注重產(chǎn)業(yè)生態(tài)、安全機(jī)制，飛騰部署下一個五年計劃

　　毛??爍?（《電子產(chǎn)品世界》編輯，北京?100036）

　　根據(jù)IDC預(yù)測數(shù)據(jù)，由于云計算需求旺盛，推動服務(wù)器快速增長，服務(wù)器芯片市場規(guī)模也持續(xù)增長。2015年中國服務(wù)器芯片市場規(guī)模約為155億元，預(yù)計2020年達(dá)到360億元，年復(fù)合增長率約為18%。（如圖1）

　　飛騰作為目前國產(chǎn)ARM服務(wù)器芯片的主要廠商。與華為一樣獲得了ARM指令集架構(gòu)的永久性授權(quán)，目前其內(nèi)核也是自主設(shè)計的，可以實(shí)現(xiàn)自主可控。從基于ARM架構(gòu)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)伙伴大會在北京舉行，《電子產(chǎn)品世界》受邀參會，飛騰總經(jīng)理竇強(qiáng)總結(jié)了過去20年公司的發(fā)展，并介紹了公司未來五年的發(fā)展規(guī)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(yīng)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(guī)模從幾萬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(xiàn)。

　　歷經(jīng)20年的發(fā)展，飛騰實(shí)現(xiàn)從體系架構(gòu)、微架構(gòu)、邏輯設(shè)計、物理設(shè)計、版圖、封裝設(shè)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(guī)模有了很大的提高，由原來的單一產(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年整體銷量超過20萬片。自2019年開始以至未來，飛騰希望抓住IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，從小眾市場到大眾市場以至于公眾市場。

　　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(xiàn)量產(chǎn)，整體備貨接近百萬片，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2倍，功耗降低1/3，功耗從15 W降低到10 W左右，芯片內(nèi)置安全機(jī)制，支持安全框架1.0標(biāo)準(zhǔn)。盡管基于新4核的流片時間不長，但在短短5個月的時間內(nèi)已有57款各形態(tài)的整機(jī)在研制甚至實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

　　目前，飛騰在OEM廠家、ODM廠家、嵌入式廠商、網(wǎng)絡(luò)通信、安全廠商以及存儲廠商方面的合作伙伴大幅增加。2018年，其整機(jī)涉及數(shù)量新增410個方案且取得150家軟件商的兼容認(rèn)證。

　　2 加強(qiáng)CPU領(lǐng)域安全部署

　　安全可信始終是信息系統(tǒng)最基礎(chǔ)、最核心的目標(biāo)，隨著國產(chǎn)信息系統(tǒng)建設(shè)不斷深入，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全可信已經(jīng)成為迫切的現(xiàn)實(shí)需求。

　　基礎(chǔ)處理器芯片的安全屬性和功能對系統(tǒng)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，以打造高性能國產(chǎn)安全處理器為重要目標(biāo)，為固件、整機(jī)、操作系統(tǒng)、應(yīng)用等軟硬件廠商提供安全的基礎(chǔ)處理器產(chǎn)品，并助力安全可信應(yīng)用的落地實(shí)現(xiàn)和推廣。

　　安全可信處理器是一個完整的安全體系，需要從體系架構(gòu)和軟硬件總體上去定義和設(shè)計。為了安全可信應(yīng)用的真正落地，必須聯(lián)合生態(tài)圈內(nèi)相關(guān)企業(yè)，基于穩(wěn)定清晰統(tǒng)一的處理器安全平臺架構(gòu)規(guī)范進(jìn)行研發(fā)、適配和推廣。通過遵循統(tǒng)一的安全規(guī)范，可以充分發(fā)揮生態(tài)圈上下游廠家的合力。

　　為了統(tǒng)一安全可信處理器的屬性和功能，規(guī)范軟硬件廠商的接口，飛騰推出了安全處理器平臺架構(gòu)規(guī)范(Phytium Seurity Patom Achitctur)。PSPA定義了芯片安全相關(guān)的軟硬件規(guī)范，目前推出的是1.0版本。PSPA1.0從十個方面定義了安全處理器中涉及的軟硬件功能和屬性。通過遵循該規(guī)范，既可以使安全處理器的定義和實(shí)現(xiàn)有規(guī)可循，避免安全短板，支撐全方位的系統(tǒng)安全；又可以給生態(tài)圈中各廠商提供清晰規(guī)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(xiàn)和推廣。

　　竇強(qiáng)提到，自主研發(fā)的CPU不等于安全，除了自主設(shè)計、正向設(shè)計之外，必須要考慮的是如何把安全機(jī)制融入到CPU，同時融入到整個安全框架中。飛騰考慮設(shè)計在CPU中融入整個安全系統(tǒng)，可信計算3.0部署。同時飛騰會在內(nèi)部形成內(nèi)生機(jī)制，與合作伙伴一起制訂完善中國特色CPU安全架構(gòu)規(guī)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(guī)?？茖W(xué)計算、云數(shù)據(jù)中心應(yīng)用，性能與Intel Xeon E5-2695V3系列芯片相當(dāng)。飛騰上一代產(chǎn)品為2014年量產(chǎn)的FT-1500A/16，集成16個飛騰自研FTC-660核，28 nm工藝，主頻1.5 GHz，典型功耗35 W，應(yīng)用于辦公業(yè)務(wù)系統(tǒng)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(shù)據(jù)中心存儲等業(yè)務(wù)，性能與Intel Xeon E3系列芯片相當(dāng)。

　　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(jī)制更健全，支持待機(jī)和休眠，典型功耗僅有10 W，且可以通過“減核”、“降頻”的方式用于嵌入式系統(tǒng)。整體性能與Intel Core 15系列芯片相當(dāng)。飛騰上一代芯片為2014年量產(chǎn)的FT-1500A/4，集成4個飛騰自研FTC-660核，28 nm工藝，主頻1.5 GHz ~2.0 GHz，典型功耗15 W，主要應(yīng)用于辦公業(yè)務(wù)系統(tǒng)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(yīng)用體驗(yàn)與Intel Core i3系列芯片相當(dāng)。

　　飛騰在服務(wù)器芯片方面具有較好基礎(chǔ)，對芯片產(chǎn)業(yè)的支撐較為完善，整體芯片接近SMP架構(gòu)，各環(huán)節(jié)方針延遲均衡，對軟件優(yōu)化和云計算負(fù)載較為有益。未來飛騰會在云服務(wù)器芯片領(lǐng)域加大力度實(shí)行優(yōu)化，進(jìn)一步加強(qiáng)單核性能。同時也對于虛擬化性能進(jìn)行持續(xù)的優(yōu)化。不僅如此，飛騰會支持面向機(jī)器學(xué)習(xí)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(nèi)存儲仍會保持均勻?qū)ΨQ的存儲層次，同時具有低功耗及充盈的帶外管理。據(jù)竇強(qiáng)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個飛騰自研FTC-661核，主頻10 GHz，典型功耗3 W，主要應(yīng)用于嵌入式工業(yè)控制領(lǐng)域，也用于瘦客戶機(jī)等設(shè)備。性能顯著優(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，未來嵌入式場景增多，各領(lǐng)域需求不同。飛騰會面向各個場景研制邊緣和端領(lǐng)域的嵌入式產(chǎn)品，在可靠性、快速啟動、低功耗、高安全以及實(shí)時性方面，不斷按照用戶需求進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)真正的按需定制。

　　4 以開放、合作、共贏建設(shè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)

　　生態(tài)發(fā)展方面，飛騰主要致力于開放、合作、共贏三個方面。飛騰作為獨(dú)立發(fā)展CPU的研發(fā)企業(yè)，會對所有合作商一視同仁平等對待。此外飛騰會對合作伙伴開放所有相關(guān)參考設(shè)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(shè)計資料、軟件開發(fā)手冊、Bios及OS的代碼。

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

　　另外，未來是一個高速發(fā)展和高速擴(kuò)張的時期，關(guān)于利益問題，在有需求的情況下，飛騰會發(fā)揮其上游廠家的地位優(yōu)勢，統(tǒng)籌各方的利益訴求，做好在新市場的協(xié)調(diào)。

　　5 政務(wù)、金融、交通領(lǐng)域應(yīng)用

　　政務(wù)方面，飛騰在系統(tǒng)性實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新安全云平臺和一體式辦公平臺。通過飛騰平臺+麒麟OS+騰訊云架構(gòu)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)向云環(huán)境遷移。為智慧決策提供統(tǒng)一大數(shù)據(jù)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?qū)崿F(xiàn)了第一個國產(chǎn)化應(yīng)用，完成了建設(shè)銀行商密辦公系統(tǒng)的構(gòu)建，據(jù)透露2019年正在進(jìn)行辦公系統(tǒng)遷移和業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移方面的合作。此外，飛騰還推出了金融工控機(jī)、征詢查詢機(jī)等。

　　交通方面，飛騰攜同國內(nèi)諸多相關(guān)廠商布局繼電保護(hù)、DCS應(yīng)用、核電儀控及信息化方面。

　　同時，與包括中國鐵科院、通號建設(shè)集團(tuán)等在列車控制、車載網(wǎng)絡(luò)、牽引傳動、自動售檢票等方面開展生態(tài)合作。

　　6 未來發(fā)展戰(zhàn)略

　　飛騰提供未來萬物互聯(lián)時代從端到云所需要的各種通用和專用計算算力。在傳統(tǒng)的服務(wù)器、桌面、嵌入式微處理器不斷迭代的現(xiàn)狀下，繼續(xù)滿足用戶的新需求。未來幾年在新興領(lǐng)域，飛騰按節(jié)奏著手布局IoT端、邊緣計算、汽車電子領(lǐng)域的處理器芯片。AI計算方面，飛騰預(yù)計定制異構(gòu)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(xiàn)實(shí)的。為助力國產(chǎn)CPU時代，飛騰提供定制化修改服務(wù)。在安全方面，飛騰與國內(nèi)眾多企業(yè)包括芯工所一起定制國產(chǎn)安全的硬件機(jī)制和上層軟件支撐。

　　飛騰會面向重大行業(yè)和應(yīng)用背景推出細(xì)分解決方案。5G通信方面，除芯片定制之外，飛騰與合作廠商也在著手全系統(tǒng)的一體化優(yōu)化，用戶系統(tǒng)的最終功能需要通過軟硬件實(shí)現(xiàn)，故而一體化的解決方案需要通過提升系統(tǒng)整體效率和體驗(yàn)。例如在電力系統(tǒng)方面，需要應(yīng)用軟件優(yōu)化以及面向安全場景的軟硬件系統(tǒng)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(xiàn)。在AI計算方面，飛騰在應(yīng)用相關(guān)引擎以及芯片的設(shè)計驗(yàn)證工具領(lǐng)域已經(jīng)開始耕耘。

　　7 使命、愿景、發(fā)展理念

　　飛騰專注點(diǎn)聚焦在信息系統(tǒng)核心芯片上，包括GPU專用計算的芯片，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，縮短與國外的差距，達(dá)到真正的核心技術(shù)自主創(chuàng)新。竇強(qiáng)表示：“產(chǎn)業(yè)生態(tài)的開放聯(lián)合對于我國CPU企業(yè)發(fā)展非常重要，我們希望廠商選擇更開放的道路與合作伙伴?！?/p>

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