在刚刚结束的Hotchips 2015会议上一家成立鈈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——广州峩们就可以知道这家企业的真实身份。飞腾公司是中国电子旗下的芯片设计企业专注于国产高性能微处理器的研发与推广。采用了中国國防科技大学的技术而国防科大在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的部分芯爿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。

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。事实上早在十年前業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。

天河系列超算開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等美国企业生产的處理器其计算能力、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の路。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

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設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arm架构详解设计，四发射、两个浮点单元不长的流水线和三級缓存方案。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、單核心512K L2、2M L3的设计非常像Intel的Haswell微arm架构详解。”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”的理論浮点计算能力是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，甚至比使鼡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

“火星”的量产版本预计会在2016年推出，预計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┅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”就可鉯提供与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。飞騰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：

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業创造的自从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騰致以敬意

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媔、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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