自去年中美貿易摩擦以來，國產自主芯片則成為了當下最為熱門的話題，同時也成為了國產半導體產業的大勢所趨。這也使得一些國產芯片廠商被推上了風口浪尖，國產CPU領軍企業天津飛騰信息技術有限公司（以下簡稱“飛騰”）就是其中一家。
2019年12月19日，飛騰在北京舉辦了主題為“同心築生態，前路共飛騰”的首屆生態夥伴大會，吸引了包括兩院院士、業內專家、政府主管部門、行業協會、用戶單位、軟硬件廠商、系統集成商、媒體、金融機構在內的全國各地的參會代表共計2000餘人參加，參會單位和企業超過500家。足見產業界對於國產CPU代表廠商飛騰的關注。與此同時，飛騰還攜手數十家廠商還在大會上發佈和展示了近百款基於飛騰CPU的終端新品，展示了日益繁榮的飛騰生態。
一、國產CPU的路線之爭
眾所周知，在高端CPU市場，一直都是英特爾X86架構的天下。目前英特爾在服務器市場佔比高達90%以上。而且得益於PC時代的Wintel聯盟，英特爾的X86架構在PC及服務器市場擁有著強大的生態壁壘。
在此背景之下，一直以來，我國在高端通用芯片高度也是嚴重依賴進口，尤其是CPU芯片，在PC和服務器領域，國產廠商存在感很小，基本被國際大廠所壟斷。在此背景之下，要想實現國產CPU的自主，只三條路線。
1、從零開始構建CPU軟硬件生態
顯然，這是最難的，也是不現實的。且不說能不能做出來，做出來性能到底有多強，因為即使做出了好的CPU內核，沒有生態，只有少數中國廠商自己玩，依然還是“廢品”。
2、拿到X86架構授權，來設計自己的X86 CPU。
這是最省力的方式，畢竟可英特爾的X86架構在性能上有著很大的優勢，起點高，而且還可以充分共享英特爾在服務器和PC市場的生態。
但是，X86架構是英特爾的知識產權，國產芯片廠商要做X86架構芯片，首先需要解決的就是X86技術授權的問題。對於英特爾來說，顯然是不會願意向中國大陸芯片廠商授權X86架構的，所幸的是AMD和臺灣威盛都有著X86技術的授權。不過，根據英特爾當初與AMD、威盛的X86技術授權協議，他們均無權向第三方授權X86技術。因此，國產CPU廠商選擇與其成立合資公司來獲得授權。
比如2013年成立的上海兆芯（上海國資委下屬上海聯和投資有限公司與臺灣威盛合資公司）就通過威盛獲得了X86架構的授權（威盛很早就有X86架構授權）。此外，2016年成立的天津海光（AMD與中國天津海光先進技術投資有限公司的合資公司），通過AMD獲得了X86架構和SoC IP，用於芯片開發。為此，AMD還獲得了價值2.93億美元的現金，包括特許權使用費 。
但是，這種通過合資公司獲得X86架構授權的形式，雖然見效快，但是依然存在這一些“不可控”的因素，因為其技術來源始終是受制於合資的外資公司，而且技術的後續升級也可能存在一定的難度。比如，今年6月，AMD就宣佈其不再向中國公司（天津海光）授權其新的X86 IP產品。這也意味著天津海光後續的X86 CPU的重大升級可能會遇到瓶頸。
3、選擇開放的CPU架構。
目前，全球知名的開源的或者對外開放授權的芯片架構主要有Arm、MIPS、ALPHA、SPARC、POWER、RISC-V等。選擇已有的開源的或者可授權的架構，則意味著無需從頭做起，可以利用已有的開放的生態，可以說這也是國產CPU的一個很好的選擇。
需要指出的是，目前除了X86和Arm之外，其他的MIPS、ALPHA、SPARC、POWER、RISC-V架構在生態系統上都非常的孱弱。
那麼如果選擇開放的CPU架構，到底該選哪一種架構呢？
我們可以看到，國產CPU廠商龍芯選擇的是MIPS架構，目前也做的不錯，但是MIPS生態主要覆蓋的還是嵌入式市場，雖然龍芯也有PC和服務器產品，也進入了政府服務器採購目錄，但是目前在國內PC和服務器市場的影響依然非常有限。
▲2018-2019年政府採購關於國產芯片服務器的具體參數要求
另一家國產CPU廠商申威則選擇的是ALPHA架構，目前在超算領域成績斐然。此前奪得全球超算第一的“神威·太湖之光”超級計算機搭載的就是“申威26010”眾核處理器。雖然申威也有推服務器產品，也進入了政府服務器採購目錄，但是由於ALPHA架構生態薄弱，目前申威的服務器產品在國內市場中的影響也相當有限。
而飛騰一開始的時候，考察了SPARC、MIPS、ALPHA架構，這三種指令集架構都可以以極其低廉的價格（據說SPARC的授權價只有99美元，ALPHA不要錢）獲得授權，最後飛騰選擇了SPARC架構進行了CPU的研發。
2006年，飛騰團隊就研製成功了兩代國產CPU，在關鍵領域實現了規模化應用。“十一五”期間，在國家 “核高基”科技重大專項的支持下，以FT-1000/FT-1000A和FT1500為代表的第三代飛騰CPU走向商業應用。但SPARC孱弱的生態系統卻使得飛騰CPU在大規模商用上進展緩慢。
▲飛騰總經理竇強
飛騰總經理竇強告訴芯智訊：“在Arm之前，我們基於Sparc架構做過一代超算，也做過幾代處理器，當時在做國產化推廣的時候難度非常大。一個是芯片本身性能比較低，第二軟件生態也比較差，所以當時推起來用戶體驗也非常的差，推動起來非常難。但是當時我們也沒有其他的可選，X86我們沒有路子，目前也還沒有一個明確的商業模式。Arm當時也只有32位的指令集。中國體量大，必須迎頭對抗，競爭，想躲避是躲避不了的。如果一定要有自己的IT產業，話語權更多，能夠的選擇肯定不多。”
不過，這個情況在2012年出現了改變。2012年，Arm正式推出了自己的第一個64位指令集處理器架構ARMv8，希望進入服務器等新的領域。此後，飛騰很果斷的放棄了SPARC，拿了ARMv8指令集架構的授權，全面轉向了Arm陣營。
此外，還有一家選擇Arm指令集架構的國產CPU廠商——華為。華為很早也開始基於Arm體系打造從芯片到服務器的系列產品線。當前華為Arm架構服務器相關產業產品三類主線：Hi16 系 列 CPU、鯤鵬系列Arm CPU 和泰山服務器。不過，華為首款基於ARMv8指令集架構自主設計的服務器芯片——鯤鵬920，直到今年才正式發佈。
二、Arm服務器的生態之戰
得益於Arm在智能手機市場的強大的生態的積累，使得選擇Arm架構來做服務器，在生態上要比X86以外的架構要更好一些。但是基於Arm架構的服務器CPU發展也不是一帆風順，想要突破X86的封鎖，困難重重。
從一片看衰到百花齊放
首先，由於Arm芯片在服務器領域性能的劣勢，使得其很難與中高端的X86服務器芯片競爭。雖然在手機市場，低功耗、高能效是Arm成功的一個關鍵優勢，但是在服務器芯片領域，Arm的這個優勢已不再明顯。
飛騰總經理竇強也表示，在服務器領域，對於性能的要求更高。而在一樣的計算能力的前提下，Arm功耗不一定比X86低。當然，從成本角度來看，Arm相比X86依然有著較大的優勢。
其次，在生態的建設上，相比經過多年深耕一片繁榮的X86生態來說，Arm生態的發展可謂是舉步維艱。
雖然像Applied Micro、三星、英偉達、博通、Marvell、高通、AMD、華芯通等等廠商此前都曾大力投入，但結果卻並不理想。去年，高通更是放棄了投入數年的Arm服務器芯片業務，而高通與貴州合資的Arm服務器芯片公司華芯通也於今年4月底關閉。一時間，對於Arm服務器唱衰之聲不絕於耳。
不過，正如硬幣都有兩面一樣，在一些廠商退出Arm服務器市場的同時，也有很多新生的力量加入了進來。
2018年初，英特爾前總裁Rene James也創立了Arm服務器CPU公司Ampere，加入到與x86服務器的競爭中來。2018年11月底，亞馬遜正式推出Arm架構服務器芯片Graviton，用以降低對英特爾的依賴。今年1月，華為發佈了旗下首款基於ARMv8架構體自主設計的服務器芯片鯤鵬920。今年3月，富士通也從SPARC 架構體系轉向了ARMv8 架構體系並推出全新的A64FX芯片，還在Arm架構中實現了新的可擴展矢量擴展。今年11月，Marvell的新一代Arm服務器CPU路線圖被曝光，據稱下一代性能將比現在的ThunderX2高兩倍。今年12月初，亞馬遜在“AWS re：invent”大會上又推出自主第二代基於Arm架構的服務器芯片Graviton2，其單核性能超過了Intel至強鉑金版。
Arm服務器生態，從一片看衰，到突然間的百花齊放，這一切看似都來的那麼的突然，其實這其中有著很多的必然。
雲端計算架構拐點已至
首先，Arm在去年發佈了全新的針對服務器市場Neoverse架構處理器IP路線圖，大幅的提升其在性能上的表現，並且後續每一代的平臺性能都將會比上一代提升30%，此舉提高Arm架構在服務器和基礎設施領域的競爭力，也凸顯了Arm對於服務器的重視程度，提振了Arm服務器陣營廠商的信心。
其次，隨著Arm移動端的繁榮，以及雲邊協同的趨勢，支持Arm相關生態的底層系統和上層應用也逐漸增加，三大 Linux 發行版（Ubuntu、Suse 和 Redhat）都已經直接有支持Arm Server 的版本。
第三，也是最為關鍵的是，在雲端市場，隨著人工智能計算的發展，一個新的趨勢和拐點已經出現。
隨著近年來數據的爆發式增長以及人工智能的興起，雲端市場對於計算的需求也開始發生了巨大的變化，使得計算架構也開始發生了變化。由於CPU並不是AI計算的最佳載體，因此在雲端的計算也開始逐漸由原先的X86架構一統天下，轉向了異構計算。
比如在雲端AI訓練方面，此前比較多的會採用CPU+GPU的架構，現在也開始出現CPU+專用的AI芯片集群；而在AI推理方面，更多的會選擇CPU+FPGA或者CPU+專用的雲端AI芯片。隨著雲端對於AI計算能力要求的不斷提升，徹底打破了原有的雲端計算單純依靠CPU的局面。
我們可以看到，除了眾多的AI芯片廠商紛紛推出了針對雲端的AI芯片之外，一些雲服務廠商也在紛紛推出針對雲端的AI芯片。比如去年7月，百度就發佈了首款雲端全功能AI芯片“崑崙”；去年11月，亞馬遜公佈了首款雲AI芯片Inferentia；今年9月，華為推出了針對雲端的AI訓練集群Atlas900；今年9月，阿里也發佈了針對雲端的號稱全球最強的AI推理芯片的“含光800”。因為對於這些雲服務廠商來說，他們更瞭解自己對於AI能力以及AI應用領域的需求。在此背景之下，也使得雲端對於原有的英特爾的服務器CPU的依賴進一步弱化，Arm服務器CPU迎來了巨大的機會。
另一方面，對於雲服務廠商來說，在紛紛推出自己的雲端AI芯片的同時，也在積極的謀求降低對於英特爾CPU的依賴。華為、亞馬遜推出自己的Arm服務器芯片就是例證。
“只有頭部的大的雲服務廠商有能力也有資金來做自己的Arm服務器芯片，因為他們本身有著巨大的需求。另一方面，這也是他們用來制衡供應商的一個重要籌碼。”在竇強看來：“雲服務大廠開始推自己的Arm服務器芯片是好事，這有利於加速Arm服務器生態的繁榮。而且，對於更多的中小型雲服務提供商及服務器廠商來說，他們並不具備自己做服務器芯片的研發能力和資金實力，這也成為了我們這些Arm服務器芯片廠商的機會。”
三、5年堅守，飛騰生態已初具規模
雖然前面提到了很多的Arm服務器芯片廠商，但是其中有退出者，也有新入局者，但是多年來一直堅持做Arm服務器芯片的“堅守者”卻並不多，而飛騰就是其中最為堅定的一家。自2014年推出首款Arm服務器芯片以來，至今5年多時間過去了，飛騰的生態也已經初具規模。
全面轉向Arm指令集架構
2014年4月，中國電子集團和天津濱海新區人民政府簽署合作協議，將中國電子集團旗下飛騰CPU項目落戶濱海新區。隨後，2014年8月，天津飛騰信息技術有限公司正式成立，註冊資本6億元。而在天津飛騰成立之時，飛騰第一款兼容Arm指令集的CPU，FT-1500A就已經準備就緒。
2014年10月，飛騰FT-1500A正式發佈，各項性能指標都非常的出色，引起了業內的極大關注。而從2012年ARMv8指令集正式推出，到FT-1500A的正式發佈，飛騰只用大約三年的時間，更何況飛騰還是剛從SPARC架構轉向了Arm。這也引發了當時外界的質疑，認為FT-1500A是直接用了Arm的IP核。
“其實在2011年的時候，飛騰就已經開始了針對Arm架構的研究，當2012年Arm 64位指令集正式推出之後，我們就找到了Arm，希望做基於Arm架構的服務器CPU。因為Arm的生態非常的豐富，授權模式也很清晰，不僅有IP核授權，也有指令集架構授權。當時Arm也希望能夠有芯片廠商能夠幫助他們進入服務器市場，於是雙方一拍即合，我們也順利的拿到了ARMv8指令集授權來開發自己的CPU。”竇強解釋到。
在轉向Arm架構之後，飛騰的發展也開始了加速。在FT-1500A推出僅一年多之後，2016年5月，飛騰推出了首款64核處理器FT-2000，在性能指標上，達到了與英特爾的E5服務器芯片相近的水平。幾個月之後，飛騰又推出了面向桌面及嵌入式領域的雙核CPU FT-2000A/2。另外，FT-2000雖然達到了能夠媲美國際主流CPU的性能，但一個CPU加八塊存儲擴展卡的整機構建成本非常高，導致FT-2000的產業化之路並不順暢。為了進一步地降低成本，2017年3月，飛騰流片了優化升級的FT-2000＋。
時隔兩年多之後，今年9月飛騰推出了新一代的桌面級四核處理器FT-2000/4，集成4個飛騰自研處理器內核FTC663，採用16nm工藝流片，主頻最高3.0GHz，支持雙通道DDR4-3000內存，典型功耗10W。芯片性能相比飛騰上一代桌面CPU提升了1倍，訪存帶寬提升了3倍，功耗降低三分之一。
可以是說，FT-2000/4在 CPU 核心技術上實現了新突破，進一步縮小了與國際主流桌面 CPU 的性能差距，並在內置安全性方面擁有獨到創新。
全新的安全架構標準
需要指出的是，雖然現在自主芯片已經成為了一個大趨勢，但是，並不意味著只要是國產處理器就一定“安全”。中國工程院院士沈昌祥也指出，可信計算技術是一個系統和整體，需要各個環節進行支撐。當然，整個信息系統裡，CPU處理器是其中最核心最基礎的部件，因此更需要強化在安全方面的能力。
在12月19日的飛騰生態合作伙伴大會上，飛騰公司副總經理郭御風博士正式發佈了PSPA 1.0標準，併發布該標準技術白皮書和相關技術規範。據介紹，PSPA是由飛騰定義的處理器安全架構標準，從CPU層面實現國產計算機系統的本質安全。
郭御風表示，“過去因為我們芯片和核心基礎軟件都是來自於國外，內部機制不透明的，我們只能站在旁觀者的角度來看它有沒有幹壞事，今天我們已經從最基礎的芯片做起了，如何運作如何工作的原理我們都很清楚。自主CPU的研製對我們內生安全提供了可能性。我們的FT-2000/4進一步強化了在安全方面的能力，已全面支持PSPA 1.0安全架構。目前我國可信計算系統的建設已走在世界前列，隨著PSPA標準的發佈，飛騰將聯手生態夥伴打造安全可信的國產信息系統。”
繁榮的飛騰生態
在12月19日的飛騰生態夥伴大會上，飛騰公佈了其目前國內生態夥伴的數量情況。與去年相比，今年飛騰在國內的生態夥伴增長非常的大，比如OEM廠商就從去年的9家增加到了今年的33家，ODM廠商有7家增加到了37家，嵌入式廠商由15家增加到了62家，網絡通信和安全廠商由10家增加到了26家，存儲廠商由4家增加到了8家。也就是說，一年的時間，飛騰硬件生態的合作伙伴就增加了120多家。此外，新增整機設計410案，新增軟件兼容認證客戶數也達到了157家。足見飛騰生態發展之迅猛。
值得注意的是，在此次的飛騰生態夥伴大會上，數十家企業多家企業布上百款基於飛騰CPU的全新產品和系統。
比如，長城、聯想、浪潮、航天科工、同方、曙光、紫光恆越、超越、攀升、電子六所等10家國內整機企業發佈了基於FT-2000/4的計算機產品，長城、浪潮、中電金融發佈了基於FT-2000/4的金融設備，紫光恆越、邁普、迪普、風雲、奇安信、天冠、深信服、網禦星雲、綠盟科技等9家企業發佈了基於飛騰芯片的網絡安全產品。
飛騰還同華迪、浪潮、華宇、東軟、東華軟件、萬達信息、中電系統和中國軟件8家國內領軍集成商簽署戰略合作協議，共同推動飛騰CPU在國內更多領域的應用。
特別值得一提的是，在本次大會上，騰訊雲宣佈推出基於飛騰的全棧雲平臺體系，同時百度也宣佈將其雲端AI芯片“崑崙”正在與飛騰CPU進行適配。中興也公佈了基於飛騰CPU的全產品適配方案。
另外，在大會同期的產品展示區域，更有多達120多家國內企業展示了基於飛騰CPU的成熟產品和解決方案，產品形態之豐富，應用領域之廣泛，讓人目不暇接。
“從現在飛騰的發展來看，當時選擇Arm，確實是最好的選擇。雖然現在像MIPS、POWER都開放了，但是現在才開放有點像是生態衰落時的一種補救，能起到的作用有限。相比之下，Arm一直是開放的，生態也越來越繁榮，而且如果拿的是指令集架構授權，則更是能夠把發展的主動權掌握在自己手裡。”竇強說到。
四、未來五年規劃：累計投入150億，年營收突破100億
對於未來的發展規劃，飛騰也公佈了2020-2024年的五年總統規劃：
1、在公司管理層面：飛騰正在進行企業混改和股份制改革，並計劃打通跟資本市場股權融資的渠道，讓更多的資本能夠順利的進入飛騰體系，幫助飛騰更好的發展。
今年6月，中國電子信息產業集團有限公司宣佈將旗下中國振華電子集團有限公司持有的天津飛騰的21.46%股權以協議方式轉讓給中國長城，此外華大半導體有限公司也將其持有的13.54%的飛騰的股權轉讓給了中國長城。這也使得中國長城成為了飛騰的大股東，持股35%。
不過，據飛騰總經理竇強向芯智訊透露，目前飛騰已經完成了團隊持股的改革，團隊將會持有10%的股份，明年我們還會引入其他的一些戰略投資、財務投資，進一步優化股權結構。各大股東也支持飛騰未來獨立上市，因為做芯片對資金的需求量比較大，要加速發展，更是需要大量資金的支持。
2、在研發投入上：為了加速公司的發展，飛騰計劃在未來5年內持續投入150億以上用於芯片的研發、生態建設和區域客戶的保障。
3、在人才方面：企業的發展離不開人才，特別是在芯片領域。為此，飛騰計劃在2024年將團隊的規模擴大到3000人以上。
4、在技術和產品創新方面：飛騰將繼續以國際領先水平為標杆，加快技術創新，同時以行業特色為牽引建立“按需定製”的流程。以生態夥伴需求為導向，推動技術產品迭代。未來會以百萬片供貨為目標，提升產品交付能力，服務好的客戶。
5、在市場方面：飛騰希望在持續鞏固政務、行業辦公市場，穩步提升市佔率，同時進一步開拓金融、通信、能源、交通等行業業務市場，並且希望通過“一帶一路”開拓國際市場。此外，竇強還表示，“2019年以及未來我們遇到一個IT產業發展的前所未有的重大的機遇，希望抓住機遇實現快速發展，從小眾市場到大眾市場未來進入到更廣闊公眾市場。”
根據飛騰公佈的營收目標，計劃到2024年，公司營收將超過100億元。相比外界預期的飛騰今年10億元的營收，增長了10倍。足見飛騰對於未來增長的信心。
6、在生態建設方面：飛騰將堅持開放、合作、共贏的策略。
對於這一點，飛騰總經理竇強強調，“現在AI芯片很火爆，飛騰也有預研團隊在跟蹤最新的技術，我們未來也會在CPU指令集上對各種AI算法更加的友好，但是我們可能不會自己去做AI芯片。我們還是會傾向於和百度、雲天勵飛等AI芯片的合作伙伴進行合作。當然這個合作形式，可以是芯片與芯片的對接，也可以是芯片和芯片做在一個芯片封裝裡，也可以是在芯片內部進行整合。我們是非常開放的，我們會專注於把我們自己的CPU做好，其他的會與合作伙伴來一起合作共贏。”
五、如何看待華為的競爭？
前面提到，今年華為也開始推出了基於ARMv8指令集自主設計的服務器芯片——鯤鵬920，進軍服務器市場。那麼對於飛騰來說，是如何看待華為殺入呢？在會後的專訪環節，芯智訊將這個問題拋給了飛騰總經理竇強。
竇強表示，華為對於國產芯片產業的貢獻確實很大，今年他還特意買了一些華為的產品以示支持。
“華為進入Arm服務器芯片市場是好事，不僅可以對整個生態帶來很大的貢獻，同時對於客戶來說，也有了更多的選擇。畢竟現在的市場大部分還是被英特爾所佔據，多一些企業來共同繁榮Arm服務器生態，肯定是好事。”
不過，竇強也坦言，華為進入這個市場，也確實對飛騰等其他國產CPU廠商會帶來了不小的壓力，畢竟華為自身的研發實力很強，在產品端和市場端的推動力也非常的強，未來大家在市場上一定會有市場競爭。但有競爭並不是壞事，更加能促進國產CPU的發展。
“飛騰與華為是各有優勢，各有特點，各自面臨的難題也是不一樣的。飛騰做的時間比較久，在服務器芯片、安全技術的積累上，飛騰有著更深的積累。另外，在商業策略上，我們是非常開放的，會有更多合作伙伴願意與我們合作，今天的大會就說明了這一點。相比之下，華為垂直整合力度比較大，自上而下各個環節自己都會介入，對其他整機廠商來說會形成一定的壁壘。在產品上，我們也在一直加大研發投入，很快也會推出更有競爭力的產品。比如華為的鯤鵬920，性能確實要比飛騰的目前產品要強，不過他們是今年的7nm工藝，我們的是2017年的16nm工藝。我們目前也在進行新品的研發，明年會有新一代的服務器CPU出來，性能更加強大。在競爭中提升國產CPU的水平和實力，這正是廣大用戶希望看到的，我們也敢於直面這種競爭。”竇強很有信心的說到。
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