12-kernet kinesisk chip er 3 gange langsommere end billig Ryzen

Den kinesiske chipindustri har gennemgået en bemærkelsesværdig udvikling, men afstanden til vestlige desktop-processorer forbliver iøjnefaldende stor på utallige områder.

En sjælden Linux-baseret gennemgang af Loongson 3B6000-processoren, en tolv-kernet chip fra Kina, afslører hvor udfordrende det er at konkurrere med moderne x86-chips fra AMD og Intel, selv når kerneantallet virker imponerende på papiret.

Loongson 3B6000: næsten usynlig uden for Kina

Loongson-processorer ses sjældent uden for Kinas grænser. Testen udført af Linux-serveren Phoronix er derfor fascinerende for enhver, der følger Kinas teknologiske uafhængighedsbestræbelser. Testeksemplaret kom via Loongson Hobbyists Community og blev leveret på et micro-ATX-bundkort betegnet 3B6000x1-7A2000x1-EVB.

Dette hovedkort tilbyder en nøgtern, men funktionel konfiguration:

to DIMM-slots til hukommelse
én M.2-slot til lagerplads
to PCIe x16-slots
begrænset antal USB-porte

Dette er ikke en high-end gaming-platform, men snarere en udviklings- og testplatform for dem, der ønsker at arbejde med Loongson-hardware under Linux.

Benchmark-resultater i Linux: 12 kerner mod 6 kerner

Phoronix kørte snesevis af Linux-benchmarks, inklusive arbejdsbelastninger med AVX-512-instruktionsunderstøttelse. Dette gør sammenligningen med de nyeste x86-chips særligt hård, fordi netop disse instruktioner spiller en afgørende rolle i krævende beregningsopgaver som videnskabelig software eller rendering.

Den tolv-kernede Loongson 3B6000 viste sig i mange tests at være cirka tre gange langsommere end den seks-kernede AMD Ryzen 5 9600X.

I størstedelen af resultaterne haltede 3B6000 bagefter. Den eneste processor, der var endnu langsommere, var den beskedne fire-kernede ARM-chip fra Raspberry Pi 500, hvilket er en helt anden enhedskategori. Dette skitserer øjeblikkeligt ydeevnerammen: Loongson har flere kerner end Raspberry Pi, men holder bestemt ikke trit med moderne mellemklasse desktop-processorer hvad angår tempo.

Øjeblikke hvor Loongson faktisk holder stand

Processoren 3B6000 fejler ikke i alle tests. I flere specifikke arbejdsbelastninger opnåede chippen markant bedre resultater, nogle gange endda på niveau med nuværende x86-processorer:

C-Ray 2.0: her formåede 3B6000 at matche Ryzen 5 9600X-processoren.
OpenSSL 3.6: ydeevnen nærmer sig niveauet for Intel Core Ultra 5 245K.
QuickSilver 20230818: Loongson overgår 245K en smule og når et resultat sammenligneligt med Core Ultra 9 285K.

Dette kan virke i modstrid med de overvejende svage resultater, men giver et interessant håb: i visse typer beregninger kan Loongson-arkitekturen vise sit potentiale bedre end i generelle desktop-applikationer.

Loongson 3B6000 kan lejlighedsvis nå niveauet for Core Ultra og Ryzen, men det er undtagelser, ikke standarden.

Clockfrekvens som den største ydeevnebremse

Kernen i problemet ligger i clockfrekvensen. Processoren 3B6000 kører på 2,5 GHz. Det er cirka halvdelen af de turbo- eller boost-frekvenser, som mange nylige Intel- og AMD-chips opnår. Moderne desktop-processorer berører ubesværet 5 GHz, nogle gange endnu mere, særligt ved lette eller enkelt-kernede opgaver.

Ifølge tilgængelig information tilbyder LA664-arkitekturen fra Loongson en IPC (instruktioner per clock), der nærmer sig AMD Zen 3-generationen. IPC viser hvor meget arbejde en kerne kan udføre per clock. Men når clockfrekvensen er meget lavere, fordamper denne fordel i praksis.

En arkitektur med anstændig IPC fastlåst på 2,5 GHz taber næsten altid til en mindre effektiv kerne på 5 GHz.

Dette gør det klart hvorfor 12 Loongson-kerner ikke kan konkurrere med 6 hurtigere kerner i Ryzen 5 9600X-processoren: den rå beregningshastighed per kerne halter simpelthen bagud, og multithreading kan kun kompensere for dette underskud i begrænset omfang.

Sammenligning i tal

Relative ydelsesværdier baseret på Linux-benchmarks nævnt af Phoronix; værdierne er vejledende.

Strategisk kontekst: hvorfor Kina fortsætter alligevel

For den kinesiske teknologisektor handler Loongson ikke primært om at vinde benchmark-konkurrencer, men om suverænitet. På grund af amerikanske eksportrestriktioner og geopolitiske spændinger ønsker Kina ikke at forblive afhængig af x86-chips designet af vestlige virksomheder og ofte produceret i udlandet.

Loongson udvikler derfor egne instruktionssæt og arkitekturer med kompatible lag, der stadig gør software under Linux anvendelig. Ydeevnen ligger bag det, europæiske eller tjekkiske gamere og professionelle er vant til, men til statslige formål, kontormiljøer eller specifikke industrielle applikationer kan sådan en chip være tilstrækkelig, især når stabilitet og kontrol over forsyningskæden vejer tungere end rå hastighed.

Ny generation: LA864 skal sigte mod Raptor Lake-niveau

Loongson arbejder på efterfølgeren til LA664: LA864-arkitekturen. Ifølge tidligere rapporter skulle denne generation sigte mod ydeevnesniveauet for 13. og 14. generation Intel Raptor Lake, selvom dette foreløbig forbliver betydelige marketingløfter, der endnu ikke er blevet uafhængigt verificeret.

Vigtige forbedringer som Loongson selv annoncerer:

højere clockfrekvenser mellem 3 og 3,5 GHz
mere moderne mikroarkitektur med mere effektiv instruktionsudførelse per clock
bedre skalerbarhed til multi-kerne konfigurationer

Selv ved 3,5 GHz forbliver Loongson stadig langt fra AMD og Intels topfrekvenser, men springet fra 2,5 til 3,5 GHz er proportionelt enormt. Kombinerer du dette med arkitektoniske forbedringer, kan næste generation langt mere konkurrere med almindelige desktop-chips, især ved langvarige, stærkt paralleliserede arbejdsbelastninger, hvor ekstreme turbofrekvenser ikke er afgørende.

Hvad betyder dette for danske brugere og virksomheder?

For forbrugere i Danmark er 3B6000 ikke direkte relevant. Chippen er knap nok tilgængelig, mangler Windows-økosystemunderstøttelse og tilbyder lille fordel sammenlignet med tilgængelige Ryzen- og Core-modeller, der findes overalt i butikkerne. For entusiaster, der ønsker at eksperimentere med alternative arkitekturer under Linux, kan Loongson være interessant netop på grund af det forskellige instruktionssæt og politiske kontekst.

For virksomheder opstår et andet spørgsmål. De der opererer i følsomme sektorer som forsvar, kritisk infrastruktur eller visse forsknings- og udviklingsområder, følger forsyningskæder stadig mere grundigt. Loongson viser at Kina skridt for skridt bevæger sig mod en helt egen stak, sammenligneligt med hvordan Europa satser på RISC-V og egne chip-initiativer. Dette kan med tiden repræsentere en geopolitisk faktor i IT-beslutninger ved siden af traditionelle kriterier som pris og ydeevne.

Teknisk lektion: flere kerner er ikke automatisk bedre

Sagen om 3B6000 illustrerer en misforståelse, der ofte gentages i markedsføring: højere kerneantal betyder ikke automatisk hurtigere computer. Tre faktorer bestemmer sammen det samlede billede:

IPC: hvor mange instruktioner en kerne klarer per clock
Clockfrekvens: hvor hurtigt disse clock kører
Kerneantal: hvor mange parallelle beregningsenheder der er tilgængelige

Loongson har anstændig IPC og generøst kerneantal, men clockfrekvensen trækker ydeevnen ned igen. Resultatet er en processor, der i multithreaded opgaver skaber indtryk af aktivitet, men i praksis leverer mindre arbejde per sekund end modernere konkurrence med færre hurtigere kerner.

Afsluttende vurdering: interessant udviklingsskridt, ikke game changer

Loongson 3B6000-processoren repræsenterer en vigtig teknologisk milepæl for Kina, men til almindelig desktop-brug forbliver den langt bag nuværende AMD- og Intel-standarder. Kombinationen af lav clockfrekvens og begrænset tilgængelighed gør denne chip til mere et strategisk værktøj end et konkurrencedygtigt produkt på det globale marked.

For iagttagere af chipindustrien tilbyder Loongson dog et fascinerende indblik i hvor stor den teknologiske kløft er mellem førende vestlige producenter og ambitiøse asiatiske alternativer. Næste generation med LA864-arkitektur kan formindske denne afstand, men vejen til paritet med de højeste ydeevnessegmenter vil stadig være lang.