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飞腾处理器
微處理器 来自维基百科，自由的百科全书
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飞腾处理器（英语：FeiTeng），又称银河飞腾处理器，是由中国人民解放军国防科学技术大学研制的一系列嵌入式数字信号处理器（DSP）和中央处理器（CPU）芯片。[1]这个处理器系列的研发，是由国防科技大的邢座程教授[2]带领的团队负责研发。[3]其商业化推广则是由中国电子信息产业集团有限公司旗下的天津飞腾信息技术有限公司负责。[4]
早期产品
第一代的飞腾制品，二进制指令集可兼容于英特尔的安腾2。第二代的处理器架构，称为FT64（飞腾-64），是一种系统单片机，内部集成了64位的中央处理器核心以及64位的流式处理器，该代产品用于银河系列超级计算机内，作为加速处理器使用。[5]
此外，还有银河飞腾数字信号处理器，于2004年12月17日在北京通过国家鉴定；YHFT-DSP/700芯片在0.13微米工艺下YHFT-QDSP的频率达到350MHz，性能大于11.2GOPS，功耗约2.99W。[6]
飞腾-1000
飞腾-1000（FT-1000）是银河飞腾系列的第三代产品，采用台积电的65纳米制程，共3.5亿个晶体管逻辑门，运作主频为0.8～1.0GHz。本代架构采用了当时OpenSPARC开放源码项目最新公开的UltraSPARC T2源码[7]，可兼容于SPARCv9指令集。[8]芯片内置8个CPU核心，每核心可运行4线程，共64线程；内置4通道DDR3存储器控制器（每通道位宽64位）；采用3路HyperTransport总线以及PCIe x8 2.0总线。[9]
在由中国国防科技大学和天津滨海新区共同研制的超级计算机天河一号A中，其中使用了2048颗国防科技大学研制的飞腾处理器（完整规格，八核64线程，主频1GHz）[10][11][12]。天河一号A理论性能峰值约4.701 petaflops（该值并未计入这批飞腾处理器的贡献）。[9][13]这批CPU用于机组的服务节点上。[1][9]
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飞腾-1500
飞腾-1500（FT-1500）处理器，仍然基于SPARCv9微架构，热设计功耗65瓦，采用台积电的40纳米制程，运行主频1.8GHz。[14]FT-1500的峰值性能为115～144 GFLOPS，拥有16个CPU核心，每核心拥有8线程的多线程处理能力，支持256比特宽幅SIMD运算，支持积和熔加运算指令（FMA）。缓存运作的主频比CPU核心的高，为2.0GHz，每核心拥有16KB的一级指令缓存、16KB的一级资料缓存以及512KB的二级缓存，三级缓存为所有核心共享，容量4MB，其中被分为4段，每段1MB，有4个CPU核心与之共32路组相联。缓存结构采用基于目录的缓存一致性协议。[15]此外FT-1500还支持以下特性：
在由中国国防科技大学等单位研制的超级计算机天河二号中，使用了4096颗FT-1500处理器作为计算节点前端处理器。[16]
飞腾-1500A
FT-1500A，是新一代的处理器产品，主打商用服务器市场，与FT-1500并无太多关系之处。该代处理器也是系统单片机（SoC）的设计，但采用ARM64微架构（AArch64），支持ARMv8指令集，由天津飞腾公司设计，采用28纳米制程制造。[17]芯片内置32通道PCIe通道，双千兆以太网络适配器，支持ITS的GICv3中断控制器，电源管理等。[18]目前有4核心型号以及16核心型号。[4]
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飞腾-2000
飞腾2000(FT-2000)于2017年作为天河三号的预先样机亮相于公开业界，属于ARM家族，其宣扬在单核性能上和Intel还存在一定差距，但在多核性能上，[19]已经达到Intel服务器CPU E5 主流产品的水平。
在天河2A上，国防科大已经用自主研发的加速器矩阵2000取代Intel的Xeon Phi计算卡，预估天河三号性能指标是神威太湖之光的8倍。FT-2000Plus采用了台积电16nm制造工艺，主频为2.0GHz—2.4GHz并将DDR4内存控制器集成到了片内。
根据实际测试FT-2000在2GHz主频下，采用GCC4.8编译器，SPEC2006的测试成绩分别为
- SPECint_rate2006 : 570分
- SPECfp_rate2006 : 482分
与Intel Xeon E5-2695v3相当。但在单线程性能上SPECint_base2006的14分落后于Xeon的25分。目前已有一些商业公司推出飞腾2000Plus处理器的服务器和工作站产品。
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飞腾-2000/4是飞腾2000系列处理器的桌面版本，集成4个FTC663内核，主频为2.2GHz-2.6GHz。按照飞腾公司描述，是首个在CPU层面支持可信计算3.0标准的国产处理器。[20]
参见
参考文献
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