【涨姿势】借势ARM挑战Intel？一窥中国芯发展现状

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▲借着ARM推广64位指令集的东风，中国IC企业有了不小的发展机遇。

中国ARM服务器性能几何

目前，开发ARM服务器CPU的中国IC设计公司有三家：华为、飞腾、华芯通。华芯通是我国与高通成立的合资公司，从高通手中获得了源码并基于该源码设计自己的CPU。不过，由于华芯通北京研发中心刚刚启用，正式商用产品问世尚需时日。相比之下，华为和飞腾已经有产品问世，华为的ARM服务器CPU集成了32核ARM Cortex A57，采用台积电16nm制造工艺。也许是因为华为缺乏服务器CPU设计经验，这款服务器CPU的性能相对有限。以飞腾的FT2000作参照，华为的这款服务器CPU在制造工艺领先2代的情况下，以FT2000一半的功耗实现了不足FT2000一半的性能。因此在下面文章的解析中，中国ARM服务器CPU就以目前性能最强的FT2000为代表进行说明。

在2015年的第28届国际高性能微处理器研讨会上，飞腾公布了“火星”，也就是FT2000。FT2000采用28nm工艺，主频2GHz，功耗100W。芯片面积600多平方毫米，集成了64个FTC661 CPU核，共计48亿个晶体管。根据测试，FT2000的芯片实测成绩相对于模拟器成绩要稍低一些，在2GHz主频下，采用GCC4.8编译器，SPEC2000和SPEC2006的测试成绩见表一。其中SPEC CPU2006全芯片测试分值为定点570，浮点482，单线程测试分值为定点12.4，浮点11.3，虽然在单线程性能上和Intel依旧有不小的差距，但就多线程性能而言，足以与Intel Xeon E5-2695v3芯片相媲美。

▲FTC661 CPU核架构图

▲FT-2000在SPEC CPU2006全芯片测试中的成绩

至于实测成绩和模拟器测试成绩之间的性能差距，主要是模拟环境与真实系统之间的差异造成的。首先，模拟环境中存储系统一般是用模型来构建的，与真实芯片环境相比更加理想化；其次在模拟平台上，由于模拟运行速度较慢，benchmark问题规模不能太大，都需裁剪简化。因此，真实系统测试性能与模拟环境中得到的性能不一致是正常现象。不过，这种偏差并非无法弥补，通过研究更科学的性能评估手段，可以降低模拟系统与真实系统的性能偏差。同时基于真实系统进一步开展编译调优工作，会进一步提升性能，预计测试结果会有10%~30%的优化空间。

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