国产CPU的崛起,百亿亿次超算将采用国产处理器,性能比肩Intel

　　据报道，我国的CPU最近得到了大突破，下代超算将采用国产CPU，它的多核性能比肩Intel至强E5，在这次的研发中，国产申威处理器可是力量大功。

　　继天河2号之后，中国的神威·太湖之光超算也连续垄断了全球超算TOP500冠军之位，其峰值性能超过12.5亿亿次，Linpack性能达到了9.3亿亿次，是全球首个10亿亿次超算，最关键的一点是太湖之光使用的是国产申威处理器。现在中美日欧都在争抢下一代百亿亿次超算，国内就有神威、天河、曙光三个项目，其中天河三号预计今年底完成关键技术验证。由于美国已经封锁了对中国的高性能计算芯片的出口，再加上国内自主可控的要求，百亿亿次超算全面使用国产处理器已经不是问题，国内的飞腾公司已经完成了FT-2000 Plus 64核处理器，多核性能将达到了Intel至强E5主流产品的水平。

　　中国的神威处理器已经启用国产处理器，天河2号超算之前使用的是Intel至强E5及Xeon Phi加速器，下一代的天河三号按照要求也会转向国产处理器。由于天河系列超算主要是国防科大主导研发，所以它很可能使用飞腾公司的处理器，这家公司在广州、天津都有研发中心，早在天河1号、2号超算上就有应用FT-1000、FT-1500处理器，不过这些处理器使用的还是开源的SPARC架构，也只是用在节点连接上，并不是计算的主力。

　　FT系列处理器先后使用过多种指令集，包括IA-64、SPARC，不过这些指令集多数不是主流选择了，最终他们选择了64位ARMv8指令集，从FT-2000系列开始全面应用ARMv8架构。两年前飞腾公司在Hotchips 27国际会议上公布了64核ARMv8处理器Mars，他们自己开发的架构代号为Xiaomi，不巧的是飞腾公司的演讲者被美国拒签（飞腾公司跟国防科大有关，后者被美国制裁），所以当时的演讲是通过视频回忆完成的。2016年飞腾公司正式推出了FT-2000/64处理器，基于28nm工艺制造，集成64个FC661核心，频率1.5-2.0GHz，集成32MB L2缓存，支持128MB扩展L3缓存，内存则是16条DDR3-1600通道，带宽204GB/s，最大功耗100W。

　　现在的FT-2000 Plus则是FT-2000的增强版，制程工艺提升到了16nm，也是TSMC代工，频率提升到了2.0-2.4GHz，依然是64个FC661内核，不过放弃了L3缓存，整合了DDR4内存控制器。

　　可以看出，FT-2000 Plus处理器在设计上有升有降，放弃了复杂、昂贵的扩展L3缓存，这会导致其性能有所下降，不过内存从DDR3升级到了DDR4，性能有所提升，而制程工艺的改变也大幅提高了工作频率。

　　至于具体的性能，根据飞腾公司透露出的消息，FT-2000 Plus单核性能跟Intel处理器还有较大差距，但是因为核心多，多线程性能与Intel主流的至强E5处理器相当。考虑到飞腾处理器是应用在高性能计算机市场上的，多核性能要比单核性能更重要，所以这个缺点还可以接受。

　　飞腾FT-2000 Plus处理器预计会在天河3号超算上大规模应用，取代以往的Intel至强处理器成为计算核心。至于它的实际表现，明年的TOP500超算中或许有机会管中窥豹。