在 RISC-V 架構(gòu)的普及浪潮中，嵌入式領(lǐng)域的成功早已眾人皆知，但高性能計(jì)算（HPC）始終是其難以突破的 “高地”。算能SOPHON SG2044的出現(xiàn)打破了僵局。國(guó)際權(quán)威技術(shù)媒體發(fā)布的深度評(píng)測(cè)《Is RISC-V ready for High Performance Computing?》，更以嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)對(duì)SG2044展開(kāi)全維度性能驗(yàn)證，橫向量測(cè)對(duì)比其前代產(chǎn)品SG2042及主流x86/ARM架構(gòu)。

雙關(guān)鍵升級(jí)破局 HPC 瓶頸

SG2044 的性能飛躍，源于對(duì)前代SG2042 的架構(gòu)創(chuàng)新 ——RVV v1.0 向量指令集支持與增強(qiáng)型內(nèi)存子系統(tǒng)，這也是 HPC 場(chǎng)景最核心的技術(shù)需求。

RVV v1.0：讓 RISC-V 向量計(jì)算 “能用、好用”

不同于 SG2042 僅支持 RVV v0.7.1，SG2044 的 C920v2 核心直接兼容 RVV v1.0 標(biāo)準(zhǔn)，可直接使用 GCC 15.2、LLVM 等主流編譯器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)向量化。

這意味著，開(kāi)發(fā)者無(wú)需再為適配 RISC-V 向量計(jì)算修改代碼，直接沿用主流 HPC 軟件棧即可發(fā)揮 SG2044 的算力優(yōu)勢(shì)，大幅降低了 RISC-V 進(jìn)入 HPC 領(lǐng)域的門檻。

片上高速內(nèi)存 賦能HPC場(chǎng)景

SG2042 的內(nèi)存 subsystem ，在 SG2044 上被徹底重構(gòu)。內(nèi)存控制器從 4 個(gè)增至 32 個(gè)，內(nèi)存通道從 4 條擴(kuò)至 32 條，同時(shí)升級(jí)至 LPDDR5X-8533 內(nèi)存，帶來(lái)了顛覆性的內(nèi)存性能：

• 內(nèi)存帶寬方面，SG2044 在 64 核時(shí)通過(guò) STREAM 基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)超 3 倍于 SG2042 的帶寬，且核心數(shù)越多，優(yōu)勢(shì)越明顯（8 核內(nèi)兩者帶寬相近，64 核時(shí) SG2044 徹底拉開(kāi)差距）；
• 內(nèi)存延遲從 SG2042 的 98ns 降至 68ns，降幅達(dá) 35%，在CG（共軛梯度）基準(zhǔn)（不規(guī)則內(nèi)存訪問(wèn)）中，64 核性能達(dá) 7728.80 Mop/s，較 SG2042 的 3508.95 Mop/s 提升 2.2 倍；

更關(guān)鍵的是，SG2044 所有核心處于單一 NUMA 區(qū)域，避免了多 NUMA 節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸延遲，在數(shù)據(jù)密集型 HPC 場(chǎng)景中，降低了內(nèi)存瓶頸導(dǎo)致的性能損耗。

“周邊配置”大升級(jí)

除了核心升級(jí)，SG2044 還補(bǔ)全了 HPC 所需的“周邊配置”：

• 核心頻率 2.6GHz（測(cè)試值，SG2042 是 2GHz）；
• 支持 PCIe Gen5（SG2042 是 Gen4），能接更快的顯卡、存儲(chǔ)；
• 2025 年中已經(jīng)集成到 Linux 6.16 主線內(nèi)核，系統(tǒng)兼容性拉滿。

多核算力突破性躍升：HPC 基準(zhǔn)測(cè)試數(shù)據(jù)提升

論文選擇了NAS Parallel Benchmark（NPB），這是超算領(lǐng)域的“標(biāo)準(zhǔn)考卷”，包含 8 個(gè)測(cè)試項(xiàng)：5 個(gè)“內(nèi)核”（基礎(chǔ)算法）+3 個(gè)“偽應(yīng)用”（模擬真實(shí)科學(xué)計(jì)算），并基于此進(jìn)行實(shí)測(cè)驗(yàn)證：

力壓其他 RISC-V CPU（單核心對(duì)比）

單核條件下，論文對(duì)比了目前主流的 RISC-V CPU（比如 VisionFive V2、Banana Pi 等），以 NPB 的 5 個(gè)內(nèi)核進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如下：

SG2044 的 C920v2 核心，單核性能全面碾壓目前主流的 RISC-V CPU。即使是同樣支持 RVV v1.0 的 Banana Pi K1，也只能達(dá)到 SG2044 性能的 35%-50%。

大幅超越SG2042（多核是關(guān)鍵）

1. 單核心：提升有限，計(jì)算密集型更受益

單核下，SG2044 最多只比 SG2042 快 30%（EP 基準(zhǔn)），內(nèi)存敏感型任務(wù)提升微弱——這說(shuō)明 SG2044 的升級(jí)重點(diǎn)不在“單核”，而在“多核”。2. 64 核：內(nèi)存敏感型任務(wù)直接起飛

在內(nèi)存延遲敏感型的 IS（整數(shù)排序）基準(zhǔn)中，SG2044 64 核性能達(dá) 3038.14 Mop/s，而 SG2042 為 618.50 Mop/s，前者是后者的 4.91 倍，大幅提升了 SG2042 在多核心下性能；即便是對(duì)計(jì)算效率要求極高的FT（快速傅里葉變換）基準(zhǔn)，SG2044 64 核性能也達(dá) 22582.2 Mop/s，較 SG2042 的 8317.91 Mop/s 提升 2.71 倍。

對(duì)標(biāo) x86/ARM：64 核滿負(fù)載，RISC-V實(shí)現(xiàn)性能突破

過(guò)去，RISC-V HPC 芯片面對(duì) x86、ARM 總是 “單核心差距大，多核心追不上”，但 SG2044 用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)打破了這一局面。

通過(guò)與 HPC 領(lǐng)域主流芯片的對(duì)比（AMD EPYC 7742、Intel Xeon Platinum 8170、Marvell ThunderX2）： 在MG（內(nèi)存帶寬敏感）基準(zhǔn)中，SG2044 64 核性能達(dá) 32457.83 Mop/s，雖不及 AMD EPYC 的 10 萬(wàn)級(jí) Mop/s，但已與 26 核 Intel Skylake（約 3 萬(wàn) Mop/s）、32 核 Marvell ThunderX2（約 2.8 萬(wàn) Mop/s）基本持平，遠(yuǎn)超 SG2042 的 14397.69 Mop/s；

在EP（純計(jì)算）基準(zhǔn)中，SG2044 單核心性能與 Intel Skylake 差距僅 30%，64 核時(shí)性能達(dá) 2538.38 Mop/s，較 SG2042 提升 52%，且核心數(shù)超過(guò) 26 核后，性能曲線與 AMD EPYC 基本平行，展現(xiàn)出優(yōu)秀的多核擴(kuò)展性；

即便是復(fù)雜的BT/LU/SP 偽應(yīng)用（模擬真實(shí) HPC 流體力學(xué)、數(shù)值模擬場(chǎng)景），SG2044 在 64 核時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對(duì) SG2042 的 2 倍以上性能提升，其中 BT 基準(zhǔn)性能是 SG2042 的 2.22 倍，SP 基準(zhǔn)是 2.08 倍。

更值得關(guān)注的是，SG2044 的定位是“ 服務(wù)器級(jí)處理器”，而非頂級(jí)超算芯片，但在價(jià)格更低、功耗更優(yōu)的前提下，能在 64 核滿負(fù)載場(chǎng)景下追平入門級(jí) x86/ARM HPC 芯片，已足以證明 RISC-V 在 HPC 領(lǐng)域的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。

RISC-V 架構(gòu)的發(fā)展為處理器領(lǐng)域帶來(lái)了新的活力，算能 SG2044 的意義不僅是一款高性能芯片，更在于它驗(yàn)證了 RISC-V 的技術(shù)潛力 —— 通過(guò)解決“向量計(jì)算兼容性” 和 “內(nèi)存帶寬”兩大核心痛點(diǎn)，RISC-V 終于能從嵌入式領(lǐng)域走向 HPC 這一 “高端戰(zhàn)場(chǎng)”。