但是"小米"核心的访存结构设计很激进,192个寄存器、单核心512K L2、2M L3的设计非常像Intel的Haswell微架构。”火星”采用二维mesh多核互联结构,每8颗”小米”核心组成一个阵列,每个阵列有一个双通道DDR3-1600内存控制器;8个阵列组成”火星”芯片,总共64个核心、32M二级缓存、128M三级缓存和16通道内存,205G/s理论内存带宽。芯片上还有32个PCIe 3.0通道。
“火星”的理论浮点计算能力是512G DP Flops,采用28nm制造工艺,主频2GHZ,核心运行电压不足1v。虽然整个芯片面积达到了吓人的640平方毫米,但是满载功耗只有120w,甚至比使用22nm先进工艺,性能相当的Xeon E5-2699v3、E7-8890v3都低一截。ARM阵营性能功耗比较强的优势过去仅仅体现在移动设备使用的低功耗芯片上,而飞腾公司证明了即使在高性能服务器处理器领域,兼容ARM指令集的处理器也能取得对同时代Intel顶级产品的功耗优势。
中国天河一号计算机
“火星”的量产版本预计会在2016年推出,预计会首先用在国防科大下一代超级计算机(可能命名为天河3)上。不久前,国防科大展示了一款用来取代Intel Xeon Phi浮点运算芯片的计算卡Matrix 2000,预计下一代天河会使用”火星”和Matrix 2000的组合来搭建。
除了”火星”,飞腾公司还展望了他们针对主流市场开发的”地球”处理器。”地球”显然是”火星”的简化版,核心数量可能减至4-16个,面向桌面PC、低功耗服务器等市场。从”火星”单核心Spec测试集成绩来看,8核心的”地球”就可以提供与Intel Core i7 四核处理器接近的多线程性能,而功耗可能还有优势。而兼容ARMv8指令集意味着无论是”火星”还是”地球”都可以轻易运行安卓、Linux系统和市面上无数的应用,甚至可能兼容微软的Windows 10。性能差距不复存在后,ARM阵营进军桌面PC和服务器市场挑战x86的地位也就有了足够的底气。飞腾公司不仅仅做到了世界一流水平,更为重要的是他们为整个ARM阵营建立了信心:
中国天河二号超级计算机
从此之后,再也无人能质疑ARM指令集是否能开发出高性能产品了,x86体系在PC、服务器市场称雄二十年后,终于遇到了强大的对手。
而值得国人骄傲的是,这一历史性时刻是一家之前默默无闻的中国企业创造的。自从2006年Intel发布酷睿2处理器以来,十年时间里除了老牌巨头IBM,未曾有任何企业挑战Intel性能冠军的宝座。
如今,第一个向老大哥扔出巨斧的不是AMD,不是NVIDIA,也不是一众欧美企业,而是几年前还背着”山寨”恶名的中国团队。即使是业界最老资格的前辈,此刻也应向年轻的飞腾致以敬意。
毫无疑问,”火星”的发布会大大刺激ARM阵营的发展,直接影响未来数年的CPU产业格局。照此趋势发展下去,我们很快就会在桌面、高性能服务器领域看到ARM与x86的直接对抗。当Intel的神话不再闪耀,IT产业又会迎来一个高度竞争的全新时代。