新一代国产CPU内核媲美AMD Zen3

本篇将为大家带来新一代国产CPU内核媲美AMD Zen3的内容，在上个月的2023马栏山集成电路应用创新论坛暨第五届中国芯应用创新设计大赛IAIC2023颁奖典礼活动上，国产CPU厂商飞腾公布了其最新的CPU内核研发进展。感兴趣的小伙伴们一起来看看吧，希望能够帮助到大家。

众所周知，飞腾早年的CPU内核主要是基于SPARC指令集，比如FT-1000/FT-1000A和FT1500等，但因为SPARC生态系统非常孱弱，使得飞腾CPU在大规模商用上进展缓慢。

直到2012年，Arm正式推出了自己首个64位指令集处理器架构ARMv8，希望进入服务器等新的领域之后，飞腾当时就很果断的放弃了SPARC，拿到了ARMv8指令集架构的授权，全面转向了生态相对更为丰富的Arm阵营。

时隔两年之后，2014年10月，飞腾就正式发布了旗下首款基于ARMv8指令集的自研CPU产品FT-1500A，各项性能指标都非常的出色，引起了业内的极大关注。此后，飞腾CPU就进入了快速发展阶段。

在FT-1500A推出仅一年多之后，2016年5月，飞腾又推出了首款64核服务器CPU FT-2000，在性能指标上，达到了与当时的英特尔E5服务器芯片相近的水平。几个月之后，飞腾又推出了面向桌面及嵌入式领域的双核CPU FT-2000A/2。2017年3月，飞腾又推出了优化升级的FT-2000＋，同时进一步降低了综合成本。

2019年9月，飞腾推出了新一代的桌面级四核处理器FT-2000/4，集成4个飞腾自研处理器内核FTC663，采用16nm工艺流片，主频最高3.0GHz，支持双通道DDR4-3000内存，典型功耗10W。相比飞腾上一代桌面CPU提升了1倍，访存带宽提升了3倍，功耗降低三分之一。可以是说，FT-2000/4在 CPU 核心技术上实现了新突破，进一步缩小了与国际主流桌面 CPU 的性能差距，并在内置安全性方面拥有独到创新。

2020年7月，飞腾公司正式发布了新一代可扩展多路服务器芯片——腾云S2500系列，16nm工艺，64核架构，8路直连可达512核，成为了当时国产性能最强的多路服务器系统。与此同时，飞腾还对其CPU产品线重新做了定位，分别为面向嵌入式的飞腾腾珑E系列、面向桌面的飞腾腾锐D系列，面向高性能服务器的飞腾腾云S系列。2020年底，飞腾还推出了面向桌面的14nm工艺的腾锐D2000处理器。

至此，飞腾已经形成了具有强大市场竞争力的服务器、桌面、嵌入式三大系列产品，以及对应的FTC8XX高性能内核、FTC6XX平衡高效能内核，FTC3XX低功耗高能效内核。

本来按照规划，飞腾将会在2021年三季度推出基于ARMv8.2指令集架构的FTC860自研内核的腾云S5000系列，最多可达到80核心，每核心一级缓存1MB，共享三级缓存64MB，支持第八通道DDR5-4800内存、64路PCIe5.0、双路/四路并行等，性能号称可媲美英特尔至强铂金8280。

但是，在2021年4月，飞腾遭遇了美国方面的打压，这也直接导致了其后续产品研发受到了较大的阻力，原计划的多款产品的推出时间大幅延宕。

不过，即便如此，飞腾的研发仍在持续推进。根据飞腾在“2023马栏山集成电路应用创新论坛”上披露的信息显示，飞腾新一代高性能处理器内核FTC870已经研发完成，并且性能达到了国际先进水平。

根据官方放出的性能对比数据来看，FT870内核的主频可达3GHz，CINT2017得分为5.73672，CFP2017得分为8.42688，整体性能相对于上一代的FTC860提升了约20%。

这超越了Arm面向服务器市场的Neoverse N1内核，达到了与Neoverse N2相当的水平，并且CFP2017的得分还超过了Neoverse N2。即便是与4GHz主频的AMD ZEN3内核的EPYC7443的内核性能相比也相差不大。

需要指出的是，Arm 于 2020 年 9 月将面向服务器的Neoverse系列CPU核心设计分为三个系列，分别为V系列高性能核心（具有双倍向量引擎）、N系列核心（专注于整数性能）、 E系列核心（入门级，重点关注能源效率和边缘的芯片）。目前Arm E系列和N系列有向国内厂商进行授权，但是最高性能的V系列并未向国内开放授权。

Arm在其公布招股书就中透露，其“Neoverse 系列处理器中性能最高的处理器达到或超过了美国和英国出口管制制度下的性能阈值，从而在出口和交付给中国客户之前触发了出口许可证要求。”

“鉴于对运往中国的 HPC 技术的国家安全担忧更高，而且政府的响应时间表尚未确定，获得此类出口许可证可能具有挑战性且不可预测。”

显然，在Arm面向服务器的高性能Neoverse系列CPU内核无法对中国出口的情况下，基于Arm指令集授权的国产自研CPU内核性能的能否实现对于高性能Neoverse系列CPU内核的追赶，将成为突破封锁的关键。

从飞腾曝光的其最新的FT870内核性能指标来看，其性能已经达到、甚至部分超过了Arm Neoverse N2内核的性能。接下来，希望飞腾的后续的CPU内核能够进一步突破封锁，达到Arm Neoverse V系列内核的水平。