注重產業(yè)生態(tài)、安全機制，飛騰部署下一個五年計劃

　　毛??爍?（《電子產品世界》編輯，北京?100036）

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

　　飛騰作為目前國產ARM服務器芯片的主要廠商。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，可以實現自主可控。從基于ARM架構的具體部署和業(yè)務進展維度看，天津飛騰發(fā)展較早，目前其產品線布局、商業(yè)化和生態(tài)已成熟，產品已經覆蓋了高性能計算CPU、服務器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，《電子產品世界》受邀參會，飛騰總經理竇強總結了過去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

　　飛騰技術的演進迄今已經歷了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)成功且投入應用，其中歷經諸多變化，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，為我國的IT產業(yè)作出貢獻。

　　歷經20年的發(fā)展，飛騰實現從體系架構、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。其產品從0.35μm到14 nm的工藝規(guī)模有了很大的提高，由原來的單一產品演變成高性能的服務器、高效能桌面及高端嵌入式等多個產品的譜系。

　　自2014始，飛騰的產業(yè)化工作邁上新的快車道。產品方面，16核、4核及新的產品也取得很大進步，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產業(yè)發(fā)展的重大機遇，實現快速發(fā)展，從小眾市場到大眾市場以至于公眾市場。

　　2019年，飛騰在技術產品研發(fā)方面取得了很大進步，新一代4核桌面處理器FT-2000/4已經實現量產，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核的流片時間不長，但在短短5個月的時間內已有57款各形態(tài)的整機在研制甚至實現量產。

　　目前，飛騰在OEM廠家、ODM廠家、嵌入式廠商、網絡通信、安全廠商以及存儲廠商方面的合作伙伴大幅增加。2018年，其整機涉及數量新增410個方案且取得150家軟件商的兼容認證。

　　2 加強CPU領域安全部署

　　安全可信始終是信息系統最基礎、最核心的目標，隨著國產信息系統建設不斷深入，實現系統的安全可信已經成為迫切的現實需求。

　　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、應用等軟硬件廠商提供安全的基礎處理器產品，并助力安全可信應用的落地實現和推廣。

　　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，必須聯合生態(tài)圈內相關企業(yè)，基于穩(wěn)定清晰統一的處理器安全平臺架構規(guī)范進行研發(fā)、適配和推廣。通過遵循統一的安全規(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規(guī)范(Phytium Seurity Patom Achitctur)。PSPA定義了芯片安全相關的軟硬件規(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現有規(guī)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)安全產品的實現和推廣。

　　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，同時融入到整個安全框架中。飛騰考慮設計在CPU中融入整個安全系統，可信計算3.0部署。同時飛騰會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(guī)范。

　　3 云計算、嵌入式領域

　　飛騰高性能服務器CPU主流產品是2017年量產的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。飛騰上一代產品為2014年量產的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，應用于辦公業(yè)務系統服務器、云計算中低端服務器，能夠勝任事務處理、WEB服務、數據中心存儲等業(yè)務，性能與Intel Xeon E3系列芯片相當。

　　飛騰高效能桌面CPU主打產品是2019年量產的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，安全機制更健全，支持待機和休眠，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。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，主要應用于辦公業(yè)務系統桌面終端，可以勝任日常辦公、圖形圖像處理、音視頻處理等業(yè)務，性能和應用體驗與Intel Core i3系列芯片相當。

　　飛騰在服務器芯片方面具有較好基礎，對芯片產業(yè)的支撐較為完善，整體芯片接近SMP架構，各環(huán)節(jié)方針延遲均衡，對軟件優(yōu)化和云計算負載較為有益。未來飛騰會在云服務器芯片領域加大力度實行優(yōu)化，進一步加強單核性能。同時也對于虛擬化性能進行持續(xù)的優(yōu)化。不僅如此，飛騰會支持面向機器學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保持均勻對稱的存儲層次，同時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，主要應用于嵌入式工業(yè)控制領域，也用于瘦客戶機等設備。性能顯著優(yōu)于PowerPC 8640等國際主流嵌入式CPU。

　　嵌入式方向，面向眾多領域的工業(yè)控制需求量較大，未來嵌入式場景增多，各領域需求不同。飛騰會面向各個場景研制邊緣和端領域的嵌入式產品，在可靠性、快速啟動、低功耗、高安全以及實時性方面，不斷按照用戶需求進行改進，實現真正的按需定制。

　　4 以開放、合作、共贏建設產業(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參考設計的資料和文檔，且不斷完善提高服務質量。例如行業(yè)典型解決方案、飛騰主硬件參考設計資料、軟件開發(fā)手冊、Bios及OS的代碼。

　　飛騰目前已經與眾多國內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)務是芯片業(yè)務，整機、軟件方面，飛騰會支持服務合作伙伴。

　　另外，未來是一個高速發(fā)展和高速擴張的時期，關于利益問題，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，統籌各方的利益訴求，做好在新市場的協調。

　　5 政務、金融、交通領域應用

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

　　飛騰在金融領域實現了第一個國產化應用，完成了建設銀行商密辦公系統的構建，據透露2019年正在進行辦公系統遷移和業(yè)務系統遷移方面的合作。此外，飛騰還推出了金融工控機、征詢查詢機等。

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

　　同時，與包括中國鐵科院、通號建設集團等在列車控制、車載網絡、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時代從端到云所需要的各種通用和專用計算算力。在傳統的服務器、桌面、嵌入式微處理器不斷迭代的現狀下，繼續(xù)滿足用戶的新需求。未來幾年在新興領域，飛騰按節(jié)奏著手布局IoT端、邊緣計算、汽車電子領域的處理器芯片。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的。為助力國產CPU時代，飛騰提供定制化修改服務。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安全的硬件機制和上層軟件支撐。

　　飛騰會面向重大行業(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，飛騰與合作廠商也在著手全系統的一體化優(yōu)化，用戶系統的最終功能需要通過軟硬件實現，故而一體化的解決方案需要通過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)合作伙伴一起實現。在AI計算方面，飛騰在應用相關引擎以及芯片的設計驗證工具領域已經開始耕耘。

　　7 使命、愿景、發(fā)展理念

　　飛騰專注點聚焦在信息系統核心芯片上，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)，利用中國芯服務社會，縮短與國外的差距，達到真正的核心技術自主創(chuàng)新。竇強表示：“產業(yè)生態(tài)的開放聯合對于我國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。