5nm、128核心、3.2GHz、DDR5,性能上超出业界标杆20%,能效比提升50%以上。你能想象这是一款国产CPU吗? 11月3日,阿里巴巴发布"倚天710",并且成功应用在阿里云数据中心,成为中国首款自主研发的"云端"CPU。 倚天710基于ARMv9架构,采用台积电5nm制造工艺,晶体管数量达到了600亿个,拥有128个CPU核心,最高主频高达3.2GHz,能够同时兼顾性能和功耗。 内存和接口方面,同样集成业界最领先的DDR5、PCIE5.0等技术,可以有效提升芯片的传输速率,适配云的不同应用场景。 那么问题来了,倚天710到底什么水平?与英特尔、AMD还有多少差距?倚天710是一款什么样的芯片? CPU(中央处理器),负责接收、处理、运算服务器内所有信息,是业内公认的难度系数最高的芯片之一。 倚天710就是要挑战最高难度。 倚天710是阿里巴巴旗下平头哥的产品,平头哥从2018年开始研发芯片,先后研发了玄铁CPU、无剑SoC、含光NPU等。 如今,平头哥又推出了5nm、128核心、3.2GHz的倚天710服务器CPU,并宣称为业内最强,那么倚天710究竟如何呢? 5nm工艺 可能在很多人眼里,服务器不需要先进制程的芯片,其实并非如此。 首先,服务器寸土寸金,要想既保证设备的精简,又要提高设备的性能,就要把CPU做小。如果选择7nm、10nm工艺,不仅会导致面积的增加,而且很难放下更多的核心部件。 其次,数据中心的服务器需要24小时运营,产生大量的电力成本,而制程越先进,芯片越小,运营成本节省也会越多。 最后,"唯有顶级才能生存",英特尔占据了整个服务器芯片市场90%的市场份额,要想生存就要对标英特尔这种顶级厂商。 128核心 核心又称为内核,是CPU最重要的组成部分,负责所有的计算、接收/存储命令、数据处理。 核心是由单晶硅以一定的生产工艺制造出来的,位于CPU中心隆起的部分。 在内核频率、缓存大小等条件相同的情况下,CPU核心数量越多,CPU的整体性能越强。 当然这也不是绝对的,例如联发科X系列处理器核心多但调度不好,时常造成只有一核,最多四核运行的情况,导致性能大幅下降。被调侃为"一核有难、八核围观"。 倚天710拥有128个核心,但真正跑起来,还是比不过英特尔的12核心。所以平头哥仍需努力。 600亿晶体管 芯片的最底层就是晶体管,晶体管具有检波、整流、放大、开关、稳压等功能。 所有的逻辑门(与、或、非、与非、或非、异或、同或等等)都是由一个个晶体管构成的。 简单来说,CPU就是一个开关厂,每个晶体管就是一个开关,关的时候表示0,开的时候表示1,晶体管越多,开关也越多,在处理同一个问题的时候走的线路也就越多,处理的速度也越快。 总的来说,晶体管数量越多意味着芯片的运算速率越快,倚天600亿的晶体管数量绝对是不俗的表现。 3.2GHz CPU的主频是内核工作的时钟频率,并不是CPU的运行速度,这就是为什么有的芯片主频很高,但运行速度却很低。 做个比喻,就像你吃馒头。主频就是你咀嚼的速度,但是要想吃的快,不仅要咀嚼的快,还要咽的快,同时手拿馒头的速度也要快。 因此主频仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。 阿里的倚天710主频达到了3.2GHz,已经远超华为鲲鹏920的2.8GHz,这也算得上是国产芯片的一个巨大的进步。 DDR5 DDR5是一种内存条,具有大容量、低功耗、高带宽、高频率等特性。 倚天710采用了这种内存,可以让内存芯片密度更大(128G),同时内存电压降低为1.1V,功耗也随之降低。 DDR5的能效比上一代DDR4要高30%,同时带宽提升了87%。 此外,DDR5内存芯片上带有纠错位,可以有效保障高速高密度下的数据准确性。 这些技术都是2020年启动的,也是各自技术领域的"顶配"。同时倚天710在SPECint2017跑分为440分,也是同类芯片中的最高成绩。 总的来说,倚天710技术先进,性能强悍,是基于ARM架构下最强的服务器CPU,绝对称得上是国产之光。倚天710的自主程度有多高? 倚天710在标准测试集SPE Cint2017上,跑分达到了440,相当于AMD EPYC7773 。 可惜,710并没有公布浮点运算(Spec FP ),否则可以全面的对标英特尔、AMD了。 那么如此牛X的一款芯片,真的可以高枕无忧的更新迭代吗?当然不是!以下几个隐忧制约着倚天710后续的发展。 1、架构方面 倚天710采用了ARM V9架构。 ARM是全球领先的IP提供商,全世界95%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构。可以说ARM 是移动处理器的隐形之王。 ARM本身不制造芯片,而是靠转让授权获得利润。随着V9结构的诞生,之前使用V8架构的厂商就面临着一大难题。 不买V9架构,芯片就会形成代差,影响利润和销量;买,就需要支付大量的授权资金,同时要被ARM牵着鼻子走,还有一个难题,目前的国际环境非常敏感,一不小心就成了华为,拿不到授权了。 有网友说了,我用V8实现V9的功能不就可以了吗?这样的做法已经构成了侵权,ARM就有权上诉,到时候代价更大。 因此,倚天710使用了ARM 架构,虽然短期在环境、适配方面优势很大,但后期的不确定性太多了。 2、制造方面: 5nm芯片只有台积电和三星能够代工,国内中芯国际水平仍然在14nm级别,短期很难实现5nm工艺的量产。 也就是说在制造方面,倚天710同样受到了限制。 台积电、三星不会有太多的产能提供给阿里巴巴,这注定倚天710的产量不会太多。如果产能都不够阿里自己使用,那么它的商业价值将大打折扣。 退一步讲,倚天710性能十分强悍,完全可以和英特尔、AMD旗舰系列媲美,台积电又有足够的产能,那将会出现另一个难题。 英特尔、AMD将会学习苹果,依靠家长的行政力量,给制造厂商施加压力,届时倚天710将会重蹈"华为麒麟的覆辙"。 3、EDA工具软件 芯片设计公司在设计一款芯片时,必须要使用EDA工具软件。 全球最强的三大EDA厂商分别是:楷登电子、新思科技、明导国际。其中楷登电子、新思科技是美企,明导国际也是美企,后被西门子收购。 国内EDA厂商最强的是华大九天,但与国际三巨头的差距非常大,根本无法支撑起倚天710、麒麟9000、巴龙5000这类尖端芯片。 以目前脆弱的国际环境,倚天710随时可能会被限制使用EDA软件,到时只能望洋兴叹了。 总的来说,倚天710是一款不错的CPU,也确实是自主研发的CPU,但这种自主太脆弱了、太勉强了,绝对算不上"真自主"。 这种情况不仅仅发生在阿里巴巴上,华为、紫光、中兴等都面临着这种问题,这是国内半导体产业链整体问题,也不是短时间能够解决的。 针对这种情况,阿里CEO张勇表示:阿里对技术先进性的追求始终不变,未来阿里将继续在全球舞台上,与其他选手同场竞技,在竞争中提升技术先进性。阿里追求先进技术 曾几何时,互联网企业因为科技实力不足被调侃:只关心两捆青菜的流量,殊不知星辰大海的魅力。 如今,阿里巴巴用事实证明,科技是企业的基石,是未来成功之路的必需条件之一。 张勇表示:通过十多年的努力,阿里已经发展成为全球最大的"三朵云"之一。 根据Gartner的数据,2021年全球云计算IaaS 市场规模达到了908.9亿美元,同比增长36%左右,总体继续保持稳健增长的态势。 排名前三的企业分别为: 第一、亚马逊,营收353.8亿美元,市场份额为38.92%; 第二、微软,营收191.5亿美元,市场份额为21.07%; 第三、阿里巴巴,营收86.79亿美元,市场份额为9.55%。 阿里巴巴还是亚太地区最强的云计算公司,规模达到了华为云的2倍。 阿里云在全球28个地区建有云数据中心,为全球400万家企业提供云服务,北京冬奥会体系就是阿里云提供服务的,成为史上首届"云上冬奥"。 目前,阿里云已经在计算、存储、网络、安全4项核心技术上达到了世界领先。 在追求先进技术的同时,阿里巴巴勇于承担社会责任,为上万名留守儿童提供了云端服务。 儿童是祖国的花朵,更是祖国的未来。但是很多留守儿童因为父母不在身边,家庭贫困,反而像野草一样飘摇,他们渴望被关爱,他们渴望像其他孩子一样快乐成长。 此时,阿里巴巴的援助就是雪中送炭,给他们带来了温暖,让他们有机会接受最前沿的科技教育,让他们"飞得更高、看得更远"。 据阿里CEO张勇称,已经为全国64所学校捐建云机房,捐赠云电脑账号3万个。这些学校条件落后,有一半多是留守儿童,学校压力很大。 在这里为阿里巴巴、马老板、张勇点赞!写到最后 阿里发布服务器CPU"倚天710",这款国产之光性能强悍,为同行业第一,直逼英特尔、AMD。 但同时倚天710和麒麟芯片有着相同的弊端,那就是同样采用了ARM的架构、使用了三巨头的EDA工具,同为台积电代工。 这种弊端让倚天710很难不受限制的量产,在商业价值方面大打折扣。 但值得庆幸的是,阿里CEO张勇表示,阿里始终追求技术先进性,努力提升技术,与全球选手同台竞技。 在未来,将会越来越多的"倚天710",国产芯片产业链将会不断的完善、强大。 我是科技铭程,欢迎共同讨论!