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阿里平头哥推出16核心RISC-V处理器 玄铁 910,普惠模式超强性能,挑战X86架构

2019-07-25 15:46:37 91点赞 60收藏 114评论

本文经快科技授权转载,原标题《最强RISC-V处理器来袭!平头哥用普惠芯片模式加速后摩尔定律时代创新》,作者:茅茅,未经允许请勿转载。

毫无疑问,2019年半导体行业的热搜词非“AIoT”莫属。无论是百度、阿里、小米等互联网巨头企业,还是旷视、思必驰、云知声等 AI 初创企业,共同高喊出 AIoT 的口号,从而将其推上一个新的高度。

但值得一提的是,随着 AIoT 时代的到来,企业对芯片提出了新的需求。据知名调研机构 IDC 预测,到 2025 年,全球接入互联网的 IoT 设备将达到 416 亿台,产生 79.4ZB 的数据。大量数据的产生必然需要一个更为合适的芯片架构,而 RISC-V 架构因具备开放、灵活、低功耗等优点,被认为是 AIoT 场景最核心的芯片架构之一。

阿里平头哥推出16核心RISC-V处理器 玄铁 910,普惠模式超强性能,挑战X86架构

借此机遇,也为加速 AIoT 时代的到来,今日在上海举办的 2019 阿里云峰会上,阿里巴巴集团副总裁戚肖宁博士宣布推出业界最强的 RISC-V 处理器——玄铁 910,这是平头哥半导体公司成立后的首个重磅产品发布。

两大技术创新,平头哥发布最强 RISC-V 处理器

据集微网了解,玄铁 910 在平头哥处理器系列中性能最高,其单核性能达到 7.1 Coremark/MHz,比同类处理器高 40% 以上,主频达到 2.5GHz,是目前业界性能最好的 RISC-V 处理器。

阿里平头哥推出16核心RISC-V处理器 玄铁 910,普惠模式超强性能,挑战X86架构

两大技术创新奠定了玄铁910在业界性能最强的地位。首先,在处理器的设计技术上,玄铁 910 采用3发射8执行的复杂乱序执行架构,是业界首个实现每周期2条内存访问的RISC-V处理器;其次,基于RISC-V扩展了50余条指令,系统性增强了RISC-V的计算、存储和多核等方面能力。

正是基于上述两大技术创新,玄铁 910 才能将RISC-V架构处理器的性能推到新的高度。

众所周知,5G、自动驾驶等领域对处理器的计算性能要求很高,然而目前全球范围可选择的 CPU 不多,商用版本的处理器价格又比较高,玄铁910的诞生将解决这一问题。玄铁 910 降低了高性能 AIoT 芯片中通用处理器的门槛,可以将芯片性能提升一倍以上,同时降低一半成本,可应用于 5G、人工智能、网络通信和自动驾驶等领域。

中国半导体投资联盟秘书长、集微网创始人老杳表示,虽然目前有不少中小公司投入RSIC-V研发,这也是像海思、谷歌等公司都在投入海量资源的重要原因,最终即使摆脱了对ARM的依赖,巨头才是最终的受益者。

开放 IP Core,平头哥发布普惠芯片计划

除了发布业界性能最好的 RISC-V 处理器玄铁 910 之外,此次平头哥还宣布了一个在半导体领域十分罕见的决定,即玄铁 910 将开放 IP Core。实际上,这也因应了阿里巴巴所倡导的“普惠芯片计划”。

一直以来,“让天下没有难做的生意”是阿里巴巴的使命,戚肖宁博士在现场表示:在芯片领域也是一样,平头哥以“降低企业设计芯片的门槛,让芯片更普惠”为目标,同时这也是马云对平头哥的期望。

阿里巴巴创始人马云曾公开表示:“我们的芯片并非是为了竞争,它是普惠性的,任何人任何地点任何时候都可以获取。”

阿里平头哥推出16核心RISC-V处理器 玄铁 910,普惠模式超强性能,挑战X86架构

据平头哥相关负责人向集微网记者解释道:“玄铁 910 是性能很高的处理器,流水线设计非常复杂,没有一套完整的验证环境,开发者是没有办法进行修改的,所以第一阶段我们先开放使用。”具体来说,全球开发者可以免费下载该处理器的FPGA代码,快速开展芯片原型设计和架构创新;同时,平头哥还打造了面向领域定制优化的芯片平台(Domain Specific SoC),提供包括CPU IP、SoC平台以及算法在内的软硬件资源,面向不同AIoT场景为企业和开发者提供不同层次的芯片服务。

全球开源硬件首先需要解决从功能仿真到 FPGA 验证的阶段,这部分开源硬件和开源软件有很大的类似之处,ASIC 设计和芯片量产测试都需要准备较大的资金,平头哥开放IP Core极大地简化了这一环节。在阿里巴巴的应用生态中,有很多量产的加速器都是基于 FPGA 的,基于玄铁 910 可以开发面向应用的加速器方案。如果开发者的各项综合指标符合设计预期,平头哥将帮其快速进入芯片量产阶段。

“更为关键的是,玄铁 910 的诞生为全球企业带来了高端 CPU 的第二种选择,无需承担昂贵的授权费用。”该负责人强调。

平头哥普惠芯片模式加速后摩尔定律时代的芯片创新 

实际上,平头哥成立的时间还未满一年。2018 年 9 月,阿里巴巴 CTO、达摩院院长张建锋在 2018 云栖大会上宣布,正式成立平头哥半导体有限公司,主要由阿里此前全资收购的嵌入式CPU IP的公司中天微,以及阿里达摩院的芯片研发团队整合而成。

一直以来,资金投入大、研发周期长是传统通用芯片行业的共性,尽管 SoC 芯片设计方法相比 ASIC 设计方法已经有了很大的效率提升,但从 IP 、系统集成验证到软件调试的过程仍然劳财费力。

而平头哥自成立以来,就和其它芯片企业不同,以普惠芯片为目标,致力成为 AIoT 时代芯片基础设施提供者,降低企业设计芯片的门槛。目前,其可提供包括 CPU、OS 和算法深度整合的芯片平台,让企业更加专注于创新技术的开发,企业基于经过量产验证的软硬件深入优化的芯片平台可以更快更好地开发出有竞争力的产品。

相较于其他竞争者,平头哥在自研指令集上的技术积累以及 IP Core 的大规模商用经验,是绝大多数企业所不具备的。平头哥相关负责人表示,RISC-V 作为开放的指令架构,需要经过深度优化才能实现更高的性能。“我们对于处理器架构、工具链和开发环境等有深入的了解,同时擅长以‘应用驱动’的思路开发处理器产品,拥有实时、可靠、安全和计算增强等面向领域的核心技术。”

通过软硬件的深度整合,平头哥将处理器、SoC 芯片架构和操作系统等全方位做深度优化,提供性能好、功耗优、成本低的全芯片架构,为定制化芯片提供基础设施。

此外,端云协同是平头哥的又一优势,芯片可以与阿里云无缝连接,让端上设备可以快速的获取阿里云的能力。同时在生态的构建上,平头哥还将与合作伙伴一起,面向人工智能和 IoT 等各种领域构建软硬件的技术生态,利用阿里巴巴在 AIoT 领域丰富的应用场景,面向各领域开源开放,为全球 AIoT 芯片提供平台化的解决方案。

硅时代的半导体产业有数十年的历史,在摩尔定律的行业铁律下经历了多次产业变革,毫无疑问,在后摩尔定律时代,平头哥的普惠芯片模式将推动新一波浪潮。

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