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(yùn)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(chǎng)景，運(yùn)轉(zhuǎn)起來都需要一個(gè)共同的心臟——芯片。芯片作為大國(guó)之間博弈的焦點(diǎn)，其重要性不言而喻，作為大國(guó)基石的“中國(guó)芯”，正以強(qiáng)勁實(shí)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(guó)的信息化建設(shè)注入強(qiáng)大動(dòng)力。

近日，“走進(jìn)新國(guó)企·科技創(chuàng)新主力軍”融媒體采訪第四站走進(jìn)中國(guó)電子飛騰信息技術(shù)有限公司，來自人民日?qǐng)?bào)、新華社、中國(guó)日?qǐng)?bào)、中國(guó)新聞社、科技日?qǐng)?bào)、工人日?qǐng)?bào)、中國(guó)青年報(bào)、學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)、人民網(wǎng)、新華網(wǎng)、央廣網(wǎng)、央視網(wǎng)、環(huán)球網(wǎng)、證券日?qǐng)?bào)、國(guó)有資產(chǎn)管理、國(guó)資報(bào)告、知領(lǐng)、澎湃新聞、第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)、每日經(jīng)濟(jì)新聞、經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)等媒體機(jī)構(gòu)的專家記者共赴渤海之濱天津，見證國(guó)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(shí)代數(shù)字產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石，直接關(guān)系到國(guó)家戰(zhàn)略安全和產(chǎn)業(yè)安全，也是實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的重要支撐。如果核心芯片無法自主，國(guó)家安全就無所保障。

上世紀(jì)90年代末，通用計(jì)算機(jī)大量涌入中國(guó)市場(chǎng)，催生了一批國(guó)產(chǎn)通用計(jì)算機(jī)企業(yè)，但作為系統(tǒng)運(yùn)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(duì)1990年代在危機(jī)與挑戰(zhàn)中誕生，為中國(guó)芯的發(fā)展點(diǎn)燃了“星星之火”，在20余年的滌蕩中，奮力攻克“卡脖子”難題，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)芯從 “基本可用” 到 “可用”“好用”的不斷跨越。

中國(guó)電子首席科學(xué)家竇強(qiáng)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(guó)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(guó)產(chǎn)CPU發(fā)展的信心。

中國(guó)電子首席科學(xué)家竇強(qiáng)博士帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)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(shí)間緊迫等困難，但這支百余人的團(tuán)隊(duì)卻有著豐富的集成電路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，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(bǔ)人力上的嚴(yán)重不足。經(jīng)過團(tuán)隊(duì)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(dòng)設(shè)計(jì)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(diǎn)亮的那一刻，大家都非常興奮。因?yàn)椴粌H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(yùn)行。那天半夜我們找了一個(gè)米粉店，喝光了那里所有的酒。”竇強(qiáng)回憶。

這款以FT-1500A命名的芯片，實(shí)測(cè)性能和存儲(chǔ)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(guó)際先進(jìn)、國(guó)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(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，也是首枚獲得該級(jí)別獎(jiǎng)項(xiàng)的國(guó)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(duì)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(jì)等一系列關(guān)鍵技術(shù)，在國(guó)產(chǎn)高性能微處理器設(shè)計(jì)與實(shí)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(guó)內(nèi)首個(gè)CPU層面的安全架構(gòu)規(guī)范，從十個(gè)方面定義了安全處理器中涉及的軟硬件功能和屬性，實(shí)現(xiàn)了CPU的內(nèi)生安全機(jī)制。

“這個(gè)機(jī)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(yùn)行和數(shù)據(jù)安全。”技術(shù)人員介紹。

500天，10萬項(xiàng)測(cè)試驗(yàn)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(jì)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(shí)序偏差不能超過千億分之一秒。要解決一個(gè)又一個(gè)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(shí)地的實(shí)踐。

中國(guó)電子首席科學(xué)家竇強(qiáng)博士帶領(lǐng)飛騰技術(shù)團(tuán)隊(duì)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(duì)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(shí)驗(yàn)，需要我們的隊(duì)伍以‘工匠精神’對(duì)待每一項(xiàng)工作。”竇強(qiáng)介紹。

在這個(gè)過程中，“工匠精神”體現(xiàn)為對(duì)每一環(huán)節(jié)的極致追求。

面對(duì)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(xiàng)。

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(yàn)，2300多項(xiàng)子任務(wù)，80多個(gè)評(píng)審問題攻克，10萬項(xiàng)測(cè)試驗(yàn)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(duì)不分晝夜奮戰(zhàn)，壓縮了寶貴的休息時(shí)間，犧牲了與家人共度佳節(jié)的美好時(shí)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(duì)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(shí)測(cè)數(shù)據(jù)也非常漂亮，性能處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，為我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展和各行各業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供安全強(qiáng)大的“中國(guó)芯”。

從“缺芯少魂”到“國(guó)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(tái)的升級(jí)、各地電廠核心控制系統(tǒng)的改造……以飛騰為代表的國(guó)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(hào)線正式投運(yùn)

在能源領(lǐng)域，中國(guó)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(guó)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(cè)平臺(tái)，打造石油石化領(lǐng)域的“千里眼”，能夠?qū)崟r(shí)識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)各種風(fēng)險(xiǎn)行為和因素，讓風(fēng)險(xiǎn)隱患無處遁形。“極智”安全風(fēng)險(xiǎn)多源數(shù)據(jù)融合處理平臺(tái)，創(chuàng)新專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)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(bào)警控制器”系列產(chǎn)品已在綏中36-1油田實(shí)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(tái)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(guó)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(jì)在國(guó)家重點(diǎn)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(guó)產(chǎn)化“綠洲”，在飛騰等企業(yè)的共同努力下，國(guó)產(chǎn)芯片正在以昂揚(yáng)的姿態(tài)，一路向“新”，奔騰前行。

“作為芯片研發(fā)領(lǐng)域‘國(guó)家隊(duì)’，飛騰公司將以實(shí)現(xiàn)國(guó)家高水平科技自立自強(qiáng)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(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展和各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供安全強(qiáng)大的‘中國(guó)芯’。”竇強(qiáng)堅(jiān)定地說。