太牛了！超強(qiáng)ARM服務(wù)器芯片誕生！阿里自研CPU“倚天710”出鞘！未來(lái)還有“屠龍”大招？

10月19日，在2021云棲大會(huì)主論壇上，阿里云智能總裁、達(dá)摩院院長(zhǎng)張建鋒在演講過(guò)程中正式向外界展示了阿里巴巴旗下半導(dǎo)體公司平頭哥自研的云芯片——倚天710。

倚天710性能超行業(yè)標(biāo)桿20%

我們注意到，剛剛發(fā)布的倚天710已經(jīng)在平頭哥官網(wǎng)上線(xiàn)，并展示了具體的性能細(xì)節(jié)。根據(jù)平頭哥的官方資料，倚天710是該公司旗下首顆ARM服務(wù)器芯片，采用業(yè)界最先進(jìn)的5nm工藝，單芯片容納高達(dá)600億晶體管。在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試集SPECint2017上，倚天710的分?jǐn)?shù)達(dá)到440，超出超過(guò)業(yè)界標(biāo)桿20%，能效比提升50%以上。

倚天710不僅工藝水平先進(jìn)，其架構(gòu)特征同樣是亮點(diǎn)。平頭哥官網(wǎng)顯示，倚天710由平頭哥自主設(shè)計(jì)研發(fā)，采用先進(jìn)架構(gòu)和2.5D封裝，包含128個(gè)Armv9高性能CPU核，每個(gè)CPU核心配置64KB一級(jí)指令緩存，64KB一級(jí)數(shù)據(jù)緩存，以及1MB二級(jí)緩存，片上集成128MB系統(tǒng)緩存。內(nèi)存子系統(tǒng)配置8通道DDR5，峰值總帶寬達(dá)到281GB/s，I/O子系統(tǒng)含96通道PCIe 5.0，雙向理論總帶寬達(dá)到768GB/s，TDP功耗為250W。

在這些配置參數(shù)中有多項(xiàng)產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)，包括ARMv9、DDR5、PCIe5.0等。平頭哥表示，這是設(shè)計(jì)倚天710的難點(diǎn)之一，“這些技術(shù)都是剛剛誕生不久，我們對(duì)此做了深度定制，同時(shí)也引入了許多自研技術(shù)。平頭哥從前端架構(gòu)設(shè)計(jì)到后端物理實(shí)現(xiàn)都是自研，我們既要克服工藝以及IP不成熟帶來(lái)的困難，又要針對(duì)云場(chǎng)景的獨(dú)特要求做定制化設(shè)計(jì)，技術(shù)上保障性能、功耗的均衡?！?br />
得益于先進(jìn)的制程工藝、封裝技術(shù)，以及自主研發(fā)的架構(gòu)，倚天710是業(yè)界性能最強(qiáng)的ARM服務(wù)器芯片，性能超過(guò)業(yè)界標(biāo)桿20%，能效比提升50%以上。

業(yè)界都清楚，Arm大概從2008年開(kāi)始在內(nèi)部醞釀服務(wù)器芯片計(jì)劃，并參與投資了Calxeda（前身為Smooth Stone），但是很不幸由于融資問(wèn)題Calxeda于2013年倒閉了，基于A(yíng)rm v8架構(gòu)打造服務(wù)器芯片也胎死腹中。后續(xù)，我們又見(jiàn)證了高通和貴州政府合作的華芯通，其結(jié)局依然是破產(chǎn)。

雖然有坎坷，但打造ARM服務(wù)器芯片一直以來(lái)都有廠(chǎng)商在持續(xù)做這件事，包括華為、亞馬遜和飛騰等。此次平頭哥倚天710的發(fā)布給行業(yè)以提振作用，讓更多的從業(yè)者有信心參與到這個(gè)領(lǐng)域來(lái)。

Arm基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)部全球副總裁鄒挺表示：“阿里巴巴作為公有云的頭部廠(chǎng)商之一，為其他云服務(wù)提供商樹(shù)立了可以效仿的標(biāo)桿。對(duì) Arm 來(lái)說(shuō)，平頭哥在服務(wù)器處理器倚天710芯片的研發(fā)成果無(wú)疑是一項(xiàng)重大的里程碑，同時(shí)也驗(yàn)證了 Arm IP在基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的產(chǎn)品路線(xiàn)圖以及每瓦性能的優(yōu)勢(shì)。我們?yōu)槠筋^哥的技術(shù)團(tuán)隊(duì)感到高興，期待繼續(xù)與平頭哥和阿里巴巴在芯片設(shè)計(jì)、軟件應(yīng)用優(yōu)化以及生態(tài)孵化方面開(kāi)展進(jìn)一步深入的合作?！?br />
一顆各項(xiàng)參數(shù)都拔尖的服務(wù)器芯片，相信一定會(huì)有服務(wù)器設(shè)計(jì)廠(chǎng)商對(duì)此動(dòng)心，但張建鋒在演講中指出：“我們發(fā)布倚天710，希望滿(mǎn)足客戶(hù)多樣性的計(jì)算需求，這款芯片不出售，主要是阿里云自用。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(hù)提供更多選擇。”

倚天710只是起點(diǎn)

從云棲大會(huì)的演講中不難看出，阿里云和平頭哥一起做了十足的準(zhǔn)備才將倚天710推送到公眾面前。在云棲大會(huì)上，阿里云正式推出面向云原生時(shí)代的“磐久”自研服務(wù)器系列，該服務(wù)器系列正是基于倚天710打造，將在今年部署，為阿里云自用。。

根據(jù)阿里云的介紹資料，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)系列，且擁有風(fēng)冷、液冷不同散熱模式和歸一化的主板，整機(jī)柜的設(shè)計(jì)讓交付效率提升50%，更符合下一代云原生系統(tǒng)架構(gòu)，可在大規(guī)模事務(wù)、在線(xiàn)交易及云原生應(yīng)用場(chǎng)景中發(fā)揮重要作用。

云原生是近期的熱門(mén)話(huà)題，是一種基于云的基礎(chǔ)之上的軟件架構(gòu)思想，以及基于云進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)實(shí)踐的一組方法論，可以簡(jiǎn)單理解為云原生=微服務(wù)+DevOps +持續(xù)交付+容器化。針對(duì)這一特性，阿里云表示：“磐久系列服務(wù)器采用軟硬件融合方式實(shí)現(xiàn)極致性能，結(jié)合自研的MOC、FIC、AliFPGA、神盾卡等，滿(mǎn)足云原生的創(chuàng)新開(kāi)發(fā)對(duì)性能和穩(wěn)定性的機(jī)制要求。在計(jì)算方面，虛擬化和OVS轉(zhuǎn)發(fā)性能業(yè)界領(lǐng)先；存儲(chǔ)方面，可實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)級(jí)IOPS和存儲(chǔ)延遲的大幅降低；安全方面，支持芯片級(jí)的硬件加密?！?br />
倚天710是阿里云推進(jìn)「一云多芯」策略的重要一步，在「一云多芯」模式下，飛天云操作系統(tǒng)可以從云服務(wù)的底層將服務(wù)器芯片、專(zhuān)用芯片等硬件封裝成標(biāo)準(zhǔn)算力，徹底解決不同架構(gòu)服務(wù)器集群帶來(lái)的多云協(xié)管問(wèn)題。也就是說(shuō)，在這套標(biāo)準(zhǔn)下，不僅是基于A(yíng)RM架構(gòu)的倚天710，X86架構(gòu)和RISC-V架構(gòu)處理器最終都能夠轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)的、高質(zhì)量的云服務(wù)。

毫無(wú)疑問(wèn)，隨著「一云多芯」這樣的云服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)推行，阿里云對(duì)于各類(lèi)型芯片架構(gòu)的理解會(huì)越來(lái)越深，必將反哺平頭哥的芯片自研，未來(lái)在各個(gè)架構(gòu)領(lǐng)域推出行業(yè)標(biāo)桿型的自研芯片。在此，平頭哥講到：“阿里云穩(wěn)居全球云計(jì)算廠(chǎng)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(guò)阿里云輸出給全社會(huì)，以更高的性能和更低的成本賦能更多的企業(yè)，讓企業(yè)隨時(shí)隨地可以享受到極致算力?！?br />