那個(gè)想挑戰(zhàn)Intel的中國(guó)芯片公司 背后都有什么故事？

　　國(guó)防科大研究計(jì)算機(jī)技術(shù)起步于50年代末，50多年來(lái)，國(guó)防科大在心酸和淚水、鮮花與掌聲交織之中，艱苦奮斗，自強(qiáng)不息，一步一個(gè)腳印地走出了從模仿到超越的旅程。

　　一、國(guó)防科大

　　國(guó)防科大是國(guó)防部和教育部雙重領(lǐng)導(dǎo)下的國(guó)家重點(diǎn)綜合性大學(xué)，前身是1953年創(chuàng)建于黑龍江省的哈爾濱市軍事工程學(xué)院。1970年學(xué)校主體南遷長(zhǎng)沙，改名為長(zhǎng)沙工學(xué)院，1978年改建為國(guó)防科技大學(xué)。

　　國(guó)防科大現(xiàn)有10個(gè)學(xué)院，下設(shè)40多個(gè)系、所、實(shí)驗(yàn)室，其中有國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室4個(gè)、教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1個(gè)，共有10個(gè)國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。在2007-2009年全國(guó)一級(jí)學(xué)科整體水平評(píng)估中，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程、系統(tǒng)科學(xué)、光學(xué)工程、管理科學(xué)與工程、航空宇航科學(xué)與技術(shù)等6個(gè)學(xué)科進(jìn)入前5名。

　　二、國(guó)防科大計(jì)算機(jī)學(xué)院

　　計(jì)算機(jī)學(xué)院起步于1958年，1966年成立全國(guó)第一個(gè)電子計(jì)算機(jī)系，1971年擴(kuò)建成計(jì)算機(jī)系兼研究所，1999年成立計(jì)算機(jī)學(xué)院。學(xué)院下設(shè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系、網(wǎng)絡(luò)工程系、計(jì)算機(jī)研究所、軟件研究所、微電子與微處理器研究所、網(wǎng)絡(luò)與信息安全研究所、并行與分布處理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和銀河計(jì)算機(jī)工廠。

　　計(jì)算機(jī)學(xué)院是研制國(guó)產(chǎn)計(jì)算機(jī)的老牌單位，在陳賡大將任哈軍工校長(zhǎng)期間，就開(kāi)始著手計(jì)算機(jī)研發(fā)。在上世紀(jì)60-70年代，先后研發(fā)出安裝有分時(shí)操作系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言、FORTRAN語(yǔ)言及標(biāo)準(zhǔn)程序庫(kù)的441B系列計(jì)算機(jī)，該型計(jì)算機(jī)在軟件和硬件方面實(shí)現(xiàn)全部國(guó)產(chǎn)化，共生產(chǎn)100余臺(tái)，在科研和教學(xué)領(lǐng)域穩(wěn)定運(yùn)行10年以上。

　　在80年代后又先后研發(fā)了銀河系列、天河系列超級(jí)計(jì)算機(jī)，技術(shù)底蘊(yùn)深厚。共獲部委級(jí)三等獎(jiǎng)以上科技進(jìn)步獎(jiǎng)500多項(xiàng)，其中國(guó)防科技成果特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)家發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)6項(xiàng)、二等獎(jiǎng)13項(xiàng)、部委級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)82項(xiàng)、二等獎(jiǎng)151項(xiàng)。在國(guó)家5次教學(xué)成果評(píng)獎(jiǎng)中，學(xué)院獲得特等獎(jiǎng)1次，一等獎(jiǎng)2次，二等獎(jiǎng)1次。"計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)"、"軟件工程"、"編譯原理"、"計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)"、"計(jì)算機(jī)原理"和"操作系統(tǒng)"6門課程被評(píng)為"國(guó)家級(jí)精品課程"?！队?jì)算機(jī)前沿領(lǐng)域的研究》獲全國(guó)圖書一等獎(jiǎng)，《編譯原理》獲國(guó)家優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)，《并行算法》獲第七屆中國(guó)圖書獎(jiǎng)。

　　三、善于"借鑒"的國(guó)防科大

　　因80年代迷信"造不如買、買不如租"、"市場(chǎng)換技術(shù)"等理論，國(guó)防科大放棄了自主芯片的研發(fā)轉(zhuǎn)而大量外購(gòu)國(guó)外芯片。

　　在80、90年代，國(guó)防科大的銀河1、銀河2、銀河3超算都沒(méi)有中國(guó)芯。

　　因此，研發(fā)自己的CPU就成為國(guó)防科大的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。相對(duì)于從零開(kāi)始自主研發(fā)，"借鑒"國(guó)外的產(chǎn)品，將技術(shù)消化吸收后，站在巨人的肩膀上顯然擁有更高的研發(fā)效率，而且國(guó)防科大科研任務(wù)多、時(shí)間緊、任務(wù)重、資金少、科研力量有限，當(dāng)年在不考慮商業(yè)應(yīng)用，主攻軍用和超算領(lǐng)域的情況下，飛騰"借鑒"國(guó)外產(chǎn)品自然成為國(guó)防科大計(jì)算機(jī)學(xué)院的必然選擇。

　　之后，國(guó)防科大和一直深耕Mips和Alpha并擴(kuò)展了指令集，建設(shè)自主體系的龍芯和申威不同，飛騰一直沒(méi)有一條很明確的技術(shù)路線，先后仿制過(guò)德儀、INTEL、SUN等公司的產(chǎn)品，前后產(chǎn)品基本沒(méi)有多大延續(xù)性。

　　飛騰這種路線雖然在發(fā)展初期占優(yōu)勢(shì)，并能較短的時(shí)間內(nèi)拿出性能不錯(cuò)的芯片，還能鍛煉一批技術(shù)人才，但是因?yàn)槿狈夹g(shù)延續(xù)性和技術(shù)積累，很容易導(dǎo)致后勁不足和難以構(gòu)建自己的生態(tài)體系。

　　舉例來(lái)說(shuō)，國(guó)防科大先后仿制過(guò)德州儀器的DSP、Intel的安騰和Pentium MMX，在imagine基礎(chǔ)上研制過(guò)流處理器，仿制過(guò)UltraSPARC T2，也有自主研發(fā)的飛騰ARM處理器和矩陣2000(DSP)，先后換了X86、Epic(VLIW)、SPARC、ARM四個(gè)指令集，雖然這些產(chǎn)品都屬于銀河飛騰系列，但是彼此之間完全沒(méi)有什么關(guān)系。

　　(天河1號(hào))

　　四、飛騰(Sparc)與天河2號(hào)

　　飛騰(Sparc)有飛騰1000和飛騰1500兩款產(chǎn)品。Sun在被甲骨文收購(gòu)前將UltraSPARC T2開(kāi)源，國(guó)防科大遂對(duì)其進(jìn)行仿制和改良，成功研發(fā)出飛騰1000和飛騰1500兩款產(chǎn)品，并用于天河超算中作為計(jì)算節(jié)點(diǎn)前端處理器。

　　飛騰1000為65nm工藝制造，八核64線程，晶體管數(shù)目達(dá)到3.5億個(gè)。芯片主頻800MHz-1GHz，擁有3個(gè)HTT直連總線接口，4個(gè)獨(dú)立的DDR3內(nèi)存通道，帶寬達(dá)到32GB/s，8個(gè)PCIE 2.0通道。

　　飛騰1500是對(duì)飛騰1000的改進(jìn)升級(jí)，是一款40nm的16和芯片，主頻也提升到1.8G，最大功耗65W，雙精浮點(diǎn)144G。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，天河1號(hào)使用了2048片飛騰1000作為計(jì)算節(jié)點(diǎn)前端處理器，天河2號(hào)使用了4096片飛騰1500作為計(jì)算節(jié)點(diǎn)前端處理器。

　　相對(duì)于天河2大量采用的Intel芯片，為天河2號(hào)55Pflops超強(qiáng)運(yùn)算能力打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的架構(gòu)設(shè)計(jì)--高效異構(gòu)協(xié)同計(jì)算技術(shù)、高效易用的用戶編程環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)連接等方面技術(shù)能力才更值得我們關(guān)注。