國產龍芯處理器發(fā)展情況時曾提到，雖然目前龍芯銷售的成品芯片在性能、功耗等各方面都不盡人意，但是下一代核心將有非常明顯的進步，一舉接近國際一流水平。龍芯現有的兩個桌面型號分別是四核心的3A-1000和八核心的3B-1500，其內核是2006年定型的GS464微架構。如今老舊的GS464核心已經不堪重任，各項性能指標與當前國際主流CPU差距較大，無法適應競爭激烈的芯片市場。為了追上國際一流水平，中科院計算所于2012年開始研制新一代龍芯架構GS464E。2014年底使用GS464E核心的首款芯片3A-1500流片，預計今年年底成品面世。

　　相比上代產品，GS464E核心有了相當大的改進：提升分支預測效率、增加發(fā)射和重定序隊列、使用新設計的緩存方案和訪存部件等。這些改進的結果是核心單線程性能大幅提升，訪存性能更是有了飛躍。此外，GS464E還優(yōu)化了多核并行的效率，并增加了硬件級的x86與 ARM指令翻譯模塊，使芯片可以高效率模擬運行x86和ARM平臺的應用程序。大家可以這樣理解新龍芯核心的變化：部隊行軍作戰(zhàn)不僅需要勇猛的士兵，還要有先進的裝備、穩(wěn)定的后勤；上代龍芯架構中負責“作戰(zhàn)”的那部分設計的很好，但與之配合的“裝備”“后勤”就比較落后。GS464E重點強化的就是后者，現在士兵有了強力武器和充足的后勤供應，打起仗來自然如虎添翼。

　　核心大幅改進后，新龍芯的性能表現自然就備受期待。這次計算所慷慨地放出了多項測試程序的對比結果，部分項目還直接找來Intel上代桌面高端處理器Core i7 3770來同場競技，讓觀眾大飽眼福。參與測試的處理器有上代四核心的龍芯3A-1000和新一代的3A-1500，主頻均為1GHZ；3A-1000使用雙路DDR3-667內存，3A-1500則用雙路DDR3-1000；對比的Core i7 3770則使用單通道DDR3-1333內存。首先來看常用的SPEC CPU 2000跨平臺測試集。單線程測試中3A-1500的整數性能比上代提升了54.9%，浮點則大幅提升100.6%。這還是使用通用GCC編譯器的結果，如果未來改用針對新龍芯優(yōu)化的專用編譯器，預計其優(yōu)勢會更大。下圖是新龍芯運行各項SPEC測試子項目時相對老產品的性能提升比例：

　　然后是幾項老牌的處理器運算速度測試程序：Whetstone偏重浮點運算，Dhrystone和CoreMark是整數測試。由于GS464E主頻較低，這里對比了它與Core i7-3770的同頻率等效性能。

　　在這三項測試中，尚未得到編譯器充分優(yōu)化的龍芯竟然跑出了接近甚至超越Core i7的同頻效率。雖然龍芯的主頻遠不如對手，整體性能依舊落后不少，但同頻性能接近i7-3770已經證明新架構的實力的確強悍。將來龍芯經過工藝改進和后端優(yōu)化后可以實現2GHZ以上的主頻，屆時就可以和主流雙核桌面CPU一較高下。

　　上代龍芯的一大軟肋是訪存性能，這也是GS464E重點強化的指標。我們來看實際測試的結果如何：

　　由于相關測試程序暫時無法識別GS464E的雙路內存控制器，所以這里3A-1500與i7-3770都是用單通道內存模式，頻率分別為1000MHZ和1333MHZ。測試結果表明新龍芯的訪存性能有了數量級的飛躍，已經接近國際一流水平。至此，訪存性能不再是龍芯的主要瓶頸。　計算所對新龍芯的初步測試結果無疑是十分滿意的。他們在文章中寫道：

　　GS464E 處理器核的性能比上一代處理器核產品有大幅提升， 在流式訪存程序上，更是獲得了超過 10 倍的性能提升。 從程序運行效率的角度， 其結果已不輸于 Intel Ivy Bridge 處理器。總體而言， GS464E 的設計已經接近國際最先進水平， 是一款國內頂尖的擁有自主知識產權的處理器核產品。

　　龍芯3A-1500只是GS464E核心的一個驗證性質的版本，制造工藝仍是老舊的40nm，主頻不過1GHZ。計算所計劃在接下來發(fā)展28nm工藝、主頻超過1.5GHZ的龍芯3A-2000，這款芯片將正式推向市場，走進PC、服務器與Intel、AMD的處理器正面對抗。計算所未來還將有加強浮點能力、支持超線程并改用更先進工藝的龍芯3B- 2000等新品。從市場角度來說，龍芯3A-2000即可滿足絕大多數的家用、辦公場景需求，可以替代運行常見任務的x86 PC與服務器。由于龍芯平臺基本不存在軟硬件后門問題，更適合政府和大型企業(yè)等敏感部門使用。棱鏡事件后，中國對自主研制的通用處理器需求愈發(fā)強烈。新一代龍芯如能順利發(fā)展，快速推向市場，將彌補我國關鍵領域缺乏性能夠用的國產芯片的空白。經過十余年艱難探索，龍芯終于要破繭成蝶了。