兆芯开先KX5000处理器性能功耗能效测试报告（5640ES U5580对比）
额……老铁们，我图吧老捡垃圾的了，最近咱完成了兆芯KX5000系列处理器的的功耗与能效测试，本篇是测试报告。
前作： 兆芯A C4350AL处理器性能功耗能效测试报告
兆芯C处理器性能功耗能效测试报告（C4600）
完成这篇文章咱发现需要一个前置，不然没法接着往下介绍，还好咱刚完成，可以给各位看下：
论兆芯的提升:从兆芯C到兆芯D（国产X86能自主设计架构吗？） CV24757350
简单来说兆芯的KX5000也就是兆芯D相比兆芯C只是参与了架构设计这次的换架构可以被认为是独立完成的，集成度大幅提升北桥集显进CPU只留南桥在外面而且从原生四核直接转原生八核相当于把原先服务器才有的八核下放到PC了所以提升还是不小的。但由于是半成品因此量产后没有大规模铺货，因此现在想买来机器测试还是比较麻烦的。KX5680现在直接买不到，剩下的也是比较难遇到整机要900以上直接不考虑，现在咱手里有300块钱的联想开先KX5640ES的板U和450块钱的U5580上海兆芯ID的板U，都是费了点功夫甚至当了冤种花了比KX6000更高的大价钱弄来的：
原来鱼上联想开先KX5640ES的板U卖家打算卖350被咱用6640MA板U 280包邮的价格说服才答应300包邮卖，U5580的八核板U那个卖家甚至想卖咱580一块，被咱硬砍下来的价格。咱理想中KX5000因为性能不如KX6000所以价格应该也是一样随着性能变化，但是显然这个卖家并不愿意按同样的性价比用咱推定的价格卖。所以咱也没啥办法，好在卖咱的板子本身都没啥问题，兆芯本身的质量还算比较稳定，目前咱手里的兆芯板子除了不包点亮到手就不亮的基本都能正常点亮使用。所以这个质量咱是比较满意的。图吧嘛大伙都知道，日常捡垃圾的时候老年头的主板显卡尤其是矿卡之类的翻车的就多了。
所以简单说下测试环境吧：
这次因为咱要测的两个板子其中一台已经让咱装成机器用了很长时间，因此有两个测试环境。
这个联想兆芯主板是类似MATX实际上是品牌机异形的主板，和HP的268 285之类的也不是很通用，所以要么就配机箱要么就这么敞着用咱比较倾向于后者，KX5640四核的性能并不强，这东西收藏意义大于实用意义。
生产日期2017
搭配一个6W的ZX200 PCIe扩展芯片，功能类似南桥芯片组但是实际上只是通过PCIe3.0转接SATA USB之类的低速接口，如果CPU完全SOC化直接集成这些功能就可以不用，比如kx6000
这次用的是福建晋华颗粒的DDR4 2666内存,8G双面45包邮。实测在支持2666频率的KX6000上会黑屏，英特尔的机器会蓝屏，但是在2400频率的KX5000上没事，可以实现完美加国产buff
至于固态用的是咱之前笔记本上拆下来的PM961，当时咱还上了散热马甲现在弄不下来了索性就直接这么用了
板子的型号是DZX20 NM-B401 ZZX200ML1 Rev0.3
板子使用联想10PIN纯12V电源接口，顺带说下，这个电源的定义非常像12VO，英特尔在强推12VO主板之前的很长时间品牌机就普遍使用纯12V电源了。
KX-5640 ES版，现在KX5640在官网上找不到了，但是兆芯的旧官网能看到
不过点不开，只有八核能找到参数
可以看到旧官网除了5640外还有一个≤1.8G主频的5580M，不过也没有TDP
这5580M不考虑功耗说不好比6640MA性能好，再怎么说也是八核
至于散热器的固定方法咱在前作提到过:非标准孔距主板散热器安装方法 CV24762459
散热器的底部垫了铝块相当于自制CPU顶盖，除了增高主要目的就是为了防散热器压碎CPU，毕竟散热器的底还是形状不太规则的，万一把核心压碎了就难受了，加一个铝块多一层导热倒是会影响一部分散热但是能保护核心不被压碎才有机会长期进行测试
一般情况下的震动和移动散热器不会导致散热器离开CPU导致失去散热就行，至于损失的导热率可以用大一点的散热器降低冷端温度解决
电源依旧是航嘉HK280-72PP S0联想10PIN单12V 180W 80铜，应该是SFX电源，总之是单路12V电源效率在线功率也小，比较完美的测试环境
至于KX5000四核的测试结果咱看来比较意外，同样的电源条件下能效比相比兆芯C并没有提高，应该是因为KX5640的四核是原生八核屏蔽。而且同样是2.0G的最高频率跑分却提升并不大。相比C4701象棋提升10% CPUz提升不足3%提升很小。结合流水线长度从20缩减到15+三发射精简为双发射的已知信息来看比较正常，还有一种可能就是KX5000属于是半成品因此设计并不完善。还有一个支持半成品的观点就是内存，虽然ES版CPU并不能支持AIDA64显示的DDR4-2400频率实际运行在单通道2133但即使是单通道DDR4 2133的带宽也远没有达到，内存控制器的极限很低：
还有根据曲线KX5640最佳能效-性能平衡频率在1.8G 无论高于这个频率还是低于都会降能效，这个水平甚至已经不如C4701了，可能是由于物理设计并不完善（实际上五道口的架构直到KX6000物理设计也并不是很完善，到KX6000G才达到比较完美的水平因此在16nm的前提下15W就能四核2.0-3.0G，而KX6640MA只能25W 2.2G-2.6G还不能长期睿频也就是说长期只能在2.2G默频，因此改进物理设计提升能效还是必要的），所以KX5000的宣传与实际不符应该是在兆芯的主工程师离职的情况下仓促发布的半成品却依然使用了完全版的参数导致的。回头咱测完KX6000再反推一下吧。
主板有0.7W的待机功耗，整机烤机功耗最高只有40W（电源输入），远低于CPUz显示的 56W TDP，推定电源输出功率只有约30W，怀疑KX5640 CPU实际TDP应该在30W左右。
然后接下来看一眼八核：
至于KX5000的八核咱现在已经装好了整机当成主力用了一段时间了，使用了振华金蝶500W 80金电源进行供电（其实是有点浪费的，这机器最多也就300W出头）最近咱刚给它完成最后一次升级，给固态从英特尔256G换成了长江的PC005：
内存使用了光威弈系列的3200 1.35V内存，因为国产CPU平台普遍不支持XMP加电压，因此这国产长鑫颗粒内存并不能上标称频率，默电1.2V实际上只有2400频率，倒是正好符合KX5000的最大频率
CPU型号是KX-U5580，没有ES标的正式版（兆芯的ES版CPUID在CPUz不显ES字母，从软件上看不出来区别只有CPU实物有ES标）
主板型号是DZX_MB DVT V2.0 19年产
在测试中只保留了一个基础的CPU风扇，其余的机箱风扇（SYS FAN和CPU散热器上的副风扇都拔了）
所以这个主机整机日常开机其实也就40多W的功耗，不算高
顺带说下测试过程中咱顺手把背光键盘也给拔了，节省了约1W的功耗，其余USB设备也是完全没有
测试结果来看果不其然的依然给人一种不太行的感觉。虽然原生八核的能效高于KX5640四核但是仍低于兆芯C+，CPUz单核性能跑分结果也高于KX5640同频，多核跑分结果高于KX5640二倍。但象棋多核跑分低于KX5640二倍。KX5000的半成品属性还是太高了。
根据曲线KX5580最佳能效-性能平衡频率在1.6G，比KX5640的1.8G更低。可能是受限于工艺和为提升集成度南北桥进入核心CPU SOC化后核心面积提升良率下降导致八核体质也普遍不好甚至不如四核，最佳能效点的降低可能也是KX5580主频定1.8G的原因，所以2.0G主频的KX-U5680感觉更像是体质上更佳的U类似KX5640这种最佳能效点在1.8G上的而不是用5580这种最佳能效在1.6G的核心强拉的，所以功耗可能和5580一样TDP=56W而不会像KX6000一样整出6580到6780那种50W-70W的巨大差距。
功耗上整机烤机功耗最高56.6W（电源输入），低于CPU与ZX200扩展芯片（非南桥） 56W+6W TDP，这还是用的500W的电源测试的，主板有0.8W的待机功耗，电源短接启动后有6.2W空载功率，烤机输出推定功率最高只有42W，所以兆芯KX5000的TDP标定是没问题的。
为了严谨咱还特意用了之前测兆芯C+时候用的300W双12V80铜电源做了对比测试，型号全汉FSP300-70PFL。
测试结果来看整个按毛功率计算能效甚至还下降了，在这个电源上主板有0.9W的待机功耗，电源短接启动后有6.2W空载功率，和500W的80金电源一样。说明双路12V电源本身即是有80铜效率认证额定功耗低也不见得一定会降低功耗测试结果。考虑到龙芯吧小吧主用700W红星炸弹游戏悍将无效率认证电源测国产芯片的功耗这期不展开多说懂的都懂。
总之相比兆芯C这个自主又不完全自主（当时的Centaur威盛半人马理论上也属于兆芯，国内团队也参与了研发）的五道口架构至少是纯国内完成设计的，半成品也就这样了即使性能差点至少能证明有设计能力。按说新架构打磨好了物理设计之类的应该能效曲线还会更好看一些，不至于四核1.8G八核1.6G就到顶了，如果到了今天回头看国产芯片真的被完全制裁只能使用纯国产最高28nm的工艺的话兆芯的KX5000不是答案，而是完整版的KX6000甚至KX6000G的28nm版本，相比半成品表现还是会好很多的。
虽然如此但是KX5000实现了用28nm就堆出了原生八核而且直到今天这个性能水平也依旧可用：28nm八核国产CPU+960显卡大战原神（开先KX-U5580） BV1th411N7a3，成绩还是有的。
而且除了华为以外的国产芯片发展困难普遍有一个问题就是研发投入不够，就像任正非说的，战略投入不够，除了得砸钱以外还得砸数学家物理学家化学家，而现在华为以外的国产是连砸钱都没做到。
兆芯继承了威盛的技术也继承了威盛的特点，除了接口性能高CPU性能偏低以外还有一个重点就是低投入高产出，IDT WINCHIP那个时代Centaur的传统就是低研发投入高回报，但是这对于产业的发展终究不是好事。在那个时代IDT的X86芯片还在美国这种套路自然没问题，纯商业行为就算像RISE Cyrix之类的倒闭了还有AMD德州仪器或者杂七杂八的X86品牌，而花小钱办大事这种思路在战略上不行。
兆芯至少目前来看还是在解决这个现状，争取通过进入零售市场开源避免节流砍研发经费，所以姑且来看还算是一个比较正常的情况，至少比隔壁吹自己不发军饷还更有战斗力听着靠谱多了。干活就得给钱，国企干活不给钱人照样跑外企，这就是现实。
这期可能说的有点多但是咱觉得是应该的，希望下期咱做兆芯KX6000的能效测试的时候就不用这么麻烦了。
就这样，谢谢朋友们！
