國產(chǎn)CPU的崛起,百億億次超算將采用國產(chǎn)處理器,性能比肩Intel

　　據(jù)報(bào)道，我國的CPU最近得到了大突破，下代超算將采用國產(chǎn)CPU，它的多核性能比肩Intel至強(qiáng)E5，在這次的研發(fā)中，國產(chǎn)申威處理器可是力量大功。

　　繼天河2號(hào)之后，中國的神威·太湖之光超算也連續(xù)壟斷了全球超算TOP500冠軍之位，其峰值性能超過12.5億億次，Linpack性能達(dá)到了9.3億億次，是全球首個(gè)10億億次超算，最關(guān)鍵的一點(diǎn)是太湖之光使用的是國產(chǎn)申威處理器?，F(xiàn)在中美日歐都在爭搶下一代百億億次超算，國內(nèi)就有神威、天河、曙光三個(gè)項(xiàng)目，其中天河三號(hào)預(yù)計(jì)今年底完成關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證。由于美國已經(jīng)封鎖了對(duì)中國的高性能計(jì)算芯片的出口，再加上國內(nèi)自主可控的要求，百億億次超算全面使用國產(chǎn)處理器已經(jīng)不是問題，國內(nèi)的飛騰公司已經(jīng)完成了FT-2000 Plus 64核處理器，多核性能將達(dá)到了Intel至強(qiáng)E5主流產(chǎn)品的水平。

　　中國的神威處理器已經(jīng)啟用國產(chǎn)處理器，天河2號(hào)超算之前使用的是Intel至強(qiáng)E5及Xeon Phi加速器，下一代的天河三號(hào)按照要求也會(huì)轉(zhuǎn)向國產(chǎn)處理器。由于天河系列超算主要是國防科大主導(dǎo)研發(fā)，所以它很可能使用飛騰公司的處理器，這家公司在廣州、天津都有研發(fā)中心，早在天河1號(hào)、2號(hào)超算上就有應(yīng)用FT-1000、FT-1500處理器，不過這些處理器使用的還是開源的SPARC架構(gòu)，也只是用在節(jié)點(diǎn)連接上，并不是計(jì)算的主力。

　　FT系列處理器先后使用過多種指令集，包括IA-64、SPARC，不過這些指令集多數(shù)不是主流選擇了，最終他們選擇了64位ARMv8指令集，從FT-2000系列開始全面應(yīng)用ARMv8架構(gòu)。兩年前飛騰公司在Hotchips 27國際會(huì)議上公布了64核ARMv8處理器Mars，他們自己開發(fā)的架構(gòu)代號(hào)為Xiaomi，不巧的是飛騰公司的演講者被美國拒簽（飛騰公司跟國防科大有關(guān)，后者被美國制裁），所以當(dāng)時(shí)的演講是通過視頻回憶完成的。2016年飛騰公司正式推出了FT-2000/64處理器，基于28nm工藝制造，集成64個(gè)FC661核心，頻率1.5-2.0GHz，集成32MB L2緩存，支持128MB擴(kuò)展L3緩存，內(nèi)存則是16條DDR3-1600通道，帶寬204GB/s，最大功耗100W。

　　現(xiàn)在的FT-2000 Plus則是FT-2000的增強(qiáng)版，制程工藝提升到了16nm，也是TSMC代工，頻率提升到了2.0-2.4GHz，依然是64個(gè)FC661內(nèi)核，不過放棄了L3緩存，整合了DDR4內(nèi)存控制器。

　　可以看出，F(xiàn)T-2000 Plus處理器在設(shè)計(jì)上有升有降，放棄了復(fù)雜、昂貴的擴(kuò)展L3緩存，這會(huì)導(dǎo)致其性能有所下降，不過內(nèi)存從DDR3升級(jí)到了DDR4，性能有所提升，而制程工藝的改變也大幅提高了工作頻率。

　　至于具體的性能，根據(jù)飛騰公司透露出的消息，F(xiàn)T-2000 Plus單核性能跟Intel處理器還有較大差距，但是因?yàn)楹诵亩?，多線程性能與Intel主流的至強(qiáng)E5處理器相當(dāng)。考慮到飛騰處理器是應(yīng)用在高性能計(jì)算機(jī)市場上的，多核性能要比單核性能更重要，所以這個(gè)缺點(diǎn)還可以接受。

　　飛騰FT-2000 Plus處理器預(yù)計(jì)會(huì)在天河3號(hào)超算上大規(guī)模應(yīng)用，取代以往的Intel至強(qiáng)處理器成為計(jì)算核心。至于它的實(shí)際表現(xiàn)，明年的TOP500超算中或許有機(jī)會(huì)管中窺豹。