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帖子主题:中国ARM处理器世界领先 Intel芯片已不是对手

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中国ARM处理器世界领先 Intel芯片已不是对手

在刚刚结束的Hotchips 2015会议上,一家成立不久的中国企业公布了一颗代号“火星”的ARM指令集64核心处理器。令人震惊的是,这颗由中国团队开发的CPU拥有媲美Intel公司最顶级服务器芯片的性能,毫无疑问是目前ARM阵营最强大的处理器。

Phytium,中文名飞腾,是一家成立于2012年的年轻CPU研发企业。然而光是从公司名称和所在地广州,我们就可以知道这家企业的真实身份。

飞腾公司是中国国防科技大学高性能处理器研究团队建立的企业,而国防科大在IT界最为人熟知的作品就是天河2A超级计算机连续五届夺得世界超算排行榜性能冠军。天河2A的部分芯片采用了国防科大自主开发的Sparc指令集CPU,飞腾1500。显然,飞腾公司的名称就是取自这款产品。公司选址在广州也是为了靠近广州超级计算中心,也就是天河2A的所在地。

中国ARM处理器世界领先 Intel芯片已不是对手

中国的ARM构架处理器:打败Intel顶级芯片

与中科院计算所知名的龙芯处理器团队不同,国防科大的CPU研发机构在公众眼中没什么名气。事实上,早在十年前业内就有传闻指国防科大正在逆向山寨Intel的IA64体系处理器安腾。

后来安腾CPU在市场上举步维艰,NUDT(国防科大英文缩写)也停止了对其模仿的工作,转而开发采用Sparc指令集的高性能芯片。

经过数年的努力,NUDT先后研制出飞腾1000、飞腾1500两款服务器处理器,开始逐渐为业界所知。

天河系列超算开始在全球超算领域崭露头角后,国防科大将眼光放到了更远的未来。天河2A和之前的一系列国产超级计算机均采用Intel、NVIDIA、AMD等美国企业生产的处理器,其计算能力、软件编写严重依赖这些外国公司。若想自己掌控超级计算机的研发节奏,研制自主知识产权的高性能处理器是必经之路。此时,学校的CPU团队经过几代产品的研发已经颇具实力,他们便担负起了设计有着世界一流水平的CPU的重任。

中国ARM处理器世界领先 Intel芯片已不是对手

Intel智能芯片

如今,NUDT的努力结出了硕果。Hotchips 2015大会上,飞腾公司介绍了他们的”火星”,一颗兼容ARMv8指令集,四发射乱序执行,拥有多达64个核心,主频达到2GHZ的服务器CPU。

在标准测试集Spec 2006中,”火星”的多核整数分数高达672,浮点分数585。相比之下,Intel目前最强的处理器Xeon E7-8890v3和Xeon E5-2699v3的整数、浮点成绩分别是680和460,"火星”的性能足以与它们媲美。

“火星”的核心代号为”小米”,这个名字足够令许多人浮想联翩了。不过取这个名字很可能只是巧合,因为飞腾公司与制造智能设备的小米公司并没有任何关联。”小米”核心是典型的现代高性能处理器微架构设计,四发射、两个浮点单元,不长的流水线和三级缓存方案。它显然并不是为密集浮点运算设计的产物,单周期双精度浮点输出只有4Flop。 但是"小米"核心的访存结构设计很激进,192个寄存器、单核心512K L2、2M L3的设计非常像Intel的Haswell微架构。”火星”采用二维mesh多核互联结构,每8颗”小米”核心组成一个阵列,每个阵列有一个双通道DDR3-1600内存控制器;8个阵列组成”火星”芯片,总共64个核心、32M二级缓存、128M三级缓存和16通道内存,205G/s理论内存带宽。芯片上还有32个PCIe 3.0通道。

“火星”的理论浮点计算能力是512G DP Flops,采用28nm制造工艺,主频2GHZ,核心运行电压不足1v。虽然整个芯片面积达到了吓人的640平方毫米,但是满载功耗只有120w,甚至比使用22nm先进工艺,性能相当的Xeon E5-2699v3、E7-8890v3都低一截。ARM阵营性能功耗比较强的优势过去仅仅体现在移动设备使用的低功耗芯片上,而飞腾公司证明了即使在高性能服务器处理器领域,兼容ARM指令集的处理器也能取得对同时代Intel顶级产品的功耗优势。

中国ARM处理器世界领先 Intel芯片已不是对手

中国天河一号计算机

“火星”的量产版本预计会在2016年推出,预计会首先用在国防科大下一代超级计算机(可能命名为天河3)上。不久前,国防科大展示了一款用来取代Intel Xeon Phi浮点运算芯片的计算卡Matrix 2000,预计下一代天河会使用”火星”和Matrix 2000的组合来搭建。

除了”火星”,飞腾公司还展望了他们针对主流市场开发的”地球”处理器。”地球”显然是”火星”的简化版,核心数量可能减至4-16个,面向桌面PC、低功耗服务器等市场。从”火星”单核心Spec测试集成绩来看,8核心的”地球”就可以提供与Intel Core i7 四核处理器接近的多线程性能,而功耗可能还有优势。而兼容ARMv8指令集意味着无论是”火星”还是”地球”都可以轻易运行安卓、Linux系统和市面上无数的应用,甚至可能兼容微软的Windows 10。性能差距不复存在后,ARM阵营进军桌面PC和服务器市场挑战x86的地位也就有了足够的底气。飞腾公司不仅仅做到了世界一流水平,更为重要的是他们为整个ARM阵营建立了信心:

中国ARM处理器世界领先 Intel芯片已不是对手

中国天河二号超级计算机

从此之后,再也无人能质疑ARM指令集是否能开发出高性能产品了,x86体系在PC、服务器市场称雄二十年后,终于遇到了强大的对手。

而值得国人骄傲的是,这一历史性时刻是一家之前默默无闻的中国企业创造的。自从2006年Intel发布酷睿2处理器以来,十年时间里除了老牌巨头IBM,未曾有任何企业挑战Intel性能冠军的宝座。

如今,第一个向老大哥扔出巨斧的不是AMD,不是NVIDIA,也不是一众欧美企业,而是几年前还背着”山寨”恶名的中国团队。即使是业界最老资格的前辈,此刻也应向年轻的飞腾致以敬意。

毫无疑问,”火星”的发布会大大刺激ARM阵营的发展,直接影响未来数年的CPU产业格局。照此趋势发展下去,我们很快就会在桌面、高性能服务器领域看到ARM与x86的直接对抗。当Intel的神话不再闪耀,IT产业又会迎来一个高度竞争的全新时代。

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      29
      身为剑之所成血为钢铁,而身如玻璃。历数战而不败,不曾败走,亦不曾胜利。
      2015/8/30 8:19:12

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      我是专家,真的,这篇报道是真实可信的,大家应该高兴。这款芯片用于服务器的话,将是非常优秀的,可惜对于家用或手持终端来说,就不如intel了。这款芯片应该是intel对华禁售高级服务器芯片后国人的一大胜利。至于有人会说ARM架构是买来的,这个我就只能笑笑了,因为你不懂!

      2015/8/30 12:22:42
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      2楼 xiaolang1989219
      干得好,让那些老外颤抖吧
      6楼 梦想北京
      我们的处理器处于世界领先水平。
      加油 不要中断啊

      2015/8/30 12:57:50

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      10楼 bd8mo
      当我们的普通电脑都装上了我就信了,否则要说 Intel不是对手就太早了,只在技术层面没进入实用还谈不上击败了 Intel。
      11楼 lichao6052
      ARM芯片主要运用于超算、手持终端、智能手机、掌上电脑这类智能设备,台式和手提电脑,基本上是X86架构的芯片一统天下,未来ARM架构的芯片能不能杀入台式和手提电脑领域,还得看芯片支持生态圈的建设成果如何。。而国产X86架构的芯片不是性能不行,而是遇到了严重的专利壁垒,而现阶段唯一一款完全绕过了专利壁垒的X86架构芯片“龙芯”,又面临着指令集不支持的问题(实际上就是芯片生态圈的构建问题,龙芯是全新的指令集,而以WINDOWS为代表的一批垄断、半垄断软件,都宣布不支持龙芯的指令集),使得“龙芯”只能运用于军用、航天和超算,商用市场几乎一事无成(没有软件支持,芯片再牛也没用,更何况“龙芯”只能算是跟上了世界主流水准,对于一款性能稍劣于INTEL芯片的,非欧美国家制造的芯片,想要取得欧美主流软件开发商的支持,难如登天,更何况有WINDOWS这个美国人开发的事实上垄断了个人电脑市场的操作系统存在)。

      而ARM架构芯片不存在专利壁垒问题,也不存在操作系统和软件支持的问题,现在有不少智能手机和手持终端使用国产的ARM架构芯片,一样卖的不错,现在最大的问题是,安卓系统和ARM能不能杀入个人电脑领域,不过相比而言,国产ARM架构的芯片面对的生态环境相比“龙芯”所面对的生态环境,简直是一片光明,这也是国家把芯片研发重心转向ARM架构芯片的原因所在。。但是虽然重心转移,但在短时间内,X86架构的芯片的继续研发,国内也不会放弃的。

      什么取得XX的支持比登天还难!我们用我们自己的,客户群足够大了,为什么要他支持?

      2015/9/21 0:48:47
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      14楼 qwerqwer0854
      首先对中国芯的进步表示祝贺,但也要看到我们的差距。英特尔的14NM已经完全成熟并开始量产,IBM的7NM工艺已被攻克,而我们的芯片还在28NM徘徊,据说流片还拿去国外做,
      28纳米的已经量产,不过更加精密的没有攻克。感觉现在晶体管性能已经快走到尽头了。量子计算机才是下一个飞跃,国内已经着手开发了,前段时间的新闻。

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      2015/9/17 20:23:32
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      俺们14亿中国人每天吃的饭都比美国3亿人每天吃的都多,你看俺们多厉害,

      楼主怎么不算算单个中国人和单个美国人每年的 产值是多少,这样的问题傻瓜都能看出是谁厉害。

      我们是28NM,还要拿到外国流片,美国的14NM已经完全成熟,IBM的7NM已经问世。

      2015/9/11 11:56:05
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      电脑什么时候用国产处理器,价格会便宜不少吧!

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      2015/9/10 1:48:42
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      首先对中国芯的进步表示祝贺,但也要看到我们的差距。英特尔的14NM已经完全成熟并开始量产,IBM的7NM工艺已被攻克,而我们的芯片还在28NM徘徊,据说流片还拿去国外做,

      2015/9/7 3:14:39
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      10楼 bd8mo
      当我们的普通电脑都装上了我就信了,否则要说 Intel不是对手就太早了,只在技术层面没进入实用还谈不上击败了 Intel。
      11楼 lichao6052
      ARM芯片主要运用于超算、手持终端、智能手机、掌上电脑这类智能设备,台式和手提电脑,基本上是X86架构的芯片一统天下,未来ARM架构的芯片能不能杀入台式和手提电脑领域,还得看芯片支持生态圈的建设成果如何。。而国产X86架构的芯片不是性能不行,而是遇到了严重的专利壁垒,而现阶段唯一一款完全绕过了专利壁垒的X86架构芯片“龙芯”,又面临着指令集不支持的问题(实际上就是芯片生态圈的构建问题,龙芯是全新的指令集,而以WINDOWS为代表的一批垄断、半垄断软件,都宣布不支持龙芯的指令集),使得“龙芯”只能运用于军用、航天和超算,商用市场几乎一事无成(没有软件支持,芯片再牛也没用,更何况“龙芯”只能算是跟上了世界主流水准,对于一款性能稍劣于INTEL芯片的,非欧美国家制造的芯片,想要取得欧美主流软件开发商的支持,难如登天,更何况有WINDOWS这个美国人开发的事实上垄断了个人电脑市场的操作系统存在)。

      而ARM架构芯片不存在专利壁垒问题,也不存在操作系统和软件支持的问题,现在有不少智能手机和手持终端使用国产的ARM架构芯片,一样卖的不错,现在最大的问题是,安卓系统和ARM能不能杀入个人电脑领域,不过相比而言,国产ARM架构的芯片面对的生态环境相比“龙芯”所面对的生态环境,简直是一片光明,这也是国家把芯片研发重心转向ARM架构芯片的原因所在。。但是虽然重心转移,但在短时间内,X86架构的芯片的继续研发,国内也不会放弃的。

      最关键还要把微电脑市场拿到手,然后再逐渐将操作系统控制在自己的手里。

      2015/8/31 17:04:20
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      4楼 bz135
      希望这次是真的!尽快推出民用主机
      5楼 林志明
      民用的可能性不大,而且因为架构问题,其实是没有办法撼动现在的民用市场的。现在的民用市场对于新兴品牌进入代价太大,风险太高,而获利却是未知。所以民用该用什么用什么,军用就一定不能被别人卡住喉咙。
      智能手机就是ARM架构的芯片,国产ARM架构的芯片早就运用于智能手机等手持智能终端设备了,卖得一向不错,不过ARM架构芯片得市场,是个上游企业主导的市场,关键芯片厂商面对设备厂商,处于弱势地位,不管是欧美国家的ARM芯片厂商还是国内的ARM芯片厂商都一样,智能终端设备生产厂商才是老大,,因为这个市场没有一家企业能够做到INTEL和AMD在个人电脑领域那样的事实垄断程度,所以竞争激烈,各厂商不得不放下架子,“讨好”智能终端设备生产厂商,而这一点,在中国市场表现的尤为明显

      2015/8/31 16:28:37
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      10楼 bd8mo
      当我们的普通电脑都装上了我就信了,否则要说 Intel不是对手就太早了,只在技术层面没进入实用还谈不上击败了 Intel。
      ARM芯片主要运用于超算、手持终端、智能手机、掌上电脑这类智能设备,台式和手提电脑,基本上是X86架构的芯片一统天下,未来ARM架构的芯片能不能杀入台式和手提电脑领域,还得看芯片支持生态圈的建设成果如何。。而国产X86架构的芯片不是性能不行,而是遇到了严重的专利壁垒,而现阶段唯一一款完全绕过了专利壁垒的X86架构芯片“龙芯”,又面临着指令集不支持的问题(实际上就是芯片生态圈的构建问题,龙芯是全新的指令集,而以WINDOWS为代表的一批垄断、半垄断软件,都宣布不支持龙芯的指令集),使得“龙芯”只能运用于军用、航天和超算,商用市场几乎一事无成(没有软件支持,芯片再牛也没用,更何况“龙芯”只能算是跟上了世界主流水准,对于一款性能稍劣于INTEL芯片的,非欧美国家制造的芯片,想要取得欧美主流软件开发商的支持,难如登天,更何况有WINDOWS这个美国人开发的事实上垄断了个人电脑市场的操作系统存在)。

      而ARM架构芯片不存在专利壁垒问题,也不存在操作系统和软件支持的问题,现在有不少智能手机和手持终端使用国产的ARM架构芯片,一样卖的不错,现在最大的问题是,安卓系统和ARM能不能杀入个人电脑领域,不过相比而言,国产ARM架构的芯片面对的生态环境相比“龙芯”所面对的生态环境,简直是一片光明,这也是国家把芯片研发重心转向ARM架构芯片的原因所在。。但是虽然重心转移,但在短时间内,X86架构的芯片的继续研发,国内也不会放弃的。

      2015/8/31 16:22:58
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      当我们的普通电脑都装上了我就信了,否则要说 Intel不是对手就太早了,只在技术层面没进入实用还谈不上击败了 Intel。

      2015/8/31 15:14:17
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      2楼 xiaolang1989219
      干得好,让那些老外颤抖吧
      6楼 梦想北京
      我们的处理器处于世界领先水平。
      加油 不要中断啊

      2015/8/30 12:57:50
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      我是专家,真的,这篇报道是真实可信的,大家应该高兴。这款芯片用于服务器的话,将是非常优秀的,可惜对于家用或手持终端来说,就不如intel了。这款芯片应该是intel对华禁售高级服务器芯片后国人的一大胜利。至于有人会说ARM架构是买来的,这个我就只能笑笑了,因为你不懂!

      2015/8/30 12:22:42
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      4楼 bz135
      希望这次是真的!尽快推出民用主机
      是啊,满足科技需要,服务于民众所需。

      2015/8/30 12:22:14
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      2楼 xiaolang1989219
      干得好,让那些老外颤抖吧
      我们的处理器处于世界领先水平。

      2015/8/30 12:18:21
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      4楼 bz135
      希望这次是真的!尽快推出民用主机
      民用的可能性不大,而且因为架构问题,其实是没有办法撼动现在的民用市场的。现在的民用市场对于新兴品牌进入代价太大,风险太高,而获利却是未知。所以民用该用什么用什么,军用就一定不能被别人卡住喉咙。

      2015/8/30 12:15:43
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      希望这次是真的!尽快推出民用主机

      2015/8/30 12:09:59
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      中国高科技水平不进世界前十名。

      在刚刚结束的Hotchips 2015会议上,一家成立不久的中国企业公布了一颗代号“火星”的ARM指令集64核心处理器。令人震惊的是,这颗由中国团队开发的CPU拥有媲美Intel公司最顶级服务器芯片的性能,毫无疑问是目前ARM阵营最强大的处理器,令国人可喜。

      2015/8/30 11:34:52
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      干得好,让那些老外颤抖吧

      2015/8/30 11:29:11

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