简介：2021 年 10 月 19 日，杭州，云栖大会正式揭幕。大会上，阿里巴巴正式公布自研云芯片倚天 710，这是阿里云推动“一云多芯”策略的重要一步，也是阿里第一颗为云而生的 CPU 芯片，将在阿里云数据中心部署利用。
起源 | 阿里技术公众号
2021 年 10 月 19 日，杭州，云栖大会正式揭幕。
大会上，阿里巴巴正式公布自研云芯片倚天 710，这是阿里云推动“一云多芯”策略的重要一步，也是阿里第一颗为云而生的 CPU 芯片，将在阿里云数据中心部署利用。
会上，阿里云还推出了面向云原生时代的“磐久”自研服务器系列，首款搭载自研芯片倚天 710 的磐久高性能计算系列也同时亮相，该款服务器将在往年部署，为阿里云自用。
同时，技术君从现场获悉，阿里平头哥发表开源玄铁 RISC- V 系列处理器，并凋谢系列工具及系统软件。寰球开发者可下载玄铁源代码，平头哥也将继续开源稳固的、全栈一体的 RISC-V IP 核，并提供技术支持和应用服务。
上面，技术君就为各位深度解密这些重磅技术和产品。
一 倚天 710 有何特点？
和 2019 年公布的 AI 推理芯片含光 800 不同，倚天 710 是一颗通用服务器 CPU 芯片。CPU 是计算机系统最外围的单元，负责接管、解决、运算计算机外部的所有信息。
倚天 710 采纳业界最先进的 5nm 工艺，单芯片包容高达 600 亿晶体管；在芯片架构上，基于最新的 ARMv9 架构，内含 128 核 CPU，主频最高达到 3.2GHz，能同时兼顾性能和功耗。在内存和接口方面，集成业界最当先的 DDR5、PCIe5.0 等技术，能无效晋升芯片的传输速率，并且可适配云的不同利用场景。在 SPECInt2017 根底测试平台上，跑分达到 440 分，是性能最强的服务器芯片，超出业界标杆 20%，能效比优于业界标杆 50%，能无效帮忙数据中心节能减排。
二 研发这颗芯片最大的难点是什么？平头哥做了哪些自研技术和翻新？
CPU 是半导体行业设计门槛最高的芯片之一，倚天 710 采纳了很多最当先的技术，包含 ARMv9、DDR5、PCIe5.0 等等，同时也引入了许多自研技术。平头哥从前端架构设计到后端物理实现都是自研，既要克服工艺以及 IP 不成熟带来的艰难，又要针对云场景的独特要求做定制化设计，技术上保障性能、功耗的平衡。
在前端设计方面，为解决核数众多条件下的带宽瓶颈，平头哥对于片上互联作出非凡优化，采纳新的流控算法，升高零碎反压，无效晋升了零碎效率和扩展性，使单核高性能无效地转化为整个零碎的高性能。此外，通过新的零碎地址到 DRAM 地址的转换机制，反对平安、非平安隔离、多 NUMA、异样通道隔离多种个性，同时 DRAM 读写效率大幅度晋升；在后端物理实现方面，灵便调度多达 30 种不同 EDA 软件、深度定制时钟网络和定制 IP 技术，此外平头哥还采纳了先进的多芯片重叠技术，最初胜利确保了芯片性能、功耗的优化。
三 5nm 先进工艺对芯片有何价值？对平头哥的挑战是什么？
芯片也能够称为集成电路，其外部是由大量晶体管组成的简单电路，其中晶体管的栅极是最窄的线条，这个线条的宽度就代表了工艺的大小。工艺越小，单位面积所能包容的晶体管就越多，而芯片的性能也会越强，但这一数值越低，对技术的要求也越高。
在此之前，服务器芯片最先进的工艺仍为 7nm，倚天 710 率先实现了更高的工艺，是第一颗采纳 5nm 工艺的服务器芯片，5nm 工艺下的倚天 710 共包容了 600 亿晶体管。5nm 工艺对能量密度、芯片内部结构的布局有极高的要求，研发过程中咱们灵便调度多达 30 种不同 EDA 软件、深度定制时钟网络和定制 IP 技术，此外平头哥还采纳了先进的多芯片重叠技术，最初胜利确保了芯片性能、功耗的优化。
四 该芯片对阿里云以及云上客户有何价值？
性能、老本和功耗是云服务商及云上企业关注的外围，倚天 710 针对云场景的高并发、高性能和高能效需要而设计，将当先的芯片设计技术与云场景的独特需要相结合，最终实现了性能和能效比的冲破。此外，倚天 710 与飞天操作系统协同，能为云上客户提供高性价比的云服务。2019 年云栖大会问世的含光 800 已规模化部署于阿里云，基于这颗自研芯片的阿里云为云上企业提供了差异化抉择，目前已利用于搜寻举荐、视频直播等场景。此次公布的倚天 710 将在阿里云数据中心部署，并逐渐服务云上企业。
五 从专用芯片走向通用芯片的研发，这对平头哥来说意味着什么？
通用处理器芯片是数据中心最简单的芯片之一，其架构设计简单，对性能、功耗要求极高，截至目前具备这一技术实力的企业也寥寥可数，目前，Intel、AMD、AWS 以及阿里平头哥等多数公司在此之列。
过来，平头哥已积攒了丰盛的 AI 芯片及处理器 IP 设计教训，这是平头哥冲破通用芯片研发技术的根底。对于平头哥而言，倚天 710 芯片是首个通用服务器芯片，倚天芯片的研制成功，标记着平头哥曾经具备大型简单芯片的研发设计能力，并进入一流芯片公司的行列。
六 相比其它企业，平头哥研发芯片有何劣势？
和绝大多数芯片企业不同，平头哥的目标并非售卖芯片，已全面布局处理器 IP、AI 芯片、通用服务器芯片等技术。在处理器 IP 方面，平头哥外围团队领有十年以上的 CPU IP 和芯片研发教训，长期从事自研指令集架构、CPU 微体系结构与零碎芯片产品的研发，累计开发了十多款玄铁系列嵌入式 CPU IP 核，这些产品均已失去大规模量产的验证，累计出货量超过 25 亿颗。在云端芯片方面，背靠寰球前三的云平台阿里云，平头哥能深刻理解数据中心业务场景和需要，因而可能更高效地研发业界一流的芯片，目前，平头哥已领有含光 800 AI 推理芯片、倚天 710 通用芯片，这两颗芯片均实现了性能的冲破。
七 阿里与 ARM、Intel 之间将放弃什么样的单干关系？
阿里云「一云多芯」和「做深根底」的商业策略，目前阿里云已全面兼容 x86、ARM 及 RISC- V 等芯片架构，此次公布倚天 710，心愿满足客户多样性的计算需要，这款芯片不发售，次要是阿里云自用。咱们将持续与英特尔、英伟达、AMD、ARM 等合作伙伴放弃密切合作，为客户提供更多抉择。
八 目前平头哥有哪些产品？
随着倚天 710 的公布，平头哥已领有处理器 IP、AI 芯片及通用芯片等产品家族。其中，玄铁系列为 AIoT 终端芯片提供高性价比 IP；AI 芯片含光 800 通过阿里云为人工智能场景提供极致 AI 算力；通用服务器芯片倚天 710 则通过阿里云为云上客户提供差异化的顶级算力。
在此之前，平头哥旗下玄铁系列处理器出货量已达 25 亿颗；两年前问世的阿里第一颗芯片含光 800 已实现规模化利用，通过阿里云服务了搜寻举荐、视频直播等行业客户。
九 平头哥为何开源玄铁 RISC- V 系列处理器？
平头哥保持自研，同时也拥抱开源，特地是对于正在上升期的 RISC- V 架构技术而言，只有更多的开发者和企业应用，能力独特推动生态提高，真正让这一技术在芯片和操作系统等软硬件层面实现凋敝，平头哥也会从中受害。
同时，玄铁 RISC- V 处理器系列开源，将继续提供技术和服务更新，帮忙企业和开发者从开源中真正落地，走向商业胜利，独特凋敝“云端一体”的 AIoT 生态。
阿里云智能总裁张建锋示意，“通过 3 年致力，咱们明天又公布玄铁 RISC- V 系列开源版。将来，咱们将开源更多 RISC- V 处理器，也心愿有更多的合作伙伴，在玄铁根底上研发出更多有价值的 IP 核和根底软件，独特构建凋谢、通明和普惠的 RISC- V 生态。”
十 阿里是否会保持自研芯片，自研芯片对阿里巴巴有何价值？
平头哥于 2018 年成立，过来三年已推出多款业界当先的芯片类产品，将来阿里巴巴会持续保持投入芯片的研发。
芯片是计算零碎的外围，也是所有互联网利用、翻新科技的根底。阿里巴巴团体横跨电商、物流、云计算、大数据、全球化等场景，领有世界上最挑战、最丰盛的计算场景、网络场景、机器学习场景，须要应用大量芯片，自研芯片可能升高阿里巴巴团体外部整体计算的老本。与此同时，阿里云稳居寰球云计算厂商前三、亚太第一的地位，倚天 710、含光 800 等自研芯片还可通过阿里云输入给全社会，以更高的性能和更低的老本赋能更多的企业，让企业随时随地能够享受到极致算力。
随着“倚天”和“磐久”的面世，阿里云欠缺了全栈云基础设施的最初一环，实现从芯片、部件到整机的技术及架构翻新和自研。
本届云栖大会自 19 日至 22 日，除了主论坛的精彩公布，在这届云栖大会中有 96 小时的“云栖数字谷”极致体验，100+ 场的前沿论坛共创数字新思维、450+ 最新科技新品重磅出现以及数字创新者的跨圈交换，欢送参加这场技术盛会。
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