Neueste Zhaoxin x86-CPUs getestet: So sieht China aus, um die Lücke zu schließen

Das große Bild: Es ist kein Geheimnis, dass China daran gearbeitet hat, seine Abhängigkeit von amerikanischer Technologie zu verringern, daher seine Entscheidung, nicht weniger als 29 Milliarden US-Dollar für einheimisches geistiges Eigentum rund um Halbleiter bereitzustellen. Das Land plant außerdem, bis 2022 alle ausländische Hard- und Software aus seiner öffentlichen Infrastruktur und seinen Institutionen zugunsten lokaler Alternativen zu ersetzen.

Eine der neuesten Entwicklungen auf diesem Weg ist die jüngste Ankunft eines beeindruckenden x86-Chips auf dem CPU-Markt, der das Ergebnis eines Joint Ventures zwischen der chinesischen Regierung und Via Technologies ist. Es sei darauf hingewiesen, dass Zhaoxin nicht das erste ist, sondern der Höhepunkt einer Beziehung zwischen den beiden Unternehmen, die 2013 begann und bis heute verschiedene lokale Kunden beliefert hat.

Zhaoxins KaiXian KX-U6780A ist nicht etwas, das Sie in absehbarer Zeit außerhalb Chinas kaufen können, aber es zeichnet ein wichtiges Bild des Fortschritts eines Unternehmens, das für einen Großteil seiner Existenz unter dem Radar aller flog.

Die 8-Kern-CPU ist die zweitschnellste in der neuesten Reihe von Zhaoxin und basiert auf der LuJiaZui-Architektur, die selbst eine Weiterentwicklung der WuDaoKou-Architektur darstellt. Um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie viel Arbeit darin steckt, sagt das Unternehmen, dass es das Ergebnis von über 9.000 Engineering-Monaten und 200 TB Daten aus der Simulation von mehr als 4.000 Kernen gegen alle Arten von Software ist.

Bisher konnten wir seine Fähigkeiten nur anhand von Lecks und offiziellen Marketingmaterialien beurteilen. Zum Beispiel behauptet Zhaoxin, dass es ähnlich wie ein Intel Core i5-7400 (Kaby Lake), ein Chip von 2017, funktionieren sollte. Als der KaiXian-Chip in der CPU-Benchmark-Datenbank von PassMark auftauchte, schien das Ergebnis dies zu bestätigen, mit der Ausnahme, dass die Single-Thread-Bewertung erheblich niedriger war.

Dann sahen wir den KaiXian KX-U6780A Anfang dieses Monats auf Geekbench erscheinen, wobei die Ergebnisse demselben Gesamtmuster folgten. Die chinesische CPU schaffte einen Single-Core-Score von 363 und einen Multi-Core-Score von 2091, was außerhalb des Bereichs des i5-7400 liegt, der bei 884 bzw. 2793 liegt.

Der neue Prozessor wird von TSMC auf einem 16-nm-FinFET-Prozessknoten gebaut und kann mit bis zu 2,7 GHz betrieben werden. Es ist für eine TDP von 70W ausgelegt, was etwas vergleichbar mit der TDP des i5-7400 von 65W ist, aber ohne L3-Cache und einen größeren Prozessknoten ist es kein Wunder, dass der chinesische Chip nicht ganz mit dem von Intel mithalten kann.

Dennoch ist es ein großer Schritt für Zhaoxin. Die Leute von Tom’s Hardware konnten den KaiXian-U6780A-Prozessor und das HX002EH1-Entwicklungsboard in die Hände bekommen. Die CPU wird in einem 35 x 35 mm großen HFCBGA-Gehäuse geliefert, und der Standardkühler erinnert an AMDs alte Standardkühler mit einem relativ flachen Kühlkörper und einem lauten Lüfter. Eine interessante Tatsache über die Zhaoxin-CPU ist, dass sie einige der ausgefallenen Technologien, die in den CPUs von AMD und Intel vorhanden sind, nicht enthält. Es gibt kein simultanes Multithreading (SMT), Hyper-Threading oder erweiterte Frequenzverstärkungsfunktionen.

Der KX-U6780A unterstützt höchstens einige P-Zustände, die anscheinend nur zum Energiesparen vorhanden sind, wenn Sie die Leistungsmodi “Bessere Leistung” und “Besserer Akku” unter Windows 10 verwenden. Andernfalls wird bei Auswahl des Leistungsmodus “Beste Leistung” die Frequenz auf 2, 7 GHz festgelegt, unabhängig davon, was die CPU tut.

Sie erhalten 16 PCIe 3.0-Lanes und Unterstützung für bis zu 64 GB DDR4-2666-RAM sowie eine benutzerdefinierte ZX-C960 iGPU, die DirectX 11, OpenCL 1.1, OpenGL 3.2 sowie beschleunigte H.264- und HEVC-Codierung und -decodierung unterstützt. Laut Zhaoxin kann der Chip bis zu zwei 4K-Monitore gleichzeitig ansteuern. Der Versuch, Dota 2 mit 720p und den niedrigsten Grafikeinstellungen zu spielen, führt jedoch zu bescheidenen 19-20 fps, die deutlich unter den 100-120 fps liegen, die Sie von der Intel HD 630 in einem i5-7400 erhalten.

Interessanterweise leidet der KX-U6780A unter einigen der Spectre-Schwachstellen, die Intel-Prozessoren betreffen, wobei Zhaoxin plant, In-Silicon-Fixes in die KX-7000-Serie zu integrieren. Die Anweisungen pro Taktausgang liegen weit hinter denen moderner Intel- und AMD-CPUs zurück, selbst bei Einstiegs-CPUs wie Intels i3-7100 oder AMDs Ryzen 3 3200G.

Als Toms Hardware die Single-Threaded- und Multi-Threaded-Cinebench-Scores dieser Chips verglich, stellte sie fest, dass ein Mangel an Hyper-Threading- und Frequenzverstärkungsfähigkeiten die Zhaoxin-CPU stark benachteiligt. Während er im Multicore-Test fast mit einem Core i3-7100 mithalten konnte, lässt die Singlethread-Performance zu wünschen übrig.

Der Stromverbrauch konnte aufgrund von Besonderheiten in Zhaoxins Entwicklungsplatine und der Auswahl der Stromversorgung nicht zuverlässig gemessen werden, aber die maximale Leistungsaufnahme durch den 8-poligen Stecker schien im Stresstest von AIDA bei 55 W zu liegen. Zum Glück für das chinesische Unternehmen plant es, mit der KX-7000-Serie auf 7nm umzusteigen, was zu besseren Zahlen in dieser Abteilung führen sollte.

Toms Hardware testete den KX-U6780A mit einer Reihe von Benchmarks und Spielen mit einem RTX 2080 Ti, und die Ergebnisse sind weitgehend nicht überraschend. Der Zhaoxin-Prozessor schaffte einen 3DMark Fire Strike Physics Score oder 6871, der nur ein bisschen niedriger ist als der 7404 des Intel i5-7400.

Synthetische Benchmarks sind jedoch selten ein Hinweis auf die Leistung in der realen Welt, und der 8-Kern Zhoaxin KX-U6780A folgt selbst den schwächsten Intel- und AMD-Dual-Core-CPUs in Spielen wie Far Cry 5, Civilization VI, Dawn of War III und sogar die weniger anspruchsvolle World of Tanks. Dies sollte angesichts der niedrigen Taktrate und des Mangels an SMT keine Überraschung sein.

Der KX-U6780A zeichnet sich auch nicht durch Webbrowser-Benchmarks und Anwendungsstartzeiten aus, und das gleiche gilt für die Codierungsleistung, die in Handbrake mit x264 und x265 mindestens zweimal langsamer ist. Die einzigen Orte, an denen die Zhaoxin-CPU eine gewisse Stärke zeigte, sind 7-Zip- und Zlib-Komprimierungs- und Dekomprimierungsbenchmarks.

Jemand aus China hat diese Tests an einem KX-U6880 durchgeführt, der 28122 MIPS erzielen konnte, während der von Toms Hardware getestete KX-U6780 nur 19088 MIPS schaffte. Es gibt nur einen Taktgeschwindigkeitsunterschied von 300 MHz zwischen den beiden CPUs, was zeigt, dass Zhaoxin viel Raum für Verbesserungen hat, wenn es seine LuJiaZui-Architektur über 3 GHz hinaus bringen kann.

Oben haben Sie eine Zusammenfassung der Tests auf der KX-6880 CPU, und obwohl ihre Genauigkeit mit einem Körnchen Salz genommen werden sollte, ist es möglich, dass diese die Grundlage für Zhaoxins Behauptungen sind, dass der KX-U6780A mehr oder weniger auf Augenhöhe sein kann der Intel i5-7400.

Der Autor dieser Tests erklärte, dass die Stromverbrauchswerte für den KX-U6880 zwischen 44 W im Leerlauf und 105 W unter Volllast schwankten, was für eine CPU mit einer TDP von 100 W anständig ist.

Die neuesten CPUs von Zhaoxin sind nicht in der Lage, Intel und AMD herauszufordern, aber es ist wichtig zu beachten, dass das Unternehmen die Lücke schnell geschlossen hat. Die nächsten Schritte auf der Roadmap beinhalten einen Übergang zu 7nm oder 5nm bis 2021, abhängig vom Kalender von TSMC, sowie das Hinzufügen von Unterstützung für Dinge wie PCIe 4.0 und DDR5 RAM.

Das chinesische Unternehmen zielt auch auf die Workstation-, Server- und HPC-Märkte mit der KH-40000-Serie ab, die 32-Core-Chips umfassen wird, die möglicherweise gegen AMDs Epyc- und Intels Xeon-CPU-Familien antreten könnten.

Derzeit arbeitet Zhaoxin hauptsächlich mit Systemintegratoren wie Lenovo, HP und lokalen Konkurrenten wie Xinyingjie zusammen, um PCs mit kleinem Formfaktor wie den HP 268 Pro G1 MT zu bauen, auf denen Windows 10 CMIT Government Edition ausgeführt wird und die mit einem chinesischen Bios von BYOsoft ausgestattet sind. Es besteht die Gefahr, dass x86-64-Patente auslaufen, was die Möglichkeit für mehr Wettbewerb für Intel und AMD schaffen könnte. Chinas 3-5-2-Politik ist nur der Anfang, mit dem Ziel, technologische Lösungen zu entwickeln, die gut genug sind, um ihren Bedürfnissen gerecht zu werden.

Der nächste mögliche Schritt könnte der Eintritt in den globalen Markt sein. Wir wissen bereits, dass die chinesische Regierung eine Vorliebe dafür hat, Geld in inländische Unternehmen wie Huawei zu pumpen, um ihnen zu helfen, sich gegen etablierte Marken zu behaupten. Dies könnte sehr gut mit Zhaoxin passieren, das transparent darüber ist, von der chinesischen Regierung unterstützt zu werden.