近年來,隨著中國自主CPU不斷取得進步,西方科技公司紛紛來華開展技術合作,國內CPU研制單位衍生出三條不同的技術路線:
第一條是以龍芯和申威為代表的“研”的路線,即通過分析第一代產品應用中發現的問題進行自主研發升級。
第二條是買國外CPU核做集成的發展路線,就是以前鐵流提過的花錢買ARM的CPU核集成芯片。
第三條是ODM的路線,就是中國人掏錢請外國人干,目前主要是把國外/境外已有的現成設計直接拿過來換成中國的品牌。
申威和龍芯一樣,選擇了最為艱難的自主研發之路。
申威起步于21世紀初,從2003年至2006年,江南所致力于組建設計團隊、驗證團隊、軟件研發團隊、系統研發團隊,并形成了一整套CPU軟硬件設計環境、設計驗證方法學、物理設計方法學、設計流程與規范。經過多次流片,在不斷“試錯”中積累、提高,終于完成了申威第一代CPU核與申威1芯片的研發,完成了從“0”到“1”的艱難跨越,為后續的發展奠定堅實的基礎。
從2008年至2011年,申威形成自主指令系統,增加SIMD擴展指令集,實現256位SIMD加速計算。開發出了第二代CPU核與申威1600等芯片的研發,申威1600成功應用于神威藍光超算。
隨后,申威又研發了申威411、申威26010、申威421、申威1621、申威221和申威111等一系列芯片,并被應用于超算、服務器、PC,以及一些特殊裝備。
特別要指出的是,申威根據超級計算機發展趨勢,選擇在CPU架構上做突破,將高性能計算機多層次并行結構引入到CPU芯片內部,芯片內實現多層次并行:數據并行——指令并行——核心并行——核組并行。
通過SoC架構+自主設計,解決260個核心構成SoC芯片帶來的各種挑戰。申威26010單芯片集成數十億晶體管、接近工藝極限的Die面積,自主設計實現同類芯片的最高工作頻率,性能超過3TFlops,并實現批量生產與應用,使得“神威·太湖之光”連續四次在TOP500中排名第一。
誠然,美國新超算“頂點”以實測峰值120+P的成績超越了實測成績90+P的申威。但新一代神威E級超算原型機已經開始正式組裝調試。
根據國家超級計算濟南中心副主任潘景山介紹,預計在26日左右,(原型機)整個的安裝全部調試完畢,正式進入試運行狀態......(原型機)單個CPU的計算能力,是現有神威藍光超級計算機的三到四倍。
據業內人士披露,這里潘景山副主任說的單個CPU的計算能力,其實指的是一個計算節點,而一個節點有數個處理器組成。也就是說,神威E級超算一個節點的算力有望達到9T至12T。
目前,申威已經完成了三代十余款芯片的研發,建立了一支比較成熟、專業完備的CPU研發團隊,掌握了完整的CPU研發能力,形成了完善的CPU研發體系,在超算領域基本實現了自主可控目標,并取得了顯著的成就。
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