新京報訊(記者 梁辰)7月25日,阿里巴巴旗下半導體公司平頭哥發佈公司成立後第一個成果基於RISC-V的處理器IP核玄鐵910,阿里巴巴集團副總裁戚肖寧表示,其可用於設計製造高性能端上芯片,應用於5G、人工智能以及自動駕駛等領域。使用該處理器可以使芯片性能提升一倍以上,同時芯片成本下降一半以上。算法
阿里巴巴方面披露了有關玄鐵910的參數,包括支持16核,主頻爲2.5GHz。該公司認爲,有兩個技術創新提升了玄鐵910的性能,分別是3發射8執行的複雜亂序執行架構,可實現每週期2條內存訪問處理器,以及擴展了50多條指令,加強計算、存儲和多核等方面性能。阿里巴巴方面稱,玄鐵910性能較業界主流提高了約40%。安全
記者從RISC-V基金會官網得到的一份平頭哥資料顯示,阿里巴巴但願平頭哥成爲AIoT時代的基礎設施提供商。其對RISC-V的產品路線顯示,在910以後,阿里巴巴規劃了一個名爲「960」的產品,「960」被定義爲「世界一流的RISC-V CPU」。網絡
2018年9月,阿里巴巴宣佈成立一家半導體公司,「平頭哥」的名字來自於一種生活在熱帶雨林和開闊草原的動物,學名蜜獾。該公司整合了阿里達摩院下半導體部門和收購的中天微電子。阿里巴巴曾表示要作兩類芯片,分別是用於神經網絡的NPU(微處理器)和嵌入式芯片。此外,阿里巴巴將在2到3年內作出一款量子計算機使用的芯片。架構
目前來看,阿里巴巴選擇的方案是基於RISC-V作開發。RISC-V是基於精簡指令集原理的開源硬件指令集架構,該項目是2010年由美國加州大學伯克利分校電氣工程與計算機科學系開始開發。2015年,RISC-V基金會成立,由275名成員參與。因爲ARM在該市場的優點地位得到更大的訂價權,因此廠商們開始支持RISC-V,尤爲是當物聯網這樣的具備長尾化特色的市場興起後。該基金會官網顯示,阿里巴巴集團位列白金成員名單首位。性能
有半導體行業分析師告訴記者,因爲阿里巴巴目前披露的內容並很少,對於發佈的玄鐵910還須要看具體的應用場景,而目前將其與ARM產品的對比也並無太大意義,由於架構不一樣。但能夠看得出,阿里巴巴之因此想把但願寄託給RISC-V,一方面是出於成本的考慮,另外一方面則是受到華爲事件的影響,指望更加自主可控。測試
阿里巴巴方面表示,爲進一步下降芯片設計門檻,邀請有量產能力的企業和高校科研機構共同打造標杆項目,並宣佈了「普惠芯片」計劃。平頭哥將開放玄鐵910 IP Core,開發者能夠免費下載FPGA代碼,開展芯片原型設計架構創新。同時,平頭哥還將打造面向領域定製優化的芯片平臺,爲不一樣AIoT場景的企業和開發者提供不一樣層次的服務。優化
對於該計劃,上述分析師表示,這意味着阿里巴巴須要其餘企業一塊兒來開發。其目前聲稱的性能能夠支持軟件應用層,但對硬件存在大量的不肯定性,「這只是萬里長征的第一步」。另有半導體行業投資者告訴記者,RSIC-V目前看起來在嵌入式系統領域存在機會,但圍繞它的生態尚未創建,將來有望配合阿里巴巴打造本身的物聯網生態,但目前還看不到。網站
上述文件顯示,平頭哥披露RISC-V的產品將覆蓋物聯網、單片機、人工智能、固態硬盤、工業控制、人工智能、5G等應用場景。在創建的端到雲生態系統中,平頭哥將負責端到雲的基礎設施和算法能力,而客戶將負責場景定義和應用程序算法,從而使客戶可以高效率地提供有競爭力的產品。平頭哥將覆蓋語音芯片平臺、視覺芯片平臺、無線鏈接芯片、微控制芯片平臺。阿里雲
戚肖寧表示,傳統通用芯片的模式愈來愈難適應碎片化AIoT場景的需求,開源、開放是大勢所趨。雲計算
阿里平頭哥首次交貨!「讓天下沒有難造的芯片」https://mbd.baidu.com/newspage/data/landingshare?context=%7B%22nid%22:%22news_8684827414460241469%22%7D&pageType=1&isWiseFrom=1
李根 發自 ShanghAI量子位 報道 | 公衆號 QbitAI
阿里平頭哥,走出了萬里長征第一步。
7月25日,玄鐵910正式亮相發佈。
這是平頭哥半導體成立以後的第一款產品,阿里芯片宏圖偉業的首次交貨,也是RSIC-V開源世界的最新紀錄。
它以劍神兵器爲名,性能和價格都展示大規模競爭力,但更使人驚訝的是背後承載的普惠方案、開源邏輯,以及阿里成功之道的延續:
讓天下沒有難造的芯片。
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玄鐵910
這並不是一款C端常見的完整集成芯片。
玄鐵910,基於RSIC-V開源架構開發,核心針對高性能計算,是一款IP core,是一款處理器,也能夠理解爲就是SoC裏的CPU。
或許以英特爾和ARM爲參照,更容易理解玄鐵910定位。
它不是英特爾同樣徹底整合的CPU,而是ARM相似的CPU IP形態,華爲麒麟須要用,高通驍龍鬚要用,三星蘋果的手機芯片也離不開。
只是平頭哥玄鐵,面向AIoT,面向更豐富的萬物互聯場景,性能更高,適用性更廣,開發和進一步流片量產的門檻更低。
單位性能7.1 Coremark/MHz,主頻在12nm工藝下達到了2.5GHz。
性能比公開的RSIC-V最好處理器還要提高40%,主頻功耗僅爲0.2瓦。
並且玄鐵910採用3發射8執行的複雜亂序執行架構,是公開的RSIC-V處理器中——首個實現每週期2條內存訪問的處理器。
並進一步實現了對RSIC-V指令的系統性加強,擴展到50+條指令,系統性加強了RSIC-V的算術運算、內存訪問和多核同步。
若進一步橫向比較,玄鐵910與ARM v8的高性能處理器A72,處於同一水平。
更直接來講,拿玄鐵910打造旗艦手機芯片,徹底OK。
若是再考慮適用場景和成本,以及萬物互聯卻缺芯的時代呼喚,玄鐵910帶來的變革,可能還不止於性能。
在AI和5G等新基礎技術衝擊下,對處理器性能、價格和專芯專用都提出了新要求。
然而目前全球範圍內可選擇的CPU並很少,商用版本的處理器價格還比較高。
若是有產品能下降高性能芯片中通用處理器的門檻,而且讓AIoT中衆多玩家能夠在新興領域展開芯片創新,那帶來的變革影響,會遠遠超過x86和ARM架構時代。
這是玄鐵910成爲平頭哥首款產品的核心緣由,也是阿里選擇RSIC-V的關鍵邏輯。
一個時代有一個時代的芯片
RSIC-V,就被認爲是AIoT時代芯片的基礎。
或許你多少有了解,RSIC-V,全稱是精簡指令集計算機(reduced instruction set computer),這種微處理器與以前的相比,速度更快、功耗更低。
由現任谷歌董事長Hennessy和UC伯克利教授David Patterson於1980年提出,2017年還所以發明榮膺圖靈獎,發展至今已演進至第五代,故而簡寫爲RSIC-V。
與大多數指令集相比,RISC-V指令集能夠自由地用於任何目的,容許任何人設計、製造和銷售RISC-V芯片和軟件。
雖然這不是第一個開源指令集,但它展示的勢能和擁戴,已有王霸之氣。
一方面,由於其獨特設計適用於更現代的計算設備,如倉庫規模雲計算機、高端移動電話和微小嵌入式系統。
另外一方面,RSIC設計之初就考慮到了用途中的性能與功率效率。因而該指令集還具備衆多支持的軟件,這解決了新指令集一般的弱點。
因此全世界的處理器開發者,實際上均可以基於這個架構作出理想的處理器產品。這種可擴展、可定製化的特色,對於場景驅動、性能功耗需求各不相同的AIoT芯片特別重要。
門檻以外,成本也是RSIC-V王霸之氣的背後加速度。
AIoT推進的萬物互聯是大勢所趨,但目前ARM架構受權費用不菲,雖然比起英特爾x86已更友好,但生態夥伴仍是英偉達、高通、華爲以及蘋果三星等巨頭。
更多AIoT場景的中小開發者,想要爲專門場景專門設備打造專用芯片,不經過開源普惠的架構和CPU,根本玩不起作不到。
而RSIC-V和基於RSIC-V的CPU們,正爲此而生。
阿里集團資深總監孟建熠——玄鐵910負責人,解釋了選擇RSIC-V的緣由。
這位芯片領域老兵,認爲能夠從半導體的過去如今去看將來。
當初PC時代,英特爾x86一家獨大,從IP處理器到最後芯片產品,徹底封閉進行,並與微軟結盟,造成了Wintel時代。
但移動時代來臨,體量更小的ARM,卻憑藉更普惠的戰略選擇,提供CPU IP,讓更多合做夥伴本身去定義產品,最後在手機時代,助力造成多雄崛起局面,ARM也成爲手機時代的最大贏家之一。
然而再面向現在的AIoT趨勢,ARM的普惠或許還不夠。
若是說PC時代的芯片玩家寥寥無幾,手機時代的芯片供應屈指可數,那AIoT時代所須要的參與者,可能要有指數級增加。
需求多,場景豐富,而且還要專門芯片專門定製使用,這就是AIoT時代的訴求,也是這個時代所須要的芯片發展思路。
因此從AIoT時代需求出發,平頭哥選擇RSIC-V也就不足爲奇。
而且阿里之道一以貫之,平臺思惟,基礎設施思路,先本身解決芯片技術最難的CPU部分,再以「被集成」的心態讓更多芯片玩家基於本身開發,打造起平臺生態。
最終目標,讓天下沒有難作的芯片。
並且這也是阿里一而再開拓新領域並取得成功的經驗。從阿里巴巴B2B淘寶支付寶,到阿里雲和菜鳥,都是這種平臺模式、基礎設施思路的延續。
能夠說,阿里平頭哥,在時代趨勢面前,選擇了本身最適合的路。
但也是阿里這樣的巨頭纔有能力走的路。
平頭哥憑什麼?
天然不是單憑一年苦戰。
2018年9月,阿里宣佈整合中天微和達摩院成立旗下芯片公司:平頭哥半導體。
而這次參與玄鐵910打造的阿里集團資深總監孟建熠博士也透露,玄鐵910立項也差很少在此先後,整個項目從無到有實現,一年不到的時間。
在芯片半導體領域,這樣的速度十分驚人。
但孟建熠強調,速度背後,是平頭哥核心團隊十年以上的CPU和芯片研發經驗。
哪怕放眼全中國,可以長期從事自研指令架構、CPU微體系結構與系統芯片產品的研發,累計開發多款CPU IP核,量產芯片銷售10億+的公司和團隊,也有且僅有兩家。
而平頭哥的底氣,正是來自這樣的積累。
以前其前身自研開發的CK80一、CK80二、CK80三、CK80五、CK80七、CK8十、CK860等7款嵌入式CPU IP核,均已獲得大規模量產的驗證,受權客戶超100家,被普遍應用於機器視覺、工業控制、車載終端、移動通訊、多媒體、無線接入和信息安全等領域,主要客戶均是一線芯片設計公司。
因此玄鐵910,是平頭哥團隊最新實力證實,也是以前處理器經驗積累的集大成之做。
它把自研架構中通過產品驗證的指令技術與RSIC-V精簡指令技術融合,在指令方面相比傳統RSIC-V穩定可靠,同時有20%以上性能的提高。
而在處理器的設計技術上,玄鐵910在原有高性能處理器2發射的基礎上,發展成3發射並行架構,流水線深度從10級發展成12級,單位性能提高40%,工做主頻達到2.5GHz,總體指標在原有技術上,均提高至新層次。
值得一提的是,平頭哥原團隊,其實也擁有自研C-SKY嵌入式CPU核,但從AIoT和最大限度普惠出發,玄鐵同時也擁抱RSIC-V。
這種擁抱也不會是一芯一核的擁抱,仍是立足長遠的生態推動融合。
目前在RSIC-V生態中,阿里不只是白金會員、體量最大的玩家,話語權方面也愈來愈重要——這對於平頭哥想要提供的基礎設施構想很是關鍵。
固然,廣施普惠,技術底氣以外還得有成本門檻方面的準備。
平頭哥方面說,由於是CPU受權形式,並不能具體計算每一顆最後合做芯片的成本,但既然出於普惠和打造開發者生態思路,就必定要把門檻降至最低。
具體成本未透露,但有消息稱,相比對標同等性能的CPU受權成本,玄鐵910至少能比參照方便宜50%以上。
更利好的消息是,就在此次2019阿里雲峯會·上海,平頭哥也宣佈玄鐵910第一階段的計劃:
開放入口,先以軟件形式提供給開發者使用。
具體來講,平頭哥但願經過開放部分代碼下降開發者使用高性能CPU的得到門檻,推進全球開發者進行架構創新。平頭哥的評估代碼已經在平頭哥網站上面向開發者開放,將來將在Github上公開仿真和FPGA代碼。
這也是硬件開源當前的必經之路,因爲玄鐵910這樣的高性能處理器流水線設計很是複雜,對驗證環境的完整要求極高,因此開源開放,最首要的是幫開發者走過從功能仿真到FPGA驗證的階段。
其後,若是開發者的各項綜合指標符合設計預期,開始進入ASIC設計和芯片量產測試,平頭哥還會幫助進入芯片量產的階段。
在平頭哥內部,上述計劃也被稱爲「廣發英雄帖」。
孟建熠博士還透露,在英雄帖發出後,下一步就會選取行業標杆、有量產能力或高校科研,共同打造第一期標杆項目。
將來,則期待這些標杆項目,做爲帶頭示範,實現星星之火能夠燎原。
那麼對於但願被普惠的開發者,核心要求又是什麼?
或許只剩下有落地場景,有問題解決的初步思路,並能基於玄鐵910這款CPU實現想要的芯片設計。
此外,AIoT時代也好,專芯專用需求也罷,背後還有不能忽略的軟硬件一體化趨勢。
換而言之,面向AIoT的芯片,又豈能是一個硬件而已?
平頭哥方面也透露,除了CPU外,平頭哥還會推出集成CPU、存儲器和算法的全棧解決方案。
其中AliOS能夠實現低功耗低成本的雲端接入,雲端一體也會是平頭哥軟硬件基礎能力的體現,是普惠AIoT芯片的基礎。
或許更長遠的將來,平頭哥想要打造的普惠芯片生態,會以「超市」形態呈現。
每個有芯片訴求的開發者,均可以在「平頭哥超市」中選其所用,而後功能化組合,最終快速實現目標——開發門檻真正降至最低,天下再沒有難造的芯片。
這種願景,也暗藏在「玄鐵」取名中。
One more thing
做爲首款交貨產品,平頭哥團隊天然對產品名字寓意深遠。
而「玄鐵」一樣延續自金庸武俠,與阿里體系一脈相承。
若是你對《神鵰俠侶》還有印象,或許能記得楊事後來使用的那件兵器利刃。他因緣巧合碰見神鵰,也得到了獨孤求敗的玄鐵寶劍。
這也是金庸江湖裏的天下第一重劍,背後寓意:
重劍無鋒,大巧不工。
用來寓寄CPU IP Core,氣質上也再合適不過。
並且既然平頭哥創辦初心,就是爲普惠芯片開發者,那玄鐵背後的淵源傳承也很是適合。
在金庸武俠中,玄鐵後來被大俠郭靖從新熔融鍛造,從新推出一刀一劍:寶刀屠龍,利劍倚天。
或許今日以後,也會有芯片開發者在玄鐵910賦能下,打造出「屠龍」芯,打造出「倚天」器。
AIoT時代可能早已聲勢轟鳴,但如今平頭哥和玄鐵910真正改變局面。
阿里因「讓天下沒有難作的生意」而生,現在已用業績格局交出答卷。
而爲芯片普惠而創辦的平頭哥半導體,今天的第一步,或許會是另外一個開始:
今後天下沒有難造的芯片。