衛星翱翔于浩瀚宇宙，精準傳回地球數據；發電廠晝夜運轉，為千家萬戶輸送穩定電力；5G 通信基站廣泛部署，構建高速信息網絡……
這些看似不同的場景，運轉起來都需要一個共同的心臟——芯片。芯片作為大國之間博弈的焦點，其重要性不言而喻，作為大國基石的“中國芯”，正以強勁實力和創新精神嶄露頭角，奮力摘下這顆“集成電路皇冠上的明珠”，為中國的信息化建設注入強大動力。
近日，“走進新國企·科技創新主力軍”融媒體采訪第四站走進中國電子飛騰信息技術有限公司，來自人民日報、新華社、中國日報、中國新聞社、科技日報、工人日報、中國青年報、學習強國、人民網、新華網、央廣網、央視網、環球網、證券日報、國有資產管理、國資報告、知領、澎湃新聞、第一財經日報、每日經濟新聞、經濟觀察報等媒體機構的專家記者共赴渤海之濱天津，見證國產芯片跨越發展之路。
攻克“卡脖子”難題
芯片作為信息時代數字產業發展的基石，直接關系到國家戰略安全和產業安全，也是實現高水平科技自立自強的重要支撐。如果核心芯片無法自主，國家安全就無所保障。
上世紀90年代末，通用計算機大量涌入中國市場，催生了一批國產通用計算機企業，但作為系統運算和控制核心的CPU幾乎全部依賴進口。
為了解決高端芯片領域的缺芯之痛，飛騰團隊1990年代在危機與挑戰中誕生，為中國芯的發展點燃了“星星之火”，在20余年的滌蕩中，奮力攻克“卡脖子”難題，實現了中國芯從 “基本可用” 到 “可用”“好用”的不斷跨越。
中國電子首席科學家竇強博士回憶，飛騰公司成立的首要任務，就是要從性能出發，盡快研發出能與國際主流產品相比肩的產品，在關鍵行業建立標桿應用，提振國產CPU發展的信心。
中國電子首席科學家竇強博士帶領科研團隊研發高性能處理器芯片
公司創立之初，面臨著資金短缺、時間緊迫等困難，但這支百余人的團隊卻有著豐富的集成電路設計經驗，敢于直面“從0到1”原始創新的挑戰，靠下苦功夫來彌補人力上的嚴重不足。經過團隊無數天不舍晝夜的奮力攻關，終于，飛騰公司第一顆高性能通用CPU芯片在2014年底研發成功。
2014 年10月，飛騰公司第一款產品FT-1500A 系列CPU芯片問世
“從啟動設計到回片調試成功，中間克服了重重困難。我們的芯片真正點亮的那一刻，大家都非常興奮。因為不僅芯片性能達到了預期，一些商業軟件也可以在我們芯片上直接運行。那天半夜我們找了一個米粉店，喝光了那里所有的酒。”竇強回憶。
這款以FT-1500A命名的芯片，實測性能和存儲帶寬都達到了預期，經權威專家鑒定，總體技術水平達到“國際先進、國內領先”，成為全球首款兼容ARM64位指令集的高性能通用CPU。這款芯片及其規模化應用在2019年獲得了國家科技進步一等獎，也是首枚獲得該級別獎項的國產CPU。
FT-1500A 系列芯片——高性能服務器CPU
經過十年的高速發展，飛騰科研團隊相繼攻克了片上并行處理器體系結構、超大規模高速緩存一致性協議、高能效微架構設計等一系列關鍵技術，在國產高性能微處理器設計與實現領域取得重大創新。
兼顧創新與安全，飛騰提出了國內首個CPU層面的安全架構規范，從十個方面定義了安全處理器中涉及的軟硬件功能和屬性，實現了CPU的內生安全機制。
“這個機制就像給信息系統打了一針疫苗，可以免疫黑客攻擊、惡意代碼入侵、數據泄露等安全威脅，進一步保障信息系統的穩定運行和數據安全。”技術人員介紹。
500天，10萬項測試驗證
為摘下這顆“集成電路皇冠上的明珠”，研發人員經歷了艱難的研發歷程。
芯片設計之難，猶如“在頭發絲上起萬丈高樓”，要在指甲蓋大小的硅基板上構筑百億晶體管迷宮，可以容忍的時序偏差不能超過千億分之一秒。要解決一個又一個科研中的“卡脖子”難題，只能靠數十年如一日的技術積累和腳踏實地的實踐。
中國電子首席科學家竇強博士帶領飛騰技術團隊研發飛騰新一代桌面處理器芯片
“我們每款芯片研發的周期是1至2年，生產出來后我們還要針對硬件廠商的需求做調試、適配，這中間每一步都要經過無數次實驗，需要我們的隊伍以‘工匠精神’對待每一項工作。”竇強介紹。
在這個過程中，“工匠精神”體現為對每一環節的極致追求。
面對信息技術應用創新的重大進展和快速推進，2021年底，一款規模更大、性能更高的服務器處理器S5000C被正式立項。
500天的夜以繼日，這群“造芯人”集聚多地力量聯合攻關，50余次關鍵技術試驗，2300多項子任務，80多個評審問題攻克，10萬項測試驗證……一路過關斬將，順利完成了S5000C投片前的“任務清單”。
飛騰騰云S5000C服務器CPU芯片
在難忘的這500天里，飛騰團隊不分晝夜奮戰，壓縮了寶貴的休息時間，犧牲了與家人共度佳節的美好時光，到了最后階段幾乎是不眠不休。
通過夜以繼日的努力，團隊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，芯片性能實測數據也非常漂亮，性能處于國內領先水平，為我國數字經濟發展和各行各業數字化轉型提供安全強大的“中國芯”。
從“缺芯少魂”到“國產化綠洲”
交通行業數字化轉型、金融系統信息平臺的升級、各地電廠核心控制系統的改造……以飛騰為代表的國產 CPU 正在千行百業中激發著信息產業的新引擎。
2022年12月，基于飛騰 CPU 的掘進設備 SCADA 系統在深圳地鐵 13 號線正式投運
在能源領域，中國海油旗下海油發展安全環保公司與飛騰公司攜手，基于飛騰系列CPU芯片，開發了兩大類7款創新產品，用“中國芯”來守護海上作業的安全。其中，“海龍安全”極視人員不安全行為智能檢測平臺，打造石油石化領域的“千里眼”，能夠實時識別現場各種風險行為和因素，讓風險隱患無處遁形。“極智”安全風險多源數據融合處理平臺，創新專業領域知識圖譜及搜索引擎，為防控和處置提供數據支撐。
基于飛騰騰瓏E2000研發的“氣體報警控制器”系列產品已在綏中36-1油田實現批量應用
截至2024年12月底，飛騰的生態伙伴已超過7100家，共聯合軟硬件廠商支撐了5500多款飛騰平臺設備上市，已經和正在適配的軟件超過70000種，構建起了國內完善、龐大的從端到云信息化建設全棧生態體系。飛騰系列CPU芯片累計在國家重點工程和關鍵行業部署應用超過1000萬片。從曾經的“缺芯少魂”到如今的國產化“綠洲”，在飛騰等企業的共同努力下，國產芯片正在以昂揚的姿態，一路向“新”，奔騰前行。
“作為芯片研發領域‘國家隊’，飛騰公司將以實現國家高水平科技自立自強為己任，勇擔使命、開拓創新，心無旁騖地攻關芯片‘卡脖子’難題，在發展新質生產力上善作善成，為中國數字經濟發展和各行業數字化轉型提供安全強大的‘中國芯’。”竇強堅定地說。
