10月19日,阿里云棲大會(huì)正式拉開大幕,在今天上午的主論壇期間,達(dá)摩院院長(zhǎng)、阿里云智能事業(yè)群總裁張建鋒帶來了業(yè)界期待已久,堪稱業(yè)界“最能打”的全球首款5nm服務(wù)器芯片——倚天710。

今天,再次回歸線下的云棲大會(huì)無疑引爆了整個(gè)科技圈,要說有哪家企業(yè)能把自己的活動(dòng)做成整個(gè)科技圈的“晚會(huì)”,那一定要非阿里云棲大會(huì)莫屬了。

在今天上午的主論壇上,阿里達(dá)摩院院長(zhǎng)、阿里云智能事業(yè)群總裁張建鋒帶來了以“云深處,新世界”為主題的演講。如果這個(gè)世界上有一家公司對(duì)“云”深信不疑,那一定是阿里巴巴。張建鋒認(rèn)為“云原來是IT的一部分,但現(xiàn)在IT已經(jīng)變成了云的一部分?！?/p>

阿里始終堅(jiān)持“一云多芯”的戰(zhàn)略,向下屏蔽了硬件的差異性,向上提供一致的服務(wù)。而在這一最核心的環(huán)節(jié),阿里巴巴旗下半導(dǎo)體公司平頭哥也重磅發(fā)布了此前業(yè)界早已期待已久的自研云芯片——倚天710。

業(yè)界最能打的ARM服務(wù)器芯片

張建鋒介紹,倚天710是基于Arm最新的ARMv9架構(gòu)設(shè)計(jì),采用了業(yè)界最先進(jìn)的5nm工藝制程,單芯片容納的晶體管數(shù)量高達(dá)600億,堪稱服務(wù)器芯片界性能“最能打”的Arm服務(wù)器芯片。

因?yàn)?nm工藝對(duì)能量密度、芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)的布局提出了極高的要求。為此,平頭哥在研發(fā)過程中靈活調(diào)度了 30 種不同的 EDA 軟件、深度定制時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)和定制 IP 技術(shù)。此外,他們還采用了先進(jìn)的多芯片堆疊技術(shù),最后成功確保了芯片性能、功耗的優(yōu)化。

針對(duì)云計(jì)算場(chǎng)景中的高并發(fā)、高性能、高能效的需求,平頭哥為倚天710做了深度定制化工作,同時(shí)也引入了眾多自研新技術(shù),將領(lǐng)先的的芯片設(shè)計(jì)技術(shù)與云場(chǎng)景的獨(dú)特需求進(jìn)行了結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了在性能和能效比上的突破。

為解決核數(shù)眾多條件下的帶寬瓶頸,平頭哥對(duì)片上互聯(lián)作出特殊優(yōu)化,采用新的流控算法,降低系統(tǒng)反壓,有效提升了系統(tǒng)效率和擴(kuò)展性,使單核高性能有效地轉(zhuǎn)化為整個(gè)系統(tǒng)的高性能。此外,通過新的系統(tǒng)地址到DRAM地址的轉(zhuǎn)換機(jī)制,倚天710支持安全、非安全隔離、多 NUMA、異常通道隔離多種特性,DRAM讀寫效率大幅度提升。

倚天710內(nèi)含了128個(gè)CPU內(nèi)核,主頻最高達(dá)到3．2GHz,同時(shí)兼顧性能和功耗;而在內(nèi)存和接口方面,倚天710集成了業(yè)界最領(lǐng)先DDR5、PCle5．0等技術(shù),能夠有效提升芯片的傳輸速率,適配各種云場(chǎng)景所需。

張建鋒介紹,在全球權(quán)威CPU基準(zhǔn)測(cè)試集SPECint2017上,倚天710的分?jǐn)?shù)達(dá)到了440分,性能超過業(yè)界標(biāo)桿20%,能效比提升50%以上,能有效幫助數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排。

阿里云在全球管理著超過150萬臺(tái)服務(wù)器,這些大規(guī)模集群式的服務(wù)器同樣帶來了許多問題,阿里巴巴通過自研技術(shù)和創(chuàng)新不斷降低整體計(jì)算的成本、解決高能耗等問題,比如在張北的數(shù)據(jù)中心,常年通過自然風(fēng)供電,杭州的數(shù)據(jù)中心采用液冷解決高能耗問題。

除了在服務(wù)器芯片層面急流奮進(jìn),阿里巴巴也在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)布了磐久服務(wù)器。

磐久自研服務(wù)器系列面向云原生時(shí)代,是首款搭載自研芯片倚天710,兼顧高性能計(jì)算、高性能存儲(chǔ)的服務(wù)器系列,該款服務(wù)器將在今年部署,為阿里云自用。

張建鋒介紹,磐久服務(wù)器系列采用靈活模塊化設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)計(jì)算存儲(chǔ)分離,包括高性能計(jì)算系列、大容量存儲(chǔ)系列、高性能存儲(chǔ)。

隨著 “倚天”出鞘和“磐久”的面世,阿里云也完善了全棧云基礎(chǔ)設(shè)施的最后一環(huán),實(shí)現(xiàn)從芯片、部件到整機(jī)的技術(shù)及架構(gòu)創(chuàng)新和自研。

云計(jì)算提供彎道超車的機(jī)遇

倚天710是阿里云推進(jìn)“一云多芯”戰(zhàn)略的重要一步,同時(shí)也體現(xiàn)了阿里巴巴彎道超車的決心。

阿里在造芯方面一直以來保持著高調(diào)的態(tài)度,并且很早就開始布局。

在投資布局方面,2016年阿里投資軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)芯片公司Barefoot、翱捷科技、寒武紀(jì)、深鑒、耐能等多家芯片企業(yè)。今年10月,阿里巴巴和百度還戰(zhàn)略入股了飛騰信息技術(shù)有限公司——一家基于Arm架構(gòu)的國產(chǎn)CPU開發(fā)商。

在自研方面,2017年阿里巴巴成立達(dá)摩院并組建了一支由半導(dǎo)體行業(yè)頂級(jí)專家組成的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。在2018年,阿里巴巴又全資收購了大陸唯一擁有自主嵌入式CPU IP core的中天微,并在同年的云棲大會(huì)上與達(dá)摩院自研芯片業(yè)務(wù)整合成阿里最強(qiáng)芯片公司“平頭哥”。

2019年,平頭哥便推出了首枚AI推理芯片“含光800”,并進(jìn)入量產(chǎn),2020年開始已經(jīng)在阿里的超級(jí)數(shù)據(jù)中心大規(guī)模部署。

從09年開始,經(jīng)過十余年的發(fā)展,阿里已經(jīng)建立起一個(gè)龐大、完整的軟硬件生態(tài)體系。而這次阿里進(jìn)軍自研服務(wù)器CPU領(lǐng)域,發(fā)布倚天710的背后可能也是整個(gè)Arm生態(tài)的躁動(dòng)和進(jìn)攻發(fā)起。

從云的最底層設(shè)備——服務(wù)器來看,長(zhǎng)期以來X86架構(gòu)的服務(wù)器一直占據(jù)著市場(chǎng)的主導(dǎo)地位,并且構(gòu)建起了一道成熟的商業(yè)生態(tài)高墻,占據(jù)著絕對(duì)的專利和標(biāo)準(zhǔn)制定話語權(quán)。根據(jù)天風(fēng)證券數(shù)據(jù)顯示,在服務(wù)器市場(chǎng),國內(nèi)X86架構(gòu)市場(chǎng)占比高達(dá)96．4%,基本上由英特爾所壟斷,而Arm架構(gòu)自2018年下半年迎來服務(wù)器轉(zhuǎn)折點(diǎn)后,迅速占領(lǐng)了國內(nèi)0．9%的市場(chǎng)份額。

Arm架構(gòu)的迅速發(fā)展,在很大程度上也帶給了云廠商更多的積極性。近兩年來,包括Ampere、富士通、Mavell、亞馬遜、華為等廠商都在發(fā)力造芯。2018年11月,全球第一大云服務(wù)商亞馬遜AWS推出基于Arm架構(gòu)的首款A(yù)WS Graviton服務(wù)器芯片,并且在2019年12月又推出采用Arm Neoverse N1內(nèi)核的7nm第二代Graviton服務(wù)器芯片。

而在國內(nèi),華為旗下海思半導(dǎo)體早在2019年1月就推出了基于Arm架構(gòu)的7nm 64核服務(wù)器芯片鯤鵬920,以及服務(wù)器“泰山”。不過受制于制裁,下一代的“鯤鵬930”無法如期發(fā)布;百度則在2018年發(fā)布AI芯片“昆侖”,另外據(jù)報(bào)道百度第二代昆侖芯片業(yè)已流片成功,將于2021年下半年量產(chǎn)。

阿里倚天710“出鞘”雖遲但到,并且是業(yè)界首發(fā)5nm芯片,還是讓阿里看到了無限的希望。

不過,張建鋒表示,倚天710并不會(huì)出售,主要是阿里云自用,是阿里云“一云多芯”戰(zhàn)略的重要一步。“我們將繼續(xù)與英特爾、英偉達(dá)、AMD、Arm等合作伙伴保持密切合作,為客戶提供更多選擇?！?/p>

阿里的全棧布局和野心

在三年時(shí)間內(nèi),平頭哥完成了從發(fā)布首款RISC-V處理器玄鐵710、首款云端AI推理芯片含光800到首款通用服務(wù)器芯片倚天710的“三級(jí)跳”。

除了今天的主角倚天710之外,云棲大會(huì)現(xiàn)場(chǎng),張建鋒宣布玄鐵CPU已出貨超25億顆,成為國內(nèi)應(yīng)用規(guī)模最大的國產(chǎn)CPU。玄鐵系列處理器是平頭哥面向IoT端側(cè)應(yīng)用開發(fā)的自研CPU,采用自研和RISC-V兩大架構(gòu),覆蓋從低功耗到高性能等各類場(chǎng)景,玄鐵CPU被廣泛應(yīng)用于機(jī)器視覺、工業(yè)控制、車載終端、移動(dòng)通信、多媒體和無線接入等領(lǐng)域。

而在本次大會(huì)上,阿里云還宣布開源四款玄鐵RISC-V系列處理器,玄鐵E902、E906、C906和C910,覆蓋高、中、低應(yīng)用場(chǎng)景,并開放相關(guān)的工具及系統(tǒng)軟件。全球的開發(fā)者都可以通過平頭哥Github和芯片開放社區(qū)(Open Chinp Community)下載玄鐵源代碼。

加上阿里第一顆已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用,通過阿里云服務(wù)了搜索推薦、視頻直播等行業(yè)客戶實(shí)現(xiàn)的云端AI推理芯片“含光800”和今天的“倚天710”,阿里平頭哥已擁有處理器IP、AI芯片及通用芯片等產(chǎn)品家族,其端云一體化戰(zhàn)略也愈發(fā)清晰。

而隨著5G通信技術(shù)的發(fā)展,未來計(jì)算和數(shù)據(jù)將加速向云上遷移,從而催生更多云上新物種。張建鋒認(rèn)為,就像最早有了電,后來有了電網(wǎng),這樣的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)完成之后,出現(xiàn)了豐富的電器,改變了我們的生活和生產(chǎn)方式。

云也一樣,未來將出現(xiàn)無數(shù)的云上新物種,張建鋒表示,“這樣的技術(shù)爆發(fā)已經(jīng)有了很堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),我們完成了基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),即將看到“電器”爆發(fā)一樣的時(shí)代機(jī)遇?！?/p>