簡介：?2021年10月19日，杭州，云棲大會正式開幕。大會上，阿里巴巴正式發布自研云芯片倚天710，這是阿里云推進“一云多芯”策略的重要一步，也是阿里第一顆為云而生的CPU芯片，將在阿里云數據中心部署應用。

來源 |?阿里技術公眾號

2021年10月19日，杭州，云棲大會正式開幕。

大會上，阿里巴巴正式發布自研云芯片倚天710，這是阿里云推進“一云多芯”策略的重要一步，也是阿里第一顆為云而生的CPU芯片，將在阿里云數據中心部署應用。

會上，阿里云還推出了面向云原生時代的“磐久”自研服務器系列，首款搭載自研芯片倚天710的磐久高性能計算系列也同時亮相，該款服務器將在今年部署，為阿里云自用。

同時，技術君從現場獲悉，阿里平頭哥宣布開源玄鐵RISC-V系列處理器，并開放系列工具及系統軟件。全球開發者可下載玄鐵源代碼，平頭哥也將持續開源穩定的、全棧一體的RISC-V IP核，并提供技術支持和應用服務。

下面，技術君就為各位深度解密這些重磅技術和產品。

一 倚天710有何特點？

和2019年發布的AI推理芯片含光800不同，倚天710是一顆通用服務器CPU芯片。CPU是計算機系統最核心的單元，負責接收、處理、運算計算機內部的所有信息。

倚天710采用業界最先進的5nm工藝，單芯片容納高達600億晶體管；在芯片架構上，基于最新的ARMv9架構，內含128核CPU，主頻最高達到3.2GHz，能同時兼顧性能和功耗。在內存和接口方面，集成業界最領先的DDR5、PCIe5.0等技術，能有效提升芯片的傳輸速率，并且可適配云的不同應用場景。在SPECInt2017基礎測試平臺上，跑分達到440分，是性能最強的服務器芯片，超出業界標桿20%，能效比優于業界標桿50%，能有效幫助數據中心節能減排。

二 研發這顆芯片最大的難點是什么？平頭哥做了哪些自研技術和創新？

CPU是半導體行業設計門檻最高的芯片之一，倚天710采用了很多最領先的技術，包括ARMv9、DDR5、PCIe5.0等等，同時也引入了許多自研技術。平頭哥從前端架構設計到后端物理實現都是自研，既要克服工藝以及IP不成熟帶來的困難，又要針對云場景的獨特要求做定制化設計，技術上保障性能、功耗的均衡。

在前端設計方面，為解決核數眾多條件下的帶寬瓶頸，平頭哥對于片上互聯作出特殊優化，采用新的流控算法，降低系統反壓，有效提升了系統效率和擴展性，使單核高性能有效地轉化為整個系統的高性能。此外，通過新的系統地址到DRAM地址的轉換機制，支持安全、非安全隔離、多NUMA、異常通道隔離多種特性，同時DRAM讀寫效率大幅度提升；在后端物理實現方面，靈活調度多達30種不同EDA軟件、深度定制時鐘網絡和定制IP技術，此外平頭哥還采用了先進的多芯片堆疊技術，最后成功確保了芯片性能、功耗的優化。

三 5nm先進工藝對芯片有何價值？對平頭哥的挑戰是什么？

芯片也可以稱為集成電路，其內部是由大量晶體管組成的復雜電路，其中晶體管的柵極是最窄的線條，這個線條的寬度就代表了工藝的大小。工藝越小，單位面積所能容納的晶體管就越多，而芯片的性能也會越強，但這一數值越低，對技術的要求也越高。

在此之前，服務器芯片最先進的工藝仍為7nm，倚天710率先實現了更高的工藝，是第一顆采用5nm工藝的服務器芯片，5nm工藝下的倚天710共容納了600億晶體管。5nm工藝對能量密度、芯片內部結構的布局有極高的要求，研發過程中我們靈活調度多達30種不同EDA軟件、深度定制時鐘網絡和定制IP技術，此外平頭哥還采用了先進的多芯片堆疊技術，最后成功確保了芯片性能、功耗的優化。

四 該芯片對阿里云以及云上客戶有何價值？

性能、成本和功耗是云服務商及云上企業關注的核心，倚天710針對云場景的高并發、高性能和高能效需求而設計，將領先的芯片設計技術與云場景的獨特需求相結合，最終實現了性能和能效比的突破。此外，倚天710與飛天操作系統協同，能為云上客戶提供高性價比的云服務。2019年云棲大會問世的含光800已規模化部署于阿里云，基于這顆自研芯片的阿里云為云上企業提供了差異化選擇，目前已應用于搜索推薦、視頻直播等場景。此次發布的倚天710將在阿里云數據中心部署，并逐步服務云上企業。

五 從專用芯片走向通用芯片的研發，這對平頭哥來說意味著什么？

通用處理器芯片是數據中心最復雜的芯片之一，其架構設計復雜，對性能、功耗要求極高，截至目前具備這一技術實力的企業也寥寥可數，目前，Intel、AMD、AWS以及阿里平頭哥等少數公司在此之列。

過去，平頭哥已積累了豐富的AI芯片及處理器IP設計經驗，這是平頭哥突破通用芯片研發技術的基礎。對于平頭哥而言，倚天710芯片是首個通用服務器芯片，倚天芯片的研制成功，標志著平頭哥已經具備大型復雜芯片的研發設計能力，并進入一流芯片公司的行列。

六 相比其它企業，平頭哥研發芯片有何優勢？

和絕大多數芯片企業不同，平頭哥的目的并非售賣芯片，已全面布局處理器IP、AI芯片、通用服務器芯片等技術。在處理器IP方面，平頭哥核心團隊擁有十年以上的CPU IP和芯片研發經驗，長期從事自研指令集架構、CPU微體系結構與系統芯片產品的研發，累計開發了十多款玄鐵系列嵌入式CPU IP核，這些產品均已得到大規模量產的驗證，累計出貨量超過25億顆。在云端芯片方面，背靠全球前三的云平臺阿里云，平頭哥能深刻理解數據中心業務場景和需求，因此能夠更高效地研發業界一流的芯片，目前，平頭哥已擁有含光800 AI推理芯片、倚天710通用芯片，這兩顆芯片均實現了性能的突破。

七 阿里與ARM、Intel之間將保持什么樣的合作關系？

阿里云「一云多芯」和「做深基礎」的商業策略，目前阿里云已全面兼容x86、ARM及RISC-V等芯片架構，此次發布倚天710，希望滿足客戶多樣性的計算需求，這款芯片不出售，主要是阿里云自用。我們將繼續與英特爾、英偉達、AMD、ARM等合作伙伴保持密切合作，為客戶提供更多選擇。

八 目前平頭哥有哪些產品？

隨著倚天710的發布，平頭哥已擁有處理器IP、AI芯片及通用芯片等產品家族。其中，玄鐵系列為AIoT終端芯片提供高性價比IP；AI芯片含光800通過阿里云為人工智能場景提供極致AI算力；通用服務器芯片倚天710則通過阿里云為云上客戶提供差異化的頂級算力。

在此之前，平頭哥旗下玄鐵系列處理器出貨量已達25億顆；兩年前問世的阿里第一顆芯片含光800已實現規模化應用，通過阿里云服務了搜索推薦、視頻直播等行業客戶。

九 平頭哥為何開源玄鐵RISC-V系列處理器？

平頭哥堅持自研，同時也擁抱開源，特別是對于正在上升期的RISC-V架構技術而言，只有更多的開發者和企業使用，才能共同推進生態進步，真正讓這一技術在芯片和操作系統等軟硬件層面實現繁榮，平頭哥也會從中受益。

同時，玄鐵RISC-V處理器系列開源，將持續提供技術和服務更新，幫助企業和開發者從開源中真正落地，走向商業成功，共同繁榮“云端一體”的AIoT生態。

阿里云智能總裁張建鋒表示，“經過3年努力，我們今天又發布玄鐵RISC-V系列開源版。未來，我們將開源更多RISC-V處理器，也希望有更多的合作伙伴，在玄鐵基礎上研發出更多有價值的IP核和基礎軟件，共同構建開放、透明和普惠的RISC-V生態。”

十 阿里是否會堅持自研芯片，自研芯片對阿里巴巴有何價值？

平頭哥于2018年成立，過去三年已推出多款業界領先的芯片類產品，未來阿里巴巴會繼續堅持投入芯片的研發。

芯片是計算系統的核心，也是所有互聯網應用、創新科技的基礎。阿里巴巴集團橫跨電商、物流、云計算、大數據、全球化等場景，擁有世界上最挑戰、最豐富的計算場景、網絡場景、機器學習場景，需要使用大量芯片，自研芯片能夠降低阿里巴巴集團內部整體計算的成本。與此同時，阿里云穩居全球云計算廠商前三、亞太第一的位置，倚天710、含光800等自研芯片還可通過阿里云輸出給全社會，以更高的性能和更低的成本賦能更多的企業，讓企業隨時隨地可以享受到極致算力。

隨著“倚天”和“磐久”的面世，阿里云完善了全棧云基礎設施的最后一環，實現從芯片、部件到整機的技術及架構創新和自研。

本屆云棲大會自19日至22日，除了主論壇的精彩發布，在這屆云棲大會中有96小時的“云棲數字谷”極致體驗，100+場的前沿論壇共創數字新思想、450+最新科技新品重磅呈現以及數字創新者的跨圈交流，歡迎參與這場技術盛會。

原文鏈接
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總結

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