注重產(chǎn)業(yè)生態(tài)、安全機制，飛騰部署下一個(gè)五年計劃

　　毛??爍?（《電子產(chǎn)品世界》編輯，北京?100036）

　　根據IDC預測數據，由于云計算需求旺盛，推動(dòng)服務(wù)器快速增長(cháng)，服務(wù)器芯片市場(chǎng)規模也持續增長(cháng)。2015年中國服務(wù)器芯片市場(chǎng)規模約為155億元，預計2020年達到360億元，年復合增長(cháng)率約為18%。（如圖1）

　　飛騰作為目前國產(chǎn)ARM服務(wù)器芯片的主要廠(chǎng)商。與華為一樣獲得了ARM指令集架構的永久性授權，目前其內核也是自主設計的，可以實(shí)現自主可控。從基于ARM架構的具體部署和業(yè)務(wù)進(jìn)展維度看，天津飛騰發(fā)展較早，目前其產(chǎn)品線(xiàn)布局、商業(yè)化和生態(tài)已成熟，產(chǎn)品已經(jīng)覆蓋了高性能計算CPU、服務(wù)器CPU、桌面CPU和高端嵌入式CPU。

　　2019年12月19日，天津飛騰首屆生態(tài)伙伴大會(huì )在北京舉行，《電子產(chǎn)品世界》受邀參會(huì )，飛騰總經(jīng)理竇強總結了過(guò)去20年公司的發(fā)展，并介紹了公司未來(lái)五年的發(fā)展規劃。

　　1 砥礪20載，飛騰終騰飛

　　飛騰技術(shù)的演進(jìn)迄今已經(jīng)歷了20年時(shí)間，自第一顆處理器在1999年研制成功到2019年7月最新的新4核處理器研發(fā)成功且投入應用，其中歷經(jīng)諸多變化，工藝從最早的0.35μm及14 nm供給，到7 nm工藝，規模從幾萬(wàn)的晶體管到上百億的晶體管，其中歷程繁多。然而，飛騰始終堅持不斷努力掌握自主核心技術(shù)，為我國的IT產(chǎn)業(yè)作出貢獻。

　　歷經(jīng)20年的發(fā)展，飛騰實(shí)現從體系架構、微架構、邏輯設計、物理設計、版圖、封裝設計等方面自主掌握核心技術(shù)。其產(chǎn)品從0.35μm到14 nm的工藝規模有了很大的提高，由原來(lái)的單一產(chǎn)品演變成高性能的服務(wù)器、高效能桌面及高端嵌入式等多個(gè)產(chǎn)品的譜系。

　　自2014始，飛騰的產(chǎn)業(yè)化工作邁上新的快車(chē)道。產(chǎn)品方面，16核、4核及新的產(chǎn)品也取得很大進(jìn)步，2018年整體銷(xiāo)量超過(guò)20萬(wàn)片。自2019年開(kāi)始以至未來(lái)，飛騰希望抓住IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大機遇，實(shí)現快速發(fā)展，從小眾市場(chǎng)到大眾市場(chǎng)以至于公眾市場(chǎng)。

　　2019年，飛騰在技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)方面取得了很大進(jìn)步，新一代4核桌面處理器FT-2000/4已經(jīng)實(shí)現量產(chǎn)，整體備貨接近百萬(wàn)片，芯片采用16 nm工藝，主頻從2.6GHz到3 GHz，功耗約為10 W。芯片性能方面，與飛騰1500A/4相比提升超過(guò)2倍，功耗降低1/3，功耗從15 W降低到10 W左右，芯片內置安全機制，支持安全框架1.0標準。盡管基于新4核的流片時(shí)間不長(cháng)，但在短短5個(gè)月的時(shí)間內已有57款各形態(tài)的整機在研制甚至實(shí)現量產(chǎn)。

　　目前，飛騰在OEM廠(chǎng)家、ODM廠(chǎng)家、嵌入式廠(chǎng)商、網(wǎng)絡(luò )通信、安全廠(chǎng)商以及存儲廠(chǎng)商方面的合作伙伴大幅增加。2018年，其整機涉及數量新增410個(gè)方案且取得150家軟件商的兼容認證。

　　2 加強CPU領(lǐng)域安全部署

　　安全可信始終是信息系統最基礎、最核心的目標，隨著(zhù)國產(chǎn)信息系統建設不斷深入，實(shí)現系統的安全可信已經(jīng)成為迫切的現實(shí)需求。

　　基礎處理器芯片的安全屬性和功能對系統安全性起到至關(guān)重要的決定性作用。飛騰致力于自主處理器的研發(fā)和推廣，以打造高性能?chē)a(chǎn)安全處理器為重要目標，為固件、整機、操作系統、應用等軟硬件廠(chǎng)商提供安全的基礎處理器產(chǎn)品，并助力安全可信應用的落地實(shí)現和推廣。

　　安全可信處理器是一個(gè)完整的安全體系，需要從體系架構和軟硬件總體上去定義和設計。為了安全可信應用的真正落地，必須聯(lián)合生態(tài)圈內相關(guān)企業(yè)，基于穩定清晰統一的處理器安全平臺架構規范進(jìn)行研發(fā)、適配和推廣。通過(guò)遵循統一的安全規范，可以充分發(fā)揮生態(tài)圈上下游廠(chǎng)家的合力。

　　為了統一安全可信處理器的屬性和功能，規范軟硬件廠(chǎng)商的接口，飛騰推出了安全處理器平臺架構規范(Phytium Seurity Patom Achitctur)。PSPA定義了芯片安全相關(guān)的軟硬件規范，目前推出的是1.0版本。PSPA1.0從十個(gè)方面定義了安全處理器中涉及的軟硬件功能和屬性。通過(guò)遵循該規范，既可以使安全處理器的定義和實(shí)現有規可循，避免安全短板，支撐全方位的系統安全；又可以給生態(tài)圈中各廠(chǎng)商提供清晰規范的軟硬件接口定義，助力生志圈中各企業(yè)安全產(chǎn)品的實(shí)現和推廣。

　　竇強提到，自主研發(fā)的CPU不等于安全，除了自主設計、正向設計之外，必須要考慮的是如何把安全機制融入到CPU，同時(shí)融入到整個(gè)安全框架中。飛騰考慮設計在CPU中融入整個(gè)安全系統，可信計算3.0部署。同時(shí)飛騰會(huì )在內部形成內生機制，與合作伙伴一起制訂完善中國特色CPU安全架構規范。

　　3 云計算、嵌入式領(lǐng)域

　　飛騰高性能服務(wù)器CPU主流產(chǎn)品是2017年量產(chǎn)的FT-2000+/64，集成64個(gè)飛騰自研FTC-662核，16 nm工藝，主頻2.0-2.3GHz，典型功耗100 W，峰值性能588.8 GFlops，可以勝任大規?？茖W(xué)計算、云數據中心應用，性能與Intel Xeon E5-2695V3系列芯片相當。飛騰上一代產(chǎn)品為2014年量產(chǎn)的FT-1500A/16，集成16個(gè)飛騰自研FTC-660核，28 nm工藝，主頻1.5 GHz，典型功耗35 W，應用于辦公業(yè)務(wù)系統服務(wù)器、云計算中低端服務(wù)器，能夠勝任事務(wù)處理、WEB服務(wù)、數據中心存儲等業(yè)務(wù)，性能與Intel Xeon E3系列芯片相當。

　　飛騰高效能桌面CPU主打產(chǎn)品是2019年量產(chǎn)的F-2000/4，集成4個(gè)飛騰自研FTC-663核，16 nm工藝，主頻2.6 GHz ~3.0 GHz，提供了豐富的接口，安全機制更健全，支持待機和休眠，典型功耗僅有10 W，且可以通過(guò)“減核”、“降頻”的方式用于嵌入式系統。整體性能與Intel Core 15系列芯片相當。飛騰上一代芯片為2014年量產(chǎn)的FT-1500A/4，集成4個(gè)飛騰自研FTC-660核，28 nm工藝，主頻1.5 GHz ~2.0 GHz，典型功耗15 W，主要應用于辦公業(yè)務(wù)系統桌面終端，可以勝任日常辦公、圖形圖像處理、音視頻處理等業(yè)務(wù)，性能和應用體驗與Intel Core i3系列芯片相當。

　　飛騰在服務(wù)器芯片方面具有較好基礎，對芯片產(chǎn)業(yè)的支撐較為完善，整體芯片接近SMP架構，各環(huán)節方針延遲均衡，對軟件優(yōu)化和云計算負載較為有益。未來(lái)飛騰會(huì )在云服務(wù)器芯片領(lǐng)域加大力度實(shí)行優(yōu)化，進(jìn)一步加強單核性能。同時(shí)也對于虛擬化性能進(jìn)行持續的優(yōu)化。不僅如此，飛騰會(huì )支持面向機器學(xué)習和人工智能更加有效的計算固件，如SVE向量計算能力、INT8、FP16等。

　　此外，飛騰的片內存儲仍會(huì )保持均勻對稱(chēng)的存儲層次，同時(shí)具有低功耗及充盈的帶外管理。據竇強透露，飛騰的多路芯片已經(jīng)研制完成，2020年將再推出一款面向云計算更加高效的芯片。

　　飛騰高端嵌入式CPU是FT-2000A/2，集成2個(gè)飛騰自研FTC-661核，主頻10 GHz，典型功耗3 W，主要應用于嵌入式工業(yè)控制領(lǐng)域，也用于瘦客戶(hù)機等設備。性能顯著(zhù)優(yōu)于PowerPC 8640等國際主流嵌入式CPU。

　　嵌入式方向，面向眾多領(lǐng)域的工業(yè)控制需求量較大，未來(lái)嵌入式場(chǎng)景增多，各領(lǐng)域需求不同。飛騰會(huì )面向各個(gè)場(chǎng)景研制邊緣和端領(lǐng)域的嵌入式產(chǎn)品，在可靠性、快速啟動(dòng)、低功耗、高安全以及實(shí)時(shí)性方面，不斷按照用戶(hù)需求進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現真正的按需定制。

　　4 以開(kāi)放、合作、共贏(yíng)建設產(chǎn)業(yè)生態(tài)

　　生態(tài)發(fā)展方面，飛騰主要致力于開(kāi)放、合作、共贏(yíng)三個(gè)方面。飛騰作為獨立發(fā)展CPU的研發(fā)企業(yè)，會(huì )對所有合作商一視同仁平等對待。此外飛騰會(huì )對合作伙伴開(kāi)放所有相關(guān)參考設計的資料和文檔，且不斷完善提高服務(wù)質(zhì)量。例如行業(yè)典型解決方案、飛騰主硬件參考設計資料、軟件開(kāi)發(fā)手冊、Bios及OS的代碼。

　　飛騰目前已經(jīng)與眾多國內外知名廠(chǎng)商開(kāi)展合作，包括ARM、GCC、Linaro等，一起來(lái)建立一個(gè)共建繁榮開(kāi)放的國際生態(tài)。飛騰表示其保證核心業(yè)務(wù)是芯片業(yè)務(wù)，整機、軟件方面，飛騰會(huì )支持服務(wù)合作伙伴。

　　另外，未來(lái)是一個(gè)高速發(fā)展和高速擴張的時(shí)期，關(guān)于利益問(wèn)題，在有需求的情況下，飛騰會(huì )發(fā)揮其上游廠(chǎng)家的地位優(yōu)勢，統籌各方的利益訴求，做好在新市場(chǎng)的協(xié)調。

　　5 政務(wù)、金融、交通領(lǐng)域應用

　　政務(wù)方面，飛騰在系統性實(shí)現創(chuàng )新安全云平臺和一體式辦公平臺。通過(guò)飛騰平臺+麒麟OS+騰訊云架構實(shí)現業(yè)務(wù)向云環(huán)境遷移。為智慧決策提供統一大數據支撐。支持業(yè)務(wù)軟件快速部署、迭代升級。

　　飛騰在金融領(lǐng)域實(shí)現了第一個(gè)國產(chǎn)化應用，完成了建設銀行商密辦公系統的構建，據透露2019年正在進(jìn)行辦公系統遷移和業(yè)務(wù)系統遷移方面的合作。此外，飛騰還推出了金融工控機、征詢(xún)查詢(xún)機等。

　　交通方面，飛騰攜同國內諸多相關(guān)廠(chǎng)商布局繼電保護、DCS應用、核電儀控及信息化方面。

　　同時(shí)，與包括中國鐵科院、通號建設集團等在列車(chē)控制、車(chē)載網(wǎng)絡(luò )、牽引傳動(dòng)、自動(dòng)售檢票等方面開(kāi)展生態(tài)合作。

　　6 未來(lái)發(fā)展戰略

　　飛騰提供未來(lái)萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代從端到云所需要的各種通用和專(zhuān)用計算算力。在傳統的服務(wù)器、桌面、嵌入式微處理器不斷迭代的現狀下，繼續滿(mǎn)足用戶(hù)的新需求。未來(lái)幾年在新興領(lǐng)域，飛騰按節奏著(zhù)手布局IoT端、邊緣計算、汽車(chē)電子領(lǐng)域的處理器芯片。AI計算方面，飛騰預計定制異構計算。

　　飛騰IT產(chǎn)業(yè)的核心掌握在國外芯片軟件巨頭手中，外商為飛騰提供定制化更改是不現實(shí)的。為助力國產(chǎn)CPU時(shí)代，飛騰提供定制化修改服務(wù)。在安全方面，飛騰與國內眾多企業(yè)包括芯工所一起定制國產(chǎn)安全的硬件機制和上層軟件支撐。

　　飛騰會(huì )面向重大行業(yè)和應用背景推出細分解決方案。5G通信方面，除芯片定制之外，飛騰與合作廠(chǎng)商也在著(zhù)手全系統的一體化優(yōu)化，用戶(hù)系統的最終功能需要通過(guò)軟硬件實(shí)現，故而一體化的解決方案需要通過(guò)提升系統整體效率和體驗。例如在電力系統方面，需要應用軟件優(yōu)化以及面向安全場(chǎng)景的軟硬件系統優(yōu)化。

　　在研發(fā)方面，飛騰希望與生態(tài)合作伙伴一起實(shí)現。在A(yíng)I計算方面，飛騰在應用相關(guān)引擎以及芯片的設計驗證工具領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始耕耘。

　　7 使命、愿景、發(fā)展理念

　　飛騰專(zhuān)注點(diǎn)聚焦在信息系統核心芯片上，包括GPU專(zhuān)用計算的芯片，以芯片支撐國家信息安全和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。飛騰希望成為世界一流的芯片企業(yè)，利用中國芯服務(wù)社會(huì )，縮短與國外的差距，達到真正的核心技術(shù)自主創(chuàng )新。竇強表示：“產(chǎn)業(yè)生態(tài)的開(kāi)放聯(lián)合對于我國CPU企業(yè)發(fā)展非常重要，我們希望廠(chǎng)商選擇更開(kāi)放的道路與合作伙伴?！?/p>

本文來(lái)源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2020年第01期第21頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。