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 åbenbart synlig på talrige områder.

En sjælden Linux-anmeldelse 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, selvom antallet af kerner ser imponerende ud på papiret.

Loongson 3B6000: næsten usynlig uden for Kina

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

Dette bundkort tilbyder en afdæmpet, men funktionel opsætning:

to DIMM-slots til hukommelse
en M.2-slot til lagring
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.

Benchmarks under Linux: 12 kerner mod 6 kerner

Phoronix kørte adskillige Linux-benchmarks inklusive belastninger med AVX-512-instruktioner. Dette gør sammenligningen med de nyeste x86-chips særligt hård, fordi netop disse instruktioner spiller en 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 de fleste resultater hængte 3B6000 helt bagerst. 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 straks ydelsesrammen: Loongson har flere kerner end Raspberry Pi, men holder bestemt ikke tempoet med moderne desktop-processorer i mellemklassen.

Øjeblikke hvor Loongson faktisk holder trit

Processoren 3B6000 falder ikke igennem i alle tests. I flere specifikke belastninger opnåede chippen markant bedre resultater, nogle gange endda på niveau med aktuelle 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 resultater sammenlignelige med Core Ultra 9 285K.

Dette kan virke selvmodsigende i forhold til de overvejende svage resultater, men giver et interessant håb: i bestemte 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.

Clock-frekvens som den største ydelsesbremse

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

Ifølge tilgængelige oplysninger 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-cyklus. Men når clock-frekvensen er meget lavere, forsvinder 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.

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

Sammenligning i tal

Relativ ydeevne 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 alligevel gør software under Linux anvendelig. Ydeevnen halter efter det, europæiske eller tjekkiske gamere og professionelle er vant til, men til regeringsbrug, 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: arkitekturen LA864. Ifølge tidligere rapporter skal denne generation sigte mod ydeevnesniveauet for 13. og 14. generation Intel Raptor Lake, selvom dette indtil videre forbliver ordentlige marketingløfter, der endnu ikke er blevet uafhængigt verificeret.

Væsentlige forbedringer, som Loongson selv annoncerer:

højere clock-frekvenser 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 bag topfrekvenserne fra AMD og Intel, men springet fra 2,5 til 3,5 GHz er proportionelt enormt. Kombinerer man det med arkitektoniske forbedringer, kan næste generation konkurrere markant mere med almindelige desktop-chips, især ved langvarige, stærkt parallelliserede belastninger, hvor ekstreme turbo-frekvenser ikke er afgørende.

Hvad betyder dette for danske brugere og virksomheder?

For forbrugere i Danmark er 3B6000 ikke direkte relevant. Chippen er næppe tilgængelig, mangler Windows-økosystemsupport og tilbyder lille fordel i forhold til tilgængelige Ryzen- og Core-modeller, som er 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 den politiske kontekst.

For virksomheder opstår et andet spørgsmål. De, der opererer i følsomme sektorer som forsvar, kritisk infrastruktur eller visse områder af forskning og udvikling, overvåger stadig mere grundigt forsyningskæderne. Loongson viser, at Kina skridt for skridt bevæger sig mod en helt egen teknologistak, 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 med 3B6000 illustrerer en fejlagtig forestilling, der ofte gentages i markedsføring: højere antal kerner betyder ikke automatisk en hurtigere computer. Tre faktorer bestemmer sammen det samlede billede:

IPC: hvor mange instruktioner en kerne klarer per clock-cyklus
Clock-frekvens: hvor hurtigt disse cyklusser kører
Antal kerner: hvor mange parallelle beregningsenheder er tilgængelige

Loongson har anstændig IPC og et generøst antal kerner, men clock-frekvensen trækker ydeevnen tilbage ned. Resultatet er en processor, der i multi-threadede opgaver skaber indtryk af aktivitet, men i praksis leverer mindre arbejde per sekund end mere moderne konkurrence med færre, men hurtigere kerner.

Afsluttende vurdering: interessant udviklingsskridt, ikke en game changer

Loongson 3B6000-processoren repræsenterer en vigtig teknologisk milepæl for Kina, men til almindelig desktop-brug forbliver den langt bag nuværende standarder fra AMD og Intel. Kombinationen af lav clock-frekvens og begrænset tilgængelighed gør denne chip til et strategisk værktøj snarere 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 reducere denne afstand, men vejen til paritet med de højeste ydeevnessegmenter vil stadig være lang.