國產“飛騰處理器”是國防科技大學計算機學院專為“天河”系列超級計算機而量身定制的銀河飛騰系列通用CPU，得到國家“核高基”項目的專項資金支持。針對銀河飛騰系列，國防科大先后嘗試了X86、Epic（VLIW）、SPARC、ARM四個指令集，并以Sparc開源代碼為基礎設計了FT-1000和FT-1500兩款CPU，之后，飛騰選擇了ARM陣營，獲得了ARM指令集授權，并在數年時間里先后開發(fā)出了FTC660、FTC661兩款CPU核，以及FT-1500A/4、FT-1500A/16、FT-2000、FT-2000plus等CPU產品。
FT-1500A/4被用于PC和筆記本，采用28nm制造工藝。集成了4個FTC660 CPU核，主頻1.5GHz-2.0GHz，集成了2MB二級cache和8MB三級cache，集成了2個DDR3-1600存儲控制器，可提供25.6GB/s訪存帶寬，最大功耗為15W。
FT-1500A/16被用于服務器，采用28nm制造工藝。集成了16個FTC660 CPU核，主頻1.5GHz，集成了8MB二級cache和8MB三級cache，集成了4個DDR3-1600存儲控制器，可提供51.2GB/s訪存帶寬，最大功耗為35W。
FT-2000采用28nm制造工藝，可被用于超算計算節(jié)點和高性能服務器。集成了64個FTC661處理器核。工作主頻1.5GHz-2.0GHz。集成了32MB二級cache，擴展支持128MB三級cache。支持16個DDR3-1600存儲控制器，可提供204.8GB/s訪存帶寬。
最新的FT-2000Plus采用了臺積電16nm制造工藝，主頻為2.0GHz-2.4GHz，集成了64個FTC661處理器核。為了提高集成度，拋棄了L3cache，將DDR4內存控制器集成到了片內。目前，飛騰系列CPU已經形成了一個家族，可滿足黨政軍多個領域的實際需求。
飛騰CPU的演進與我國超級計算機的成長史是同步的。FT-1000、FT-1500曾分別使用在“天河一號”和“天河二號”超級計算機，且日前剛剛完成研制部署中國自主研發(fā)的新一代百億億次超級計算機“天河三號”Ｅ級原型機采用的也是全自主創(chuàng)新的飛騰CPU。
FT-1000：助力“天河一號”升級
“天河一號”，是由國防科技大學研制的我國首臺千萬億次超級計算機，采用6144個英特爾INTEL通用多核處理器和5120個AMD圖形加速處理器。次年，國防科技大學在原有的“天河一號”超級計算機的基礎上，對其加速節(jié)點進行了擴充與升級。升級優(yōu)化后的“天河一號”，部分采用了FT-1000芯片，峰值性能提高了3.89倍，持續(xù)性能提高了4.45倍，均達到當時的國際領先水平。
FT-1500A：美技術封鎖下的崛起
2014年11月，在美國新奧爾良市召開的世界超級計算機大會上，“天河二號”在國際TOP500組織首次正式發(fā)布的超級計算機高性能測試排行榜上位居世界第一。此前，由該組織發(fā)布的第44屆世界超級計算機500強排行榜中，天河二號以峰值計算速度達每秒5.49億億次、持續(xù)計算速度達每秒3.39億億次位居榜首，獲得“四連冠”。2015年，“天河二號”計劃將計算能力從55PFLOPS升級到100PFLOPS。
或許是“天河二號”四連冠的戰(zhàn)績和升級計劃，威脅到美國在超算的地位，2015年4月9日，美國商務部發(fā)布報告，決定拒絕英特爾公司向中國的國家超級計算廣州中心出售至強芯片用于“天河二號”系統升級的申請。國家超級計算長沙中心、廣州中心、天津中心和國防科技大學四家國家超算中心被列入出口管制名單。
美國商務部實施出口限制極大地刺激我國國產芯片產業(yè)化以及在國產超算系統部署的進程。 “天河二號”一期系統使用了32000顆“Xeon處理器和48000顆“XeonPhi”協處理器，其計算節(jié)點的前端處理器為4096個FT-1500芯片，用以處理網絡數據。受美國禁運政策的影響，直到2017年底，廣州超算中心才使用國產加速器Matrix 2000取代原本的Intel Xeon Phi加速器，將“天河二號”的性能從54.9PFLOPS提升到了97.9PFLOPS。
天河3號：完全拋棄Intel 實現完全自主可控
2018年7月，我國自主研發(fā)的新一代百億億次超級計算機--“天河三號”Ｅ級原型機完成研制部署，并順利通過分項驗收，該原型機系統采用了三種國產自主高性能計算和通信芯片。在此基礎上，“天河三號”超級計算機預計于2020年研制成功！
據悉，“天河”系列超級計算機已經全面掌握“五大”自主核心技術，即具有自主知識產權的四大芯片和自主操作系統。目前，通用CPU和加速器CPU、互連通信路由芯片和互連接口芯片，均已裝配在“天河二號”2期系統中，打破了2015年美國對國防科大和“天河”系超算中心的CPU禁運，而“天河三號”超級計算機將對這四大芯片進行全面升級。
目前，“天河三號”E級原型機系統實現了四大自主創(chuàng)新，即三款芯片--“邁創(chuàng)”眾核處理器（Matrix-2000+）、互連接口芯片、路由器芯片；四類計算、存儲和服務結點，十余種PCB電路板；新型的計算處理、高速互連、并行存儲、服務處理、監(jiān)控診斷、基礎架構等硬件分系統；系統操作、并行開發(fā)、應用支撐和綜合管理等軟件分系統。未來‘天河三號’E級超級計算機將對已經設計生產的三款計算、互聯通信核心芯片再進行全面升級，同時基于飛騰CPU設計新的多核CPU，實現可支持海量數據存儲的層次式存儲系統，對適用高性能計算和高效大數據處理的柔性體系結構進一步優(yōu)化。