飛騰

飛騰 (ひとう、中：飞腾、fēiténg、英：FeiTeng)は、中国の国防科技大学（NUDT）が開発しているDSPおよびCPUの名称。

 概要 
飛騰プロセッサは、中国国防科技大学（NUDT）の邢座程（Xing Zuocheng）教授が開発しているプロセッサである。中国電子信息産業集団（中：中国电子信息产业集团、英：China Electronics Corporation）の傘下である飛騰信息技術（中：天津飞腾信息技术有限公司、英：Phytium Technology）が商用版の販売を行っており、中国のスーパーコンピューターや商用サーバーなどに搭載されている。

銀河飛騰(中：银河飞騰、英：YinHeFeiTeng、YHFT、Galaxy FT)ともいう。「銀河」とは国防科技大学が開発を行っているサーバーやスパコンなどに使われる名称で、1983年にリリースされた中国初のスパコン「銀河」(中：银河、英：Galaxy）から継承している。

2004年に公開された飛騰の第1世代はIntel Itanium 2のバイナリ互換であった。飛騰の第2世代の飛騰64は、CPUと64-bitストリーム・プロセッサとのSoCであり、飛騰64チップはスパコンの銀河シリーズのハードウェア・アクセラレータとして使われた。

現行の飛騰プロセッサは、飛騰ファミリーの第三世代CPUで、飛騰-1000（中：飞腾-1000、英：FT-1000、FeiTeng-1000）から始まる一連のシリーズである。「銀河飛騰」プロセッサは、「银河玉衡」コアルータとともに銀河シリーズの中核をなす。

 飛騰-1000 
飛騰-1000は65nmテクノロジで製造され、3億5千万ゲートで構成される。周波数は0.8–1GHz。SPARCv9と命令セットレベルで互換である。

各チップは8コア、64スレッドを実行可能。コヒーレントリンクのために3チャネルのハイパートランスポートを持ち、DDR3メモリコントローラーを4つ、PCIe 2.0を8つ持つ。

天河一号は2,048基の飛騰-1000プロセッサを搭載している。天河一号Aは理論性能4.701ペタフロップスで、7,168基のNvidia Tesla M2050 GPUと14,336基のIntel Xeon X5670 CPUに飛騰-1000が接続されているThe TianHe-1A Supercomputer: Its Hardware and Software by Xue-Jun Yang, Xiang-Ke Liao, et al in the Journal of Computer Science and Technology, Volume 26, Number 3, May 2011, pp. 344-351 。飛騰-1000は8コアのSPARCシステムで、天河1号のサービスノードを制御するために使われている

European High Performance Computing serviceへの2012年の報告によると、飛騰-1000はOpenSPARCプロジェクトの成果を利用しているという。

 銀河飛騰-1500 
OpenSPARCアーキテクチャ、16コア、65W TDP。40nmテクノロジで製造され、周波数は1.8GHzDongarra, Jack (3 June 2013). "Visit to the National University for Defense Technology Changsha, China" (PDF). Netlib.  page 9。ピーク性能は115–144 GFLOPS、各コアは8本のインターリーブなスレッドを実行することが出来、融合積和演算(Fused Mul-Add 、FMA)を含む256-bitワイドSIMDベクタ命令をサポートする。このSoCのキャッシュは周波数2GHzで動作し、各コア当たり16 KB L1i、16 KB L1d、512 KB L2、のキャッシュを持ち、全コアで4 MB L3キャッシュをシェアする。L3キャッシュは4セグメントを持ち(4CPUコアを1つのブロックとして、各ブロックごとに1セグメント)、1MBごとに32ウェイのアソシアティブを持つ。キャッシュはディレクトリ型キャッシュコヒーレンスプロトコルを持つ。銀河飛騰-1500はまた、以下の要素も持つMilkyWay-2 supercomputer: system and application. Xiangke LIAO, Liquan XIAO, Canqun YANG, Yutong LU. Front. Comput. Sci., 2014, 8(3): 345–356 DOI:10.1007/s11704-014-3501-3 (September 6, 2013)。
 Links to connect several processors into NUMA machine
 4 integrated DDR3 memory controllers
 2 PCI-express controllers
 10 Gbit Ethernet ports

天河二号は銀河飛騰-1500を4096基搭載している。

銀河飛騰-1500A
銀河飛騰-1500Aは飛騰信息技術によって設計されたARM64 SoCである。16コアのARMv8プロセッサで、32レーンのPCIeホスト、2 GMAC オンチップイーサネットコントローラとGICv3 割り込みコントローラ（ITSサポート有り）を持つ。

サーバ市場向けに特化しており、銀河飛騰-1500との関連性はあまりない。

銀河飛騰-2000
飛騰2000(FT-2000)は天河三号のプロトタイプ機に搭載されて2017年に公開された。ARMファミリーであり、単コア性能ではIntel社の製品に劣るが、メニーコア性能で見た場合はIntelのサーバー向け製品であるCPU E5と同等であるという。

天河2号は、国防科大によってIntel Xeon Phiアクセラレータが飛騰2000アクセラレータに置き換えられ、天河2号Aにバージョンアップされた。天河三号の性能は神威太湖之光の8倍になるという。

銀河飛騰-2000 PlusはTSMCの16nmプロセスで製造され、2.0GHz-2.4GHzで動作し、DDR4コントローラを内蔵している。

銀河飛騰-2000 Plusを2GHz周波数で動作させた実測テストによると、GCC4.8コンパイラを使用したSPEC2006ベンチマークのスコアは

SPECint_rate2006 : 570ポイント
SPECfp_rate2006 : 482ポイント

とのことで、これはIntel Xeon E5-2695 v3 の性能に相当する。ただし、単コア性能ではSPECint_base2006のスコアは14ポイントであり、Xeonの25ポイントに劣っている。

銀河飛騰-2000 Plusプロセッサはいくつかの商用サーバーに採用されている。

関連項目
 High Productivity Computing Systems
 メッセージ (コンピュータ)

参照

Category:中国のスーパーコンピュータ
Category:SPARC マイクロプロセッサ