文︱郭紫文
图︱阿里
2021年云栖大会上，平头哥发布了阿里首个通用服务器芯片倚天710。这颗芯片的发布也意味着平头哥完成了从专用芯片到通用芯片的突破，尤其在通用处理器芯片方面。纵观整个芯片设计行业，通用CPU芯片的设计难度可谓名列前茅，当前具备这一技术研发能力的企业寥寥无几。单看官方给出的信息，就足以看出阿里的勇气可嘉，以及对自身实力的自信。5nm工艺、ARMv9架构、DDR5内存、PCIe5.0接口等等，无一不是业界最新推出的工艺和技术。这些还尚未完全商业化落地的技术，如今已经全部集成在阿里倚天710这颗芯片当中。
平头哥成立仅三年时间，但阿里的自主研发之路却已经走了十二年。早在2009年，阿里巴巴便成立了阿里云，以云计算切入，启动了飞天云操作系统的研发。2017年，阿里达摩院成立，全面彰显了阿里造芯的雄心壮志。2018年，阿里收购中天微，并于当届云栖大会上宣布，将达摩院芯片研发团队与中天微团队合并成立平头哥。自此，阿里的造芯蓝图正式铺展开来，连续推出了RISC-V处理器玄铁910、AI推理芯片含光800等产品。而倚天710的推出，证明了阿里已经具备了大型复杂芯片的设计能力，阿里的造芯事业又前进了一大步。
倚天710是一颗怎样的芯片？
据阿里云智能总裁、达摩院院长张建锋介绍，倚天710采用业界最先进的5nm工艺，单芯片容纳高达600亿晶体管。同时，该芯片也是服务器CPU市场上最先采用5nm工艺的产品，同样做服务器CPU的AMD、AWS等厂商仍然停留在7nm工艺上。在芯片架构方面，倚天710基于最新的ARMv9架构设计，内含128核CPU，主频最高可达3.2GHz。我们知道，ARMv9架构是ARM于今年3月份刚刚推出的ARM架构，该架构保持了向下兼容性，同时又在安全性、AI、可伸缩矢量扩展和DSP等方面做了优化。倚天710再次成为最早一批采用ARMv9架构的服务器处理器芯片之一。
“对ARM来说，平头哥在服务器处理器倚天710芯片的研发成果无疑是一项重大的里程碑，同时也验证了ARM IP在基础设施领域的产品路线图以及每瓦性能的优势。”ARM基础设施事业部全球副总裁邹挺表示，“ARM与平头哥及阿里巴巴也将在芯片设计、软件应用优化以及生态孵化方面展开进一步深入的合作。”
此外，倚天710还集成了业界领先的DDR5内存和PCIe5.0接口，仍然是市场上最前沿的技术。官方透露的信息显示，该芯片在SPECInt2017基础测试平台上跑分高达440分，超出业界标杆20%，能效比优于业界标杆50%。从给出的这些数据来看，倚天710 当得上性能最强的服务器芯片。
张建锋还表示，在前端设计上，倚天710采用了全新流控算法，优化了片上互联，提升系统效率和扩展性，更新了系统地址到DRAM地址的转换机制，支持安全、非安全隔离、多NUMA、异常通道隔离等多种特性，提升DRAM读写效率。而在后端物理实现上，倚天710同样进行了优化，在研发过程中灵活调度了多达30中不同的EDA软件、深度定制时钟网络和定制IP技术，以及采用多芯片堆叠技术，从而保障了芯片性能和功耗的均衡。
为云原生服务
云栖大会上，搭载倚天710芯片的高性能计算服务器“磐久”也一同亮相。不难看出，无论是倚天710，还是磐久服务器，都是面向云原生的高并发、高性能、高能效需求设计。张建锋也表示：“基于阿里云‘一云多芯’和‘做深基础’的商业策略，我们发布了倚天710，希望满足客户多样性的计算需求。”有了这两款产品的加持，阿里云实现了从芯片、部件到整机的技术架构自研，其全栈基础设施的最后一环也得以完善。然而，遗憾的是，倚天710芯片并不对外出售，而是阿里云自用。
“一个以云为核心的新型计算体系结构正在形成，随着云网端技术进一步融合，未来无论企业或个人，计算将进一步向云上迁移。” 在张建锋看来，“云计算向下屏蔽了硬件的差异性，向上提供更一致性的服务。”而云原生则让企业软件能够通过低代码技术构建，软件开发会像“搭积木”一样简单方便。另一方面，“云计算的发展、5G网络的发展，以及云网端的深度融合，必然带动着端的形式变化。”张建锋表示，未来，阿里云也将继续与英特尔、英伟达、AMD、ARM等合作伙伴保持密切合作，共同促进软硬件协同及端云一体化的发展。
拥抱开源生态
除了新产品发布，本次大会，阿里还开源了四款玄铁RISC-V系列处理器（包括E902、E906、C906、C910等），并开放基于玄铁的多操作系统软件及工具。这也是系列处理器与基础软件的全球首次全栈开源，对RISC-V架构的成熟起到了一定的推动作用。而这并非平头哥首次开源，该公司始终坚持开源开放的理念，拥抱开源技术，完善开源生态。
早在2019年，平头哥便宣布玄铁910向全球开发者开放FPGA代码。此后，平头哥陆续开源了“无剑100 Open”、处理器、基础接口IP、操作系统、软件驱动、开发工具等全套模块，致力于让更多开发者从中受益，共同推动生态进步。张建锋表示：“未来，我们将开源更多RISC-V处理器，也希望有更多的合作伙伴，在玄铁基础上研发出更多有价值的IP核和基础软件，共同构建开放、透明和普惠的RISC-V生态。”
写在最后
“服务器芯片发布、玄铁系列处理器开源，阿里的软硬一体化、端云一体化战略逐渐清晰。” 据阿里提供的资料称，作为构筑这一战略的核心，达摩院、平头哥及阿里云，正在成为阿里巴巴三位一体的核心技术栈，未来将创造出更多的突破性成果。而承载了阿里“武侠文化”的平头哥，其玄铁、含光、倚天等产品能否像话本中那样披荆斩棘，无敌于天下？还尚未有定论。但“倚天一出，谁与争锋？”必然是阿里未来坚定不移的目标和方向。
