中国新型超级计算机完全告别了CPU，国产芯片可以与国外竞争

编者注: 根据公开信息，天河三号的原型选择了FT-2000系列芯片作为其计算节点上使用的CPU. 这不仅是天河超级计算摆脱芯片限制的好消息，也是FT-2000的一个很好的广告.

最近，飞腾已经完成了FT-2000plus服务器CPU的研发，飞腾的合作伙伴正在积极开发相应的整机产品. FT-2000plus芯片是基于FT2000的改进版本. 尽管与英特尔的单核性能仍然存在一定差距，但就多核性能而言，它已经达到了主流英特尔服务器CPU E5的水平.

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有传言说，由国防科技大学开发的1000P超级计算天河3号（性能指标是神威太湖之光的8倍），其原型CPU可能使用FT-2000或其后继产品作为主控. 中央处理器. 考虑到在天河2A上，国防科技大学已经用自己开发的矩阵2000代替了英特尔的至强融核计算卡. 从现在开始，天河系列超级计算机也将与神威系列超级计算机相同. 完全告别了国外的CPU或，并实现了芯片的国内生产.

（互联网上已有天河3号原型计算节点的报告. 板上有2台FT-2000. 行业专家告诉作者这是一个错误的信息）

FT-2000系列芯片是积累和发展的结果

近年来，一些国内公司渴望“捷径”，并先后与英特尔，IBM，ARM，高通等国外芯片巨头合作或合资. 一些公司已授权国外CPU IP购买返回进行整合. 宣传是自主知识产权，甚至有一些公司将外国芯片包装成国内芯片.

尽管这种捷径可以在短时间内生产出性能良好的芯片，但由于外国公司始终怀有“教徒又挨饿的主人”的心态，所以他们不会将最先进的技术许可给中国. 而且，国内公司获得外国技术授权后，很容易陷入知道和不知道为什么的困境. 他们没有技术发展的可持续性. 外国公司开发下一代产品后，他们只能再次引入外国技术.

相比之下，飞腾选择了一条更为艰难的自主研发道路. 尽管发展会较慢，但具有更多的耐力. 早在十多年前，飞腾就基于IA-64指令集设计了CPU，然后基于Sparc开源代码设计了FT-1000和FT-1500. FT-1000用于天河1号超级计算机，FT-1500用于天河2号超级计算机. 飞腾在2012年左右选择了ARM阵营，获得了ARM指令集的授权，并可以基于ARM 64指令集设计自己的CPU. 几年来，已经开发出两个CPU内核FTC660和FTC661，以及FT-1500A / 4，FT-1500A / 16，FT-2000和FT-2000plus等CPU.

FT-1500A / 4用于PC和笔记本电脑，采用28nm制造工艺. 它集成了4个FTC660 CPU内核，频率1.5GHz-2.0GHz，2MB二级缓存和8MB三级缓存，以及2个DDR3-1600存储控制器，可以提供25.6GB / s的内存访问带宽，最大功耗为15W.

FT-1500A / 16用于服务器，采用28nm制造工艺. 它集成了16个FTC660 CPU内核，时钟频率为1.5GHz，集成了8MB二级缓存和8MB三级缓存，集成了4个DDR3-1600内存控制器，可以提供51.2GB / s的内存访问带宽，最大功耗为35W.

FT-2000使用28纳米制造工艺，可用于超级计算节点和高性能服务器. 集成了64个FTC661处理器内核. 工作频率为1.5GHz-2.0GHz. 集成了32MB二级缓存，扩展为支持128MB三级缓存. 支持16个DDR3-1600内存控制器，可提供204.8GB / s的内存访问带宽.

最新的FT-2000Plus使用台积电的16nm制造工艺，主频率为2.0GHz-2.4GHz，并集成了64个FTC661处理器内核. 为了提高集成度，L3cache被放弃了，并且DDR4存储器控制器被集成到了芯片中. 目前，飞腾系列CPU已经组建了一个家族，可以满足党，政府和军方在许多领域的实际需求.

足以与主流Intel服务器竞争. CPU在家用ARM服务器CPU中处于领先地位

根据FT-2000在2GHz频率上的实际测试并使用GC.8编译器，SPEC2006的测试结果为SPECint_rate2006: 570和SPECfp_rate2006: 482，与Intel Xeon E5-2695v3等效.

在最新的FT-2000Plus中，删除L3导致SPEC测试中的某些子项下降，并且平滑了集成DDR4等改进带来的改进，使FT-2000Plus与FT具有相同的频率-2000年的表现没有太大不同. 那飞腾公司为什么要这样做呢？原因应该是商业化. 改善FT-2000plus的集成可以促进OEM厂商并降低开发FT-2000plus产品的成本. 但是，在使用更好的台积电16nm制造工艺之后，主频率可以稳定到2.4G，因此与FT-2000相比，FT-2000plus仍具有显着的性能提升，可以满足高端服务器和超级计算机主控制CPU. 性能要求.

近年来，许多制造商已经开始开发ARM服务器CPU. 在中国，华为和华新通也在开发ARM服务器CPU. 但是，到目前为止，飞腾的ARM服务器CPU在性能上处于绝对领先地位.

华新通是由中国大陆和高通共同成立的合资公司. 它从高通公司获得了源代码，并根据该源代码设计了自己的CPU. 但是，由于华新通北京研发中心投入运营的时间很短，因此正式商用产品的发布还需要时间.

相比之下，华为更早地开发了ARM服务器CPU，并在北京和美国设有研发中心，并且产品Hi1612已经问世. 尽管在公开场合，华为宣称Hi1612是“独立开发的”和“除存储单元外具有完备知识的产品”，但实际上，该服务器CPU使用台积电的16nm制造工艺，其核心是ARM Cortex A57.

此外，Hi1612的性能也相对中等. 也许是因为华为缺乏服务器CPU设计经验，所以该服务器CPU的性能相对有限. 以飞腾的FT2000为例，华为的服务器CPU比其制造工艺领先2代. 在这种情况下，FT2000的一半功耗仅不到FT2000的一半.

但是，据八卦消息，华为的下一台ARM服务器正在开发中，位于龙芯公司对面的华为北京研发中心已使用ARM Cortex A72修改了至少两个版本（华为有钱并购买了ARM with在美国可以提供技术支持的研发中心的帮助下，以ARM Cortex A72为基础的华为下一代ARM服务器CPU的性能值得期待.

结论

诚然，FT-2000 / FT-2000plus仍然存在一些缺点，例如单线程性能较弱. 无论是FT2000还是FT-2000plus，尽管多线程性能已经达到了英特尔高端服务器CPU的性能，但即使将主频率控制在2.5GHz，单线程性能仍然存在很大差距. 英特尔的服务器CPU的SPECint_base2006得分也高于25，而FT2000的SPECint_base2006得分仅为12.4（@ 2.0GHz），而FT-2000plus的得分仅为14+（@ 2.4GHz）.

软件生态也是一个问题. 当飞腾选择走ARM生态之路时，飞腾的商业化很大程度上取决于ARM生态的完善. 在服务器生态系统中，ARM与X86之间存在很大的差距，这不利于FT-2000 / FT-2000plus的商业化.

但是，一开始一切都很困难. 到目前为止，湖南长城银河公司，向海海盾公司和航天706研究所已经推出了基于新一代飞腾微处理器的独立可控产品.

（飞腾CPU整机产品）

长城银河已开发出EF111系列计算服务器，智恒AF21B多合一计算机，智翔NF15N笔记本计算机和世恒KF510系列台式台式计算机. 其中，EF111系列计算服务器是基于新一代国产FT2000 Plus处理器的高性能服务器，可用于ERP，高性能，虚拟化和商业智能，大数据分析等领域. 第二航空航天科学研究院706研究所还推出了天悦64核高端机架服务器.

根据公开信息，天河3号原型机选择了FT-2000系列芯片作为其计算节点上使用的CPU. 这不仅是天河超级计算摆脱芯片限制的好消息，也是FT-2000的一个很好的广告.

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