一年一度云棲大會(huì)，又到了阿里在技術(shù)上“秀肌肉”的時(shí)刻。
自 2019 年發(fā)布首款 RISC-V 玄鐵處理器，到去年發(fā)布 AI 芯片含光 800，再到今年發(fā)布的通用服務(wù)器芯片倚天 710，阿里旗下半導(dǎo)體公司平頭哥在芯片上實(shí)現(xiàn)了“年更”。
在半導(dǎo)體領(lǐng)域被“卡脖子”的當(dāng)下，阿里在芯片設(shè)計(jì)上的進(jìn)展格外引發(fā)關(guān)注。
頂配？
對(duì)比之下，本次最新發(fā)布的倚天 710 芯片，是目前參數(shù)表現(xiàn)最為亮眼的一個(gè)：5nm 制程、單芯片容納 600 億晶體管、采用最新的 ARMv9 架構(gòu)、DDR5 內(nèi)存帶寬、PCIe 5.0 接口，每一項(xiàng)都是 2020 年才啟動(dòng)的新技術(shù)，也是各自技術(shù)領(lǐng)域的“頂配”。跑出的 SPECint2017 440 分，也是同類芯片中的最高成績。
在采用各項(xiàng)新技術(shù)的同時(shí)，倚天 710 的在面世前各個(gè)環(huán)節(jié)的進(jìn)展也十分順利。
阿里云智能總裁、達(dá)摩院院長張建鋒在接受包括搜狐科技在內(nèi)的媒體采訪時(shí)表示，倚天芯片研發(fā)進(jìn)展超過預(yù)期，在行業(yè)內(nèi)普遍需要兩次流片（像流水線一樣通過一系列步驟制造芯片）的情況下，倚天 710 僅在 7 月進(jìn)行一次流片，就已經(jīng)基本符合需求。
出色的參數(shù)顯然拔高了人們對(duì)于阿里這款芯片的期待。
從阿里公開披露的信息中，倚天 710“性能較業(yè)界標(biāo)桿高 20%，能效比高 50%”的表述格外值得注意。
一位不愿具名的分析師對(duì)搜狐科技表示：“如果對(duì)標(biāo)的是同為 5nm 的芯片，那么 20% 的性能提升是一個(gè)非常不錯(cuò)的成績，但如果對(duì)標(biāo)的是 7nm 芯片，則 20% 只能算是一個(gè)正常的提升。”
性能和能效比是衡量一款芯片好壞與否的重要參數(shù)。制程、架構(gòu)、內(nèi)核數(shù)對(duì)此都有影響。
張建鋒坦承，由于是最新發(fā)布的產(chǎn)品，倚天 710 在表現(xiàn)優(yōu)秀的同時(shí)，也必然存在技術(shù)紅利。有業(yè)內(nèi)人士也表示：“在這些最新的技術(shù)尚未成熟時(shí)提前布局，是阿里敢于承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)的表現(xiàn)，且使用新技術(shù)也付出了更高的成本?！?/p>
不過，需要澄清的是，上述這些看似高超的技術(shù)大多是由外部授權(quán)提供。
如芯片架構(gòu)可分為指令集架構(gòu)和微架構(gòu)等。通常廠商會(huì)對(duì)微架構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，以適配產(chǎn)品，并側(cè)面證明自己的研發(fā)實(shí)力，但此次倚天 710 并未對(duì)微架構(gòu)進(jìn)行技術(shù)改造，而是全盤采用了公版授權(quán)。相比之下，華為鯤鵬 920 芯片雖然早 2 年發(fā)布，基于的也是舊版的 ARMv8.2 架構(gòu)，但卻對(duì)微架構(gòu)進(jìn)行了自行設(shè)計(jì)。
在自研方面，阿里在對(duì)外宣傳中著重強(qiáng)調(diào)了該芯片對(duì)云應(yīng)用場景的適配。如解決云計(jì)算高并發(fā)條件下的帶寬瓶頸?！耙刑?710 針對(duì)片上互聯(lián)進(jìn)行了特殊優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過流控算法緩解了系統(tǒng)擁塞問題?！?/p>
考驗(yàn)
從實(shí)際投產(chǎn)商用的角度來看，倚天 710 也面臨著諸多考驗(yàn)。
首先是芯片質(zhì)量的穩(wěn)定性。國際調(diào)研機(jī)構(gòu) Wit Display 首席分析師林芝稱，由于是首次亮相，這款芯片的良率、穩(wěn)定性以及可靠性都并沒有獲得市場的驗(yàn)證，在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)來判斷這款芯片的實(shí)際表現(xiàn)，為時(shí)尚早。
有業(yè)內(nèi)人士也表示，目前的國產(chǎn)服務(wù)器芯片，大多表面數(shù)據(jù)好看，核多，內(nèi)存通道多，但實(shí)際使用體驗(yàn)很差，在外設(shè)的兼容性等等方面的指標(biāo)上和英特爾芯片還不在一個(gè)級(jí)別。
另外，由于采用了最先進(jìn)的工藝，倚天 710 在生產(chǎn)制造上也面臨難度。
“5nm 芯片在工藝上比較成熟的只有臺(tái)積電、三星，目前主要生產(chǎn)消費(fèi)級(jí) 5nm 芯片（如手機(jī)），能給到阿里服務(wù)器芯片的產(chǎn)能十分有限。”林芝表示。
除此之外，由于全部自用，這款芯片所能帶來的利潤難以量化，也更難證明它的商業(yè)價(jià)值。
相比之下，同樣在大力發(fā)展云計(jì)算的華為，早在 2019 年就推出了基于 ARM 架構(gòu)的 7nm 服務(wù)器芯片“鯤鵬 920”和服務(wù)器“泰山”。2020 年 6 月，泰山服務(wù)器先后中標(biāo)三大運(yùn)營商的服務(wù)器采購項(xiàng)目。
變局
倚天 710 芯片的發(fā)布，除了對(duì)阿里云業(yè)務(wù)自身產(chǎn)生影響外，還有可能因?yàn)橐?guī)模效應(yīng)，給服務(wù)器芯片市場帶來變局。
有業(yè)內(nèi)人士對(duì)搜狐科技評(píng)估表示，倚天 710 的研發(fā)成本在十幾億元左右，包括架構(gòu)授權(quán)及幾千萬美元的流片費(fèi)用，這相當(dāng)于阿里云在今年上半年利潤總額的 2-3 倍。
值得注意的是，經(jīng)歷了長達(dá) 12 年發(fā)展和投入，阿里云直到今年才開始正式盈利。
巨大的成本付出，對(duì)應(yīng)的是潛在且更大的商業(yè)回報(bào)。關(guān)于這款芯片在未來所能帶來的利潤回報(bào)，張建鋒并未給出明確答案。
不過，阿里云目前已經(jīng)擁有超過 150 萬臺(tái)服務(wù)器，具備極強(qiáng)的規(guī)模效應(yīng)，相比于外部采購，自研所能節(jié)省的成本相當(dāng)可觀。據(jù)了解，倚天 710 芯片將搭載在同期發(fā)布的磐久服務(wù)器上，并在今年開始部署。
林芝對(duì)搜狐科技表示，自研芯片不僅可以為阿里的云計(jì)算服務(wù)降低成本，從而提供更高的競爭力，甚至有可能會(huì)改變服務(wù)器芯片市場的競爭格局。
放眼整個(gè)整個(gè)服務(wù)器芯片市場上，X86 芯片占據(jù)主導(dǎo)地位，其中英特爾的芯片占據(jù)了 90% 以上的市場份額。
“英特爾的一款 10nm 制程的 X86 芯片，主頻能達(dá)到 3.4GHz；AMD 7nm 制程的 X86 芯片，主頻可以達(dá)到 3.5GHz”，林芝介紹道：“而阿里的這款芯片，盡管是 5nm 工藝，但由于采用了 ARM 架構(gòu)，主頻只有 3.2GHz?！?/p>
這主要是受架構(gòu)的影響。相比于 X86 架構(gòu)，采用 ARM 架構(gòu)的芯片在性能上雖不占優(yōu)勢，但在功耗和價(jià)格上都更低，對(duì)于用電量和采購量都十分龐大的云計(jì)算公司來說，是個(gè)不錯(cuò)的選擇。
同時(shí)，由于可以不完全依賴 X86 架構(gòu)的服務(wù)器，也可以應(yīng)對(duì)潛在的單一供應(yīng)商風(fēng)險(xiǎn)。
2018 年，亞馬遜開啟了使用 ARM 架構(gòu)自研服務(wù)器芯片的先河，并在接下來兩年內(nèi)發(fā)布兩款命名為 Graviton 的服務(wù)器芯片。隨后華為鯤鵬芯片、Ampere 的 Altra 芯片都采用了 ARM 架構(gòu)。
隨著多家云計(jì)算嘗試 ARM 架構(gòu)芯片自研業(yè)務(wù)，這個(gè)擁有 7000-8000 億規(guī)模的市場或許也將迎來新的變化。
溯源
時(shí)間回到 2018 年 4 月，阿里巴巴全資收購當(dāng)時(shí)大陸唯一一家自助嵌入式 CPU IP Core 公司中天微系統(tǒng)有限公司，開啟了自研芯片之路。
在此之前，阿里巴巴已經(jīng)先后投資了多家芯片公司，如寒武紀(jì)、Barefoot Networks、深鑒、耐能（Kneron）、翱捷科技（ASR）等等。馬云也被媒體稱為“要買下大半個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)”。
馬云表示：“阿里投入數(shù)十億美金研發(fā)芯片并不是為了控制技術(shù)，而是想讓每個(gè)年輕人，每家小公司都能以性價(jià)比更高的方式分享這項(xiàng)技術(shù)?！?/p>
關(guān)于自研芯片的目的，張建鋒表示，主要是為了更適配云服務(wù)場景?！霸瓉?CPU 并不完全為了云上負(fù)載來設(shè)計(jì)的，難以完全適配大規(guī)模、高并發(fā)的的云計(jì)算需求?！?/p>
不過，對(duì)于外界猜測的阿里是否打算涉及更為核心的芯片制造業(yè)務(wù)，張建鋒表示否認(rèn)。
“產(chǎn)業(yè)有分工，像我們服務(wù)器最大的提供商是浪潮，交換機(jī)最大提供商是銳捷，還有很多大大小小的廠商。他們不僅滿足了我們自己的需求，也給產(chǎn)業(yè)帶來更大的空間?！?/p>
目前，平頭哥擁有處理器 IP、AI 芯片及通用芯片等產(chǎn)品家族，旗下玄鐵系列處理器出貨量已達(dá) 25 億顆；兩年前問世的阿里第一顆芯片含光 800 已實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(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。截至目前，阿里云已經(jīng)完成了從芯片、部件到整機(jī)的云基礎(chǔ)設(shè)施閉環(huán)。
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