自從今年中興事件爆發(fā)以來,國內的自主芯片領域便受到了全國各界極大關注。同時也刺激了一大批企業(yè)紛紛宣布進軍芯片領域,,為中國芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。
與此同時,,此前的一些“自主芯片”造假事件——例如漢芯事件,,也再次成為了外界口誅筆伐的焦點。同時,,對于現(xiàn)有的部分國產(chǎn)“自主芯片”企業(yè),,也出現(xiàn)了一些質疑的聲音,。
飛騰被指“自主可控”芯片“造假”
日前,有自媒體發(fā)文稱,,國內自主芯片領軍廠商——天津飛騰信息技術有限公司(天津飛騰)“將購買自ARM的Cortex A57產(chǎn)品打上自主可控標簽,,進軍信息安全市場”,引起輿論關注,。
其實這是一篇兩年前曾發(fā)布的過的文章,。
根據(jù)這篇文章稱,“據(jù)一位業(yè)內人士披露,,飛騰拿去流片的第一個版本(FT1500A)就是A57,,而另外一位業(yè)內人士也披露,ARM的朋友說當初飛騰那個就是A57,。之后飛騰對內核做了不少修改,,在功耗上做了不少優(yōu)化?!蓖瑫r該作者表示,,“從SPEC2006成績看,F(xiàn)T2000的內核FTC661與A57的測試成績大致處于同一水平,。綜合來看,,F(xiàn)TC661還是處于修改的水平,距離再創(chuàng)新尚有一段距離,?!?/p>
飛騰回應“造假”傳聞:CPU芯片全部為自主知識產(chǎn)權
8月3日,天津飛騰在北京召開新聞發(fā)布會,,對此“造假”傳聞進了辟謠,。并再次重申自主其FT-1500A、2000系列CPU的知識產(chǎn)權,,并表示將持續(xù)投入,。
“我公司從未向ARM購買包括Cortex A57在內的任何CPU產(chǎn)品,更不可能將沒有購買過的產(chǎn)品打上所謂標簽推向市場,?!卑l(fā)布會上,飛騰公司總經(jīng)理谷虹女士說,。
“CPU的研發(fā)分成兩部分,,第一個是選擇什么標準,也就是技術路線,,然后才是一行行代碼用什么標準來書寫,,打個比方就是,用英語還是中文去寫論文?!惫群缯f,,“CPU安全,最重要的是每一行代碼要安全,,因為標準都是安全的,,怎樣完成基于架構體系的芯片研發(fā),怎么從第一行寫到上萬行,,這才是體現(xiàn)團隊能力的地方,。”
谷虹透露,,此前,之前飛騰嘗試了很多種架構,,最后我們選擇了世界主流技術標準,,這是為保障產(chǎn)品兼容性,也為了保證軟件廠商的使用和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,。
“自主最重要的是為了安全,,現(xiàn)在講安全,最重要的是每一行代碼要自己寫,,跟選擇什么架構沒關系,。”谷虹說,。
谷虹透露,,截至目前,圍繞芯片相關領域,,飛騰公司共投入4億元,,股東CEC(中國電子集團)也投入了至少2億元;目前為止申報了100多項專利,。
但谷虹也坦誠,,其投入相比華為等仍有一定差距,未來會加大投入力度,。
飛騰的前世今生
早在上世紀90年代,,為了支持國產(chǎn)CPU和OS的研發(fā),國家制定了“泰山計劃”,,由于種種原因,,該計劃不幸夭折。不過,,這個計劃卻為中國未來的CPU研發(fā)留下了火種,,這小小的火種后來演變成三支國字號的隊伍:飛騰、龍芯,、申威,。
近年來,,隨著上述三個團隊的持續(xù)發(fā)力,以及宏芯,、兆芯等民營或合資的CPU研發(fā)企業(yè)的成立,,中國芯的水平正在快速發(fā)展。其中,,尤以“飛騰”的表現(xiàn)最為搶眼,,他不僅研發(fā)了世界上首款基于ARM架構的64核CPU“火星”,也是國產(chǎn)CPU企業(yè)中,,唯一一個從高性能計算芯片(大)到桌面,、嵌入式芯片(小)均能提供產(chǎn)品的企業(yè),。
早在2006年,,飛騰團隊就研制成功了兩代國產(chǎn)CPU,在關鍵領域實現(xiàn)了規(guī)?;瘧?。“十一五”期間,,在國家 “核高基”科技重大專項的支持下,,以 FT-1000/FT-1000A和FT1500為代表的第三代飛騰CPU走向商業(yè)應用。第三代飛騰CPU使用的是美國SUN公司的SPARC指令集架構,,但SPARC孱弱的生態(tài)系統(tǒng)無法支撐飛騰CPU的大規(guī)模商用,。飛騰真正進入跨越式的騰飛,是開始于第四代飛騰CPU的問世,,即兼容ARM指令集研發(fā)的FT-1500A和FT-2000系列CPU,。
2014年4月,中國電子集團和天津濱海新區(qū)人民政府簽署合作協(xié)議,,將中國電子集團旗下飛騰CPU項目落戶濱海新區(qū),。隨后,2014年8月,,天津飛騰信息技術有限公司正式成立,,注冊資本6億元。而在天津飛騰成立之時,,飛騰第一款兼容ARM指令集的CPU,,F(xiàn)T-1500A就已經(jīng)進入了最后沖刺階段。
2014年10月,,飛騰第一款兼容ARM指令集的CPU,,F(xiàn)T-1500A面世,指標相當漂亮,再一次站在了國產(chǎn)CPU的巔峰,。轉換架構,,只用大約三年時間就研發(fā)出國內領先的通用CPU芯片,引起業(yè)界一片震驚,,很多同行懷疑FT-1500A根本不是全自主研發(fā)的,,而是購買了ARM的IP核授權——唯有這樣,才能大幅壓縮研發(fā)時間,。
對于外界的質疑,,飛騰對外宣稱,2012底就拿到的ARM指令集授權,,但是相關工作在2011年就啟動了,。“我們怎么可能一點準備都沒有,,貿然去跟ARM談呢,?FT-1500A前后研發(fā)時間三年,而不是外界看到的二年不到,。天津飛騰每一款芯片的處理器核都是自己設計的!”天津飛騰副總經(jīng)理郭御風在不久前接受媒體采訪時這樣說到,。
在FT-1500A推出一年多之后,,2016年,在Hotchips 2016大會上,,飛騰團隊展出了“火星”的樣片及服務器樣機,,并演示了基于“火星”的企業(yè)級應用解決方案?!盎鹦恰痹陲w騰芯片體系中被命名為FT-2000,,其性能持平Intel的E5服務器芯片,這是國產(chǎn)服務器芯片第一次在性能上追平Intel,。換言之,,2016年的“火星”樣片的水平大約相當于2014年Intel服務器芯片的水平。引起了外界的極大關注,。
FT-2000雖然達到了能夠媲美國際主流CPU的性能,,但一個CPU加八塊存儲擴展卡的整機構建成本非常高,導致FT-2000的產(chǎn)業(yè)化之路并不順暢,。
為了進一步地降低成本,,2017年,飛騰流片了優(yōu)化升級的FT-2000+,。該款芯片是飛騰目前最頂尖,、也是性價比最高的產(chǎn)品,它集成了64個自主設計的最新通用微處理器核,保留了大容量的片上二級cache,,將存儲控制器升級為8個DDR4,,并從片外集成到了片內??紤]到芯片面積,,舍棄了三級cache,雖然對性能造成了一定影響,,但單片的解決方案大幅降低了整機成本,,提高了整機可靠性,更加符合市場需求,。該款芯片的誕生,,標志著飛騰完成了科研思維到市場思維的蛻變。FT-2000+工作頻率2.3GHz,,雙精度浮點峰值性能588.8GFlops,,功耗96W,spec2006實測性能達到了2014年Intel至強E5主流服務器CPU的水平,,依然是國內最高性能的服務器CPU,,同時,使用FT-2000+的整機構建成本比使用FT-2000低50%,。
從上面的介紹可以看到,,飛騰轉向ARM體系后,研發(fā)團隊迅速擴大,,研發(fā)速度,、芯片性能及生態(tài)建設得到明顯提升,7年不到的時間里,,先后推出了FT-1500A,、FT-2000、FT-2000+等一系列高性能CPU產(chǎn)品,,聯(lián)合了400多家企業(yè)構建了以飛騰CPU為核心的全自主生態(tài)系統(tǒng),,覆蓋了從高性能計算、服務器,、桌面,、嵌入式等多個應用領域,為黨政辦公系統(tǒng),、基礎設施關鍵行業(yè)信息系統(tǒng),、云計算與大數(shù)據(jù)平臺、工業(yè)控制系統(tǒng)等多個領域的國產(chǎn)化替代提供全面的解決方案,。
飛騰也成為國產(chǎn)CPU企業(yè)中,,唯一一個從高性能計算芯片(大)到桌面,、嵌入式芯片(小)均能提供產(chǎn)品的企業(yè),。飛騰公司憑借在國際IC設計領域的亮眼表現(xiàn),,入選美國EE Times 2017 “Silicon60”全球60家最值得關注的半導體與電子類創(chuàng)新科技公司,以及首屆中國IC獨角獸二十強企業(yè),。
自主可控的路線之爭
談到芯片的自主可控,,就不得不提到芯片的核心架構。目前,,全球主流的芯片架構有英特爾的X86架構和ARM架構,。此外還有其他架構如MIPS、ALPHA,、SPARC,、POWER、UNICORE,、RISC-V等架構,。
雖然此前飛騰有選擇SPARC指令集、MIPS指令集,、ALPHA指令集,,并且這三種指令集之所以可以以極其低廉的價格(比如SPARC給飛騰的授權價只有99美元,ALPHA不要錢)授權,,但是因為它們的生態(tài)環(huán)境很弱,,需要吸引合作伙伴來共同打造生態(tài)才能生存。然而,,十余年過去,受到Intel和ARM的雙重碾壓,,SPARC,、MIPS、ALPHA的生態(tài)系統(tǒng)越來越凋零,,導致使用上述指令集的國產(chǎn)CPU的生態(tài)環(huán)境建設十分艱難,。
從市場角度來看,要想獲得市場上的成功,,必須要跟隨主流架構,,去追隨小眾,甚至是另起爐灶的做法則很難獲得成功,。
目前在服務器市場,,英特爾的X86架構可謂是一家獨大,占據(jù)90%以上的市場,。但是英特爾本身在這個領域“既是運動員又是裁判員”,,想要借英特爾的X86架構來跟英特爾搶市場可謂是非常的困難,。而Arm只提供架構授權,本身自己不開發(fā)芯片,,正因為如此,,Arm憑借其架構優(yōu)勢和生態(tài)系統(tǒng)占據(jù)了移動端市場。同時也吸引了不少廠商利用Arm架構開拓服務器市場,。飛騰就是其中一家,。
那么采用Arm架構是否能夠做到“自主可控”呢?
目前Arm的授權模式主要有三種:
一種是硬核授權,,廠家拿到這一授權之后,,將得到一個硬件版圖,把版圖交給制造廠即能生產(chǎn),。
第二種是軟核授權,,把軟核架構和語言全部寫好,廠商拿過來自己集成或設計周邊的接口之類,。國內大多數(shù)IC設計廠商基本上都采用這一授權模式,。但這樣設計出來的芯片并不能稱為自主可控。
第三種,,則是指令集授權,,Arm授權對方使用自己的指令集架構(如ARMv7、ARMv8),,然后對方可以根據(jù)自己的需要來設計處理器,,這就是高通自主設計的Krait/Kryo處理器、蘋果A系列處理器使用的授權方式,。這種授權模式設計除了的芯片相對來說擁有較高的自主可控性,。
正因為飛騰的處理器具有自主可控性,今年5月底,,飛騰CPU服務器,、龍芯CPU服務器以及申威CPU服務器還進入政府采購名錄。這也是國產(chǎn)CPU服務器第一次進入政府采購名錄,,具有里程碑的意義,。