在刚刚结束的Hotchips 2015会议上,一家成立不久的中国企业公布了一颗代号“火星”的ARM指令集64核心处理器。令人震惊的是,这颗由中国团队开发的CPU拥有媲美Intel公司最顶级服务器芯片的性能,毫无疑问是目前ARM阵营最强大的处理器。
Phytium,中文名飞腾,是一家成立于2012年的年轻CPU研发企业。然而光是从公司名称和所在地广州,我们就可以知道这家企业的真实身份。
飞腾公司是中国国防科技大学高性能处理器研究团队建立的企业,而国防科大在IT界最为人熟知的作品就是天河2A超级计算机连续五届夺得世界超算排行榜性能冠军。天河2A的部分芯片采用了国防科大自主开发的Sparc指令集CPU,飞腾1500。显然,飞腾公司的名称就是取自这款产品。公司选址在广州也是为了靠近广州超级计算中心,也就是天河2A的所在地。
中国的ARM构架处理器:打败Intel顶级芯片
与中科院计算所知名的龙芯处理器团队不同,国防科大的CPU研发机构在公众眼中没什么名气。事实上,早在十年前业内就有传闻指国防科大正在逆向山寨Intel的IA64体系处理器安腾。
后来安腾CPU在市场上举步维艰,NUDT(国防科大英文缩写)也停止了对其模仿的工作,转而开发采用Sparc指令集的高性能芯片。
经过数年的努力,NUDT先后研制出飞腾1000、飞腾1500两款服务器处理器,开始逐渐为业界所知。
天河系列超算开始在全球超算领域崭露头角后,国防科大将眼光放到了更远的未来。天河2A和之前的一系列国产超级计算机均采用Intel、NVIDIA、AMD等美国企业生产的处理器,其计算能力、软件编写严重依赖这些外国公司。若想自己掌控超级计算机的研发节奏,研制自主知识产权的高性能处理器是必经之路。此时,学校的CPU团队经过几代产品的研发已经颇具实力,他们便担负起了设计有着世界一流水平的CPU的重任。
Intel智能芯片
如今,NUDT的努力结出了硕果。Hotchips 2015大会上,飞腾公司介绍了他们的”火星”,一颗兼容ARMv8指令集,四发射乱序执行,拥有多达64个核心,主频达到2GHZ的服务器CPU。
在标准测试集Spec 2006中,”火星”的多核整数分数高达672,浮点分数585。相比之下,Intel目前最强的处理器Xeon E7-8890v3和Xeon E5-2699v3的整数、浮点成绩分别是680和460,"火星”的性能足以与它们媲美。
“火星”的核心代号为”小米”,这个名字足够令许多人浮想联翩了。不过取这个名字很可能只是巧合,因为飞腾公司与制造智能设备的小米公司并没有任何关联。”小米”核心是典型的现代高性能处理器微架构设计,四发射、两个浮点单元,不长的流水线和三级缓存方案。它显然并不是为密集浮点运算设计的产物,单周期双精度浮点输出只有4Flop。