衛(wèi)星翱翔于浩瀚宇宙，精準(zhǔn)傳回地球數(shù)據(jù)；發(fā)電廠晝夜運轉(zhuǎn)，為千家萬戶輸送穩(wěn)定電力；5G 通信基站廣泛部署，構(gòu)建高速信息網(wǎng)絡(luò)……
這些看似不同的場景，運轉(zhuǎn)起來都需要一個共同的心臟——芯片。芯片作為大國之間博弈的焦點，其重要性不言而喻，作為大國基石的“中國芯”，正以強勁實力和創(chuàng)新精神嶄露頭角，奮力摘下這顆“集成電路皇冠上的明珠”，為中國的信息化建設(shè)注入強大動力。
近日，“走進(jìn)新國企·科技創(chuàng)新主力軍”融媒體采訪第四站走進(jìn)中國電子飛騰信息技術(shù)有限公司，來自人民日報、新華社、中國日報、中國新聞社、科技日報、工人日報、中國青年報、學(xué)習(xí)強國、人民網(wǎng)、新華網(wǎng)、央廣網(wǎng)、央視網(wǎng)、環(huán)球網(wǎng)、證券日報、國有資產(chǎn)管理、國資報告、知領(lǐng)、澎湃新聞、第一財經(jīng)日報、每日經(jīng)濟新聞、經(jīng)濟觀察報等媒體機構(gòu)的專家記者共赴渤海之濱天津，見證國產(chǎn)芯片跨越發(fā)展之路。
攻克“卡脖子”難題
芯片作為信息時代數(shù)字產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石，直接關(guān)系到國家戰(zhàn)略安全和產(chǎn)業(yè)安全，也是實現(xiàn)高水平科技自立自強的重要支撐。如果核心芯片無法自主，國家安全就無所保障。
上世紀(jì)90年代末，通用計算機大量涌入中國市場，催生了一批國產(chǎn)通用計算機企業(yè)，但作為系統(tǒng)運算和控制核心的CPU幾乎全部依賴進(jìn)口。
為了解決高端芯片領(lǐng)域的缺芯之痛，飛騰團(tuán)隊1990年代在危機與挑戰(zhàn)中誕生，為中國芯的發(fā)展點燃了“星星之火”，在20余年的滌蕩中，奮力攻克“卡脖子”難題，實現(xiàn)了中國芯從 “基本可用” 到 “可用”“好用”的不斷跨越。
中國電子首席科學(xué)家竇強博士回憶，飛騰公司成立的首要任務(wù)，就是要從性能出發(fā)，盡快研發(fā)出能與國際主流產(chǎn)品相比肩的產(chǎn)品，在關(guān)鍵行業(yè)建立標(biāo)桿應(yīng)用，提振國產(chǎn)CPU發(fā)展的信心。
中國電子首席科學(xué)家竇強博士帶領(lǐng)科研團(tuán)隊研發(fā)高性能處理器芯片
公司創(chuàng)立之初，面臨著資金短缺、時間緊迫等困難，但這支百余人的團(tuán)隊卻有著豐富的集成電路設(shè)計經(jīng)驗，敢于直面“從0到1”原始創(chuàng)新的挑戰(zhàn)，靠下苦功夫來彌補人力上的嚴(yán)重不足。經(jīng)過團(tuán)隊無數(shù)天不舍晝夜的奮力攻關(guān)，終于，飛騰公司第一顆高性能通用CPU芯片在2014年底研發(fā)成功。
2014 年10月，飛騰公司第一款產(chǎn)品FT-1500A 系列CPU芯片問世
“從啟動設(shè)計到回片調(diào)試成功，中間克服了重重困難。我們的芯片真正點亮的那一刻，大家都非常興奮。因為不僅芯片性能達(dá)到了預(yù)期，一些商業(yè)軟件也可以在我們芯片上直接運行。那天半夜我們找了一個米粉店，喝光了那里所有的酒。”竇強回憶。
這款以FT-1500A命名的芯片，實測性能和存儲帶寬都達(dá)到了預(yù)期，經(jīng)權(quán)威專家鑒定，總體技術(shù)水平達(dá)到“國際先進(jìn)、國內(nèi)領(lǐng)先”，成為全球首款兼容ARM64位指令集的高性能通用CPU。這款芯片及其規(guī)?；瘧?yīng)用在2019年獲得了國家科技進(jìn)步一等獎，也是首枚獲得該級別獎項的國產(chǎn)CPU。
FT-1500A 系列芯片——高性能服務(wù)器CPU
經(jīng)過十年的高速發(fā)展，飛騰科研團(tuán)隊相繼攻克了片上并行處理器體系結(jié)構(gòu)、超大規(guī)模高速緩存一致性協(xié)議、高能效微架構(gòu)設(shè)計等一系列關(guān)鍵技術(shù)，在國產(chǎn)高性能微處理器設(shè)計與實現(xiàn)領(lǐng)域取得重大創(chuàng)新。
兼顧創(chuàng)新與安全，飛騰提出了國內(nèi)首個CPU層面的安全架構(gòu)規(guī)范，從十個方面定義了安全處理器中涉及的軟硬件功能和屬性，實現(xiàn)了CPU的內(nèi)生安全機制。
“這個機制就像給信息系統(tǒng)打了一針疫苗，可以免疫黑客攻擊、惡意代碼入侵、數(shù)據(jù)泄露等安全威脅，進(jìn)一步保障信息系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和數(shù)據(jù)安全。”技術(shù)人員介紹。
500天，10萬項測試驗證
為摘下這顆“集成電路皇冠上的明珠”，研發(fā)人員經(jīng)歷了艱難的研發(fā)歷程。
芯片設(shè)計之難，猶如“在頭發(fā)絲上起萬丈高樓”，要在指甲蓋大小的硅基板上構(gòu)筑百億晶體管迷宮，可以容忍的時序偏差不能超過千億分之一秒。要解決一個又一個科研中的“卡脖子”難題，只能靠數(shù)十年如一日的技術(shù)積累和腳踏實地的實踐。
中國電子首席科學(xué)家竇強博士帶領(lǐng)飛騰技術(shù)團(tuán)隊研發(fā)飛騰新一代桌面處理器芯片
“我們每款芯片研發(fā)的周期是1至2年，生產(chǎn)出來后我們還要針對硬件廠商的需求做調(diào)試、適配，這中間每一步都要經(jīng)過無數(shù)次實驗，需要我們的隊伍以‘工匠精神’對待每一項工作。”竇強介紹。
在這個過程中，“工匠精神”體現(xiàn)為對每一環(huán)節(jié)的極致追求。
面對信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新的重大進(jìn)展和快速推進(jìn)，2021年底，一款規(guī)模更大、性能更高的服務(wù)器處理器S5000C被正式立項。
500天的夜以繼日，這群“造芯人”集聚多地力量聯(lián)合攻關(guān)，50余次關(guān)鍵技術(shù)試驗，2300多項子任務(wù)，80多個評審問題攻克，10萬項測試驗證……一路過關(guān)斬將，順利完成了S5000C投片前的“任務(wù)清單”。
飛騰騰云S5000C服務(wù)器CPU芯片
在難忘的這500天里，飛騰團(tuán)隊不分晝夜奮戰(zhàn)，壓縮了寶貴的休息時間，犧牲了與家人共度佳節(jié)的美好時光，到了最后階段幾乎是不眠不休。
通過夜以繼日的努力，團(tuán)隊最終成功攻克了性能、面積、功耗、帶寬、延遲、封裝、散熱等諸多問題，芯片性能實測數(shù)據(jù)也非常漂亮，性能處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，為我國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展和各行各業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供安全強大的“中國芯”。
從“缺芯少魂”到“國產(chǎn)化綠洲”
交通行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、金融系統(tǒng)信息平臺的升級、各地電廠核心控制系統(tǒng)的改造……以飛騰為代表的國產(chǎn) CPU 正在千行百業(yè)中激發(fā)著信息產(chǎn)業(yè)的新引擎。
2022年12月，基于飛騰 CPU 的掘進(jìn)設(shè)備 SCADA 系統(tǒng)在深圳地鐵 13 號線正式投運
在能源領(lǐng)域，中國海油旗下海油發(fā)展安全環(huán)保公司與飛騰公司攜手，基于飛騰系列CPU芯片，開發(fā)了兩大類7款創(chuàng)新產(chǎn)品，用“中國芯”來守護(hù)海上作業(yè)的安全。其中，“海龍安全”極視人員不安全行為智能檢測平臺，打造石油石化領(lǐng)域的“千里眼”，能夠?qū)崟r識別現(xiàn)場各種風(fēng)險行為和因素，讓風(fēng)險隱患無處遁形。“極智”安全風(fēng)險多源數(shù)據(jù)融合處理平臺，創(chuàng)新專業(yè)領(lǐng)域知識圖譜及搜索引擎，為防控和處置提供數(shù)據(jù)支撐。
基于飛騰騰瓏E2000研發(fā)的“氣體報警控制器”系列產(chǎn)品已在綏中36-1油田實現(xiàn)批量應(yīng)用
截至2024年12月底，飛騰的生態(tài)伙伴已超過7100家，共聯(lián)合軟硬件廠商支撐了5500多款飛騰平臺設(shè)備上市，已經(jīng)和正在適配的軟件超過70000種，構(gòu)建起了國內(nèi)完善、龐大的從端到云信息化建設(shè)全棧生態(tài)體系。飛騰系列CPU芯片累計在國家重點工程和關(guān)鍵行業(yè)部署應(yīng)用超過1000萬片。從曾經(jīng)的“缺芯少魂”到如今的國產(chǎn)化“綠洲”，在飛騰等企業(yè)的共同努力下，國產(chǎn)芯片正在以昂揚的姿態(tài)，一路向“新”，奔騰前行。
“作為芯片研發(fā)領(lǐng)域‘國家隊’，飛騰公司將以實現(xiàn)國家高水平科技自立自強為己任，勇?lián)姑?、開拓創(chuàng)新，心無旁騖地攻關(guān)芯片‘卡脖子’難題，在發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力上善作善成，為中國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展和各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供安全強大的‘中國芯’。”竇強堅定地說。
