那個(gè)想挑戰Intel的中國芯片公司 背后都有什么故事？

　　國防科大研究計算機技術(shù)起步于50年代末，50多年來(lái)，國防科大在心酸和淚水、鮮花與掌聲交織之中，艱苦奮斗，自強不息，一步一個(gè)腳印地走出了從模仿到超越的旅程。

　　一、國防科大

　　國防科大是國防部和教育部雙重領(lǐng)導下的國家重點(diǎn)綜合性大學(xué)，前身是1953年創(chuàng )建于黑龍江省的哈爾濱市軍事工程學(xué)院。1970年學(xué)校主體南遷長(cháng)沙，改名為長(cháng)沙工學(xué)院，1978年改建為國防科技大學(xué)。

　　國防科大現有10個(gè)學(xué)院，下設40多個(gè)系、所、實(shí)驗室，其中有國家重點(diǎn)實(shí)驗室4個(gè)、教育部重點(diǎn)實(shí)驗室1個(gè)，共有10個(gè)國家重點(diǎn)學(xué)科處于國內領(lǐng)先水平。在2007-2009年全國一級學(xué)科整體水平評估中，計算機科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程、系統科學(xué)、光學(xué)工程、管理科學(xué)與工程、航空宇航科學(xué)與技術(shù)等6個(gè)學(xué)科進(jìn)入前5名。

　　二、國防科大計算機學(xué)院

　　計算機學(xué)院起步于1958年，1966年成立全國第一個(gè)電子計算機系，1971年擴建成計算機系兼研究所，1999年成立計算機學(xué)院。學(xué)院下設計算機科學(xué)與技術(shù)系、網(wǎng)絡(luò )工程系、計算機研究所、軟件研究所、微電子與微處理器研究所、網(wǎng)絡(luò )與信息安全研究所、并行與分布處理國家重點(diǎn)實(shí)驗室和銀河計算機工廠(chǎng)。

　　計算機學(xué)院是研制國產(chǎn)計算機的老牌單位，在陳賡大將任哈軍工校長(cháng)期間，就開(kāi)始著(zhù)手計算機研發(fā)。在上世紀60-70年代，先后研發(fā)出安裝有分時(shí)操作系統和匯編語(yǔ)言、FORTRAN語(yǔ)言及標準程序庫的441B系列計算機，該型計算機在軟件和硬件方面實(shí)現全部國產(chǎn)化，共生產(chǎn)100余臺，在科研和教學(xué)領(lǐng)域穩定運行10年以上。

　　在80年代后又先后研發(fā)了銀河系列、天河系列超級計算機，技術(shù)底蘊深厚。共獲部委級三等獎以上科技進(jìn)步獎500多項，其中國防科技成果特等獎1項、國家發(fā)明二等獎1項、國家科技進(jìn)步一等獎6項、二等獎13項、部委級科技進(jìn)步一等獎82項、二等獎151項。在國家5次教學(xué)成果評獎中，學(xué)院獲得特等獎1次，一等獎2次，二等獎1次。"計算機體系結構"、"軟件工程"、"編譯原理"、"計算機網(wǎng)絡(luò )"、"計算機原理"和"操作系統"6門(mén)課程被評為"國家級精品課程"?！队嬎銠C前沿領(lǐng)域的研究》獲全國圖書(shū)一等獎，《編譯原理》獲國家優(yōu)秀教材一等獎，《并行算法》獲第七屆中國圖書(shū)獎。

　　三、善于"借鑒"的國防科大

　　因80年代迷信"造不如買(mǎi)、買(mǎi)不如租"、"市場(chǎng)換技術(shù)"等理論，國防科大放棄了自主芯片的研發(fā)轉而大量外購國外芯片。

　　在80、90年代，國防科大的銀河1、銀河2、銀河3超算都沒(méi)有中國芯。

　　因此，研發(fā)自己的CPU就成為國防科大的一項緊迫任務(wù)。相對于從零開(kāi)始自主研發(fā)，"借鑒"國外的產(chǎn)品，將技術(shù)消化吸收后，站在巨人的肩膀上顯然擁有更高的研發(fā)效率，而且國防科大科研任務(wù)多、時(shí)間緊、任務(wù)重、資金少、科研力量有限，當年在不考慮商業(yè)應用，主攻軍用和超算領(lǐng)域的情況下，飛騰"借鑒"國外產(chǎn)品自然成為國防科大計算機學(xué)院的必然選擇。

　　之后，國防科大和一直深耕Mips和Alpha并擴展了指令集，建設自主體系的龍芯和申威不同，飛騰一直沒(méi)有一條很明確的技術(shù)路線(xiàn)，先后仿制過(guò)德儀、INTEL、SUN等公司的產(chǎn)品，前后產(chǎn)品基本沒(méi)有多大延續性。

　　飛騰這種路線(xiàn)雖然在發(fā)展初期占優(yōu)勢，并能較短的時(shí)間內拿出性能不錯的芯片，還能鍛煉一批技術(shù)人才，但是因為缺乏技術(shù)延續性和技術(shù)積累，很容易導致后勁不足和難以構建自己的生態(tài)體系。

　　舉例來(lái)說(shuō)，國防科大先后仿制過(guò)德州儀器的DSP、Intel的安騰和Pentium MMX，在imagine基礎上研制過(guò)流處理器，仿制過(guò)UltraSPARC T2，也有自主研發(fā)的飛騰ARM處理器和矩陣2000(DSP)，先后換了X86、Epic(VLIW)、SPARC、ARM四個(gè)指令集，雖然這些產(chǎn)品都屬于銀河飛騰系列，但是彼此之間完全沒(méi)有什么關(guān)系。

　　(天河1號)

　　四、飛騰(Sparc)與天河2號

　　飛騰(Sparc)有飛騰1000和飛騰1500兩款產(chǎn)品。Sun在被甲骨文收購前將UltraSPARC T2開(kāi)源，國防科大遂對其進(jìn)行仿制和改良，成功研發(fā)出飛騰1000和飛騰1500兩款產(chǎn)品，并用于天河超算中作為計算節點(diǎn)前端處理器。

　　飛騰1000為65nm工藝制造，八核64線(xiàn)程，晶體管數目達到3.5億個(gè)。芯片主頻800MHz-1GHz，擁有3個(gè)HTT直連總線(xiàn)接口，4個(gè)獨立的DDR3內存通道，帶寬達到32GB/s，8個(gè)PCIE 2.0通道。

　　飛騰1500是對飛騰1000的改進(jìn)升級，是一款40nm的16和芯片，主頻也提升到1.8G，最大功耗65W，雙精浮點(diǎn)144G。

　　據統計，天河1號使用了2048片飛騰1000作為計算節點(diǎn)前端處理器，天河2號使用了4096片飛騰1500作為計算節點(diǎn)前端處理器。

　　相對于天河2大量采用的Intel芯片，為天河2號55Pflops超強運算能力打下堅實(shí)基礎的架構設計--高效異構協(xié)同計算技術(shù)、高效易用的用戶(hù)編程環(huán)境、網(wǎng)絡(luò )連接等方面技術(shù)能力才更值得我們關(guān)注。