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倚天710橫空出世 中國芯三年「三級跳」
倚天710橫空出世,意味著組建僅3年的阿里平頭哥團隊,實現了嵌入式處理器—AI晶片—通用晶片的「三級跳」,尤其是向通用伺服器晶片這一高度複雜產品的飛躍,使其技術能力一舉進入中國大陸晶片設計業第一陣營。
◎來源|觀察者網
今年3月,安謀公司發佈了其號稱十年以來最大更新,也是未來十年業務基石的ARMv9架構,隨後的半年多時間,哪家廠商將率先推出基於ARMv9架構的產品,成為全球業界談論的熱門話題,驍龍898,聯發科天璣2000,還是傳說中的亞馬遜Graviton3?
今天,答案揭曉。
全球第一款ARMv9架構晶片,在大陸誕生了。
10月19日,2021雲棲大會現場,阿里巴巴集團旗下半導體公司平頭哥,正式發佈其首顆通用晶片—倚天710,採用先進的5nm工藝制程,集成600億電晶體,主頻最高可達到3.2GHz。
作為首款亮相的ARMv9架構晶片,倚天710在標準測試集SPECint2017上,性能跑分達到440,超出業界標杆20%。
三年「三級跳」
倚天710的亮相,堪稱意料之外,情理之中。
說意料之外,是因為通用晶片(CPU)這一品類,為了實現場景通用性,片上系統(SoC)集成了大量不同功能模組,架構設計難度遠高於其他類型邏輯晶片,而應用於伺服器的CPU,由於對吞吐率、回應速度、可靠性的嚴苛要求,更是屬於CPU中的高端產品。
在此次發佈會前,儘管平頭哥已先後推出用於物聯網設備和AI雲計算的玄鐵、含光晶片,並首次進入全球半導體行業新銳Silicon 100榜單,但其業務領域仍被劃入「專用處理器/加速器」,因而業內在討論通用晶片動態時,平頭哥很少被納入視野。
倚天710橫空出世,意味著組建僅3年的阿里平頭哥團隊,實現了嵌入式處理器—AI晶片—通用晶片的「三級跳」,尤其是向通用伺服器晶片這一高度複雜產品的飛躍,使其技術能力一舉進入中國大陸晶片設計業第一陣營。
說情理之中,則是因為自研伺服器晶片,是阿里巴巴雲計算業務發展的需求使然,幾乎是一張決策「明牌」。
「大淘寶」流量壓力,曾驅使阿里部署了或許是亞洲最大規模的IBM小型機、OracleRAC和EMC存儲集群,即IOE架構,2009年首個雙11購物節誕生,則標誌著中國電子商務的場景創新,超過了傳統IOE架構的支撐能力,最終推動阿里轉身自研資料庫與雲作業系統,開啟「去IOE」進程。
2013年5月,阿里集團最後一台IBM「小機」在支付寶下線,同年7月,最後一個Oracle資料庫在廣告系統下線,內部「去IOE」的成功,也意味著阿里雲具備了大規模開拓外部市場的能力。
隨著阿里雲一路成長為亞洲第一、全球第三大公有雲平台,前後皆有巨頭虎視眈眈,對業務精益管理提出了新的要求,如何壓縮上百萬台伺服器規模的硬體採購、運行成本,自研通用晶片就是必由之路。
有趣的是,目前全球第一大公有雲廠商—亞馬遜,也走過了十分類似的發展路徑,為電商業務部署的伺服器集群閒置資源,催生了亞馬遜雲計算業務AWS。隨著商業模式跑通,需求爆發,資料中心巨大體量所產生的規模效應,也同樣使內部自研晶片,成為更具成本優勢的選擇,2018年,亞馬遜基於ARM架構的Graviton伺服器晶片正式亮相。
從以上極簡梳理中不難看出,終端業務現實需求,是阿里等互聯網巨頭「從軟到硬」,不斷向底層技術研發「下沉」的核心驅動力。
上述案例,勾勒出一條發展關鍵核心技術的共性規律,那就是「需求牽引」的重要性。
長期以來,外界對晶片等關鍵核心技術的討論中,往往不自知地陷入一種「供給驅動」的認知框架,將兩彈一星大科學工程的經驗,直接套用於晶片等大工業工程,產業發展滯後的現實被簡單歸因於技術,認為科研人員在實驗室裡解開了有形的技術難題,產業問題自然藥到病除。
「做CPU並不僅僅是完成一件產品」
在中國晶片產業「突圍」實踐中,三年三級跳的阿里平頭哥,無疑是「需求牽引」發展模式最新範例,相比之下,「供給驅動」模式,則往往面臨需求生態的建設困局。
以龍芯為例,在2010年後專案邁向商業化的過程中,當家人胡偉武曾感言「做CPU並不僅僅是完成一件產品,而是在構建一個軟硬體生態體系......CPU企業首先是軟體企業」。
十年艱辛備至的商業化過程後,龍芯中科終於有望登陸科創板,在祝福同時,筆者也油然而生一個問題:
龍芯團隊堅守二十年的傳奇之外,又有多少滿腔熱情與理想,立志破解「卡脖子」難題的科研工作者,在實驗室到市場的漫長旅程中心灰意冷,中途掉隊?
909工程,除了眾所周知的8英寸晶圓生產線投資外,還確定了與之對接的7家國家重點晶片設計企業,其中一家民營企業全額自籌資金,其他六家均為產學研機構與國資合股組建。
20年後,從總體營收、技術水準等方面來看,市場化運營的企業與其他幾家拉開了懸殊差距。
這批同一起跑線的企業發展殊途,固然有傳統科研院所「完成任務」作風的影響,專家鑒定驗收、職稱評審完畢就大功告成,但更深層原因仍然是不同發展模式驅動。
反映909工程全貌的《芯路歷程》一書中,時任華虹副董事長鄒世昌院士也有類似感受:「科研工作如果不與企業、特別是大企業相結合,是不會取得成功的。我過去在冶金所做所長的時候,所裡有二三百個科研成果,但是和市場需要脫節,無法進行大生產轉化,都沒有用。」
縱觀近年來中國晶片設計業十強企業榜單,絕大部分上榜者,都與某個終端需求主體或細分市場有密切聯繫,倚天710的亮相,則代表著一個新的需求主體與晶片產業建立了紐帶。
「倚天持報國」
最前沿的架構與制程,使剛剛發佈的倚天710,足以被列入今年全球晶片業大事記。
更重要的是,倚天710這一案例,證明互聯網企業系統建設與前端業務支持的巨大需求,完全可以被轉化為向底層「硬」科技的研發動力,形成商業上可行的發展戰略,平臺型企業業務生態和技術管理能力的優勢,甚至格外有助於相關技術的突破。
阿里平頭哥,乃至其他業界傳言正在涉足晶片研發的互聯網企業,為「缺芯少魂」這一熱點議題的討論,為外界對產業發展規律與模式的認識,正在帶來新的啟發。
除倚天710外,阿里此次還推出了面向雲原生架構的磐久伺服器系列,標誌其「集齊」了雲基礎設施所需從晶片設計、伺服器架構、軟硬體協同、作業系統、資料庫、中介軟體直到前端業務場景的全棧研發能力,在公有雲市場競爭愈演愈烈的當下,這種研發能力閉環,將為阿里帶來彌足珍貴的敏捷反應與自主創新優勢。
儘管倚天710主要為阿里雲自用,且並無取代X86的規劃,但基於其資料中心龐大體量,仍可為平頭哥研發團隊帶來充足持續的需求,開啟應用與研發良性迴圈的增長飛輪。
在向高端「縱向」突破的倚天710之外,阿里平頭哥在RSIC-V開源架構上,同樣有廣泛的開發應用生態「橫向」佈局。
物聯網時代的到來,正在推動智慧設備的巨大增量需求湧現,在嵌入式CPU領域,RISC-V架構以其開源、簡易與高效,已煥發出巨大活力,中國企業在這次熱潮中沒有缺席,目前RISC-V基金會13位高級會員中,有11家為中國組織或公司,占比超過80%,而阿里,正是其中最活躍的成員之一。
此次雲棲大會,平頭哥也正式開源了其旗艦RISC-V架構產品—玄鐵910,將這款優秀的RISC-V處理器及其系列產品貢獻給開源社區,顯示出阿里對這一技術趨勢的重視。
在阿里、SiFive等RISC-V「佈道者」企業的推動下,物聯網嵌入式設備晶片,正在經歷著一場意義深遠的商業生態變革,自訂SoC、IP核即晶片(IaaC)等全新方法、理念及實現工具正在不斷湧現,並蘊藏著自下而上、從端向雲改造晶片行業的想像空間。
去年底,人民日報一篇社評《社區團購爭議背後是對互聯網巨頭科技創新的更多期待》,引起巨大反響,其中金句「別只惦記著幾捆白菜、幾斤水果的流量,科技創新的星辰大海、未來的無限可能性,其實更令人心潮澎湃」,在社交媒體上也被刷屏。
令人欣慰的是,倚天710、RISC-V乃至量子計算,阿里正用豐碩的硬科技成果,呼應著這個時代的期待。
◎來源|觀察者網,作者:青嵐
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