平頭哥重磅發布自研芯片！600億晶體管、5納米！業界最強Arm服務器芯片橫空出世！同時開源玄鐵RISC-V，源碼可下載！
2021-10-19 12:34:29 EETOP
據官方介紹，該芯片是業界性能最強的ARM 服務器芯片，從SPECInt2017基礎測試平臺跑分達到440分，超出業界標桿20%，能效比優于業界標桿50%，能有效幫助數據中心節能減排。該芯片已在 7 月份流片，將在阿里云數據中心部署應用。
和2019年發布的AI推理芯片含光800不同，倚天710是一顆通用服務器CPU芯片。CPU是計算機系統最核心的單元，負責接收、處理、運算計算機內部的所有信息。
倚天710采用業界最先進的5nm工藝，單芯片容納高達600億晶體管；在芯片架構上，基于最新的ARMv9架構，內含128核CPU，主頻最高達到3.2GHz，能同時兼顧性能和功耗。在內存和接口方面，集成業界最領先的DDR5、PCIe5.0等技術，能有效提升芯片的傳輸速率，并且可適配云的不同應用場景。
在此之前，服務器芯片最先進的工藝仍為7nm，倚天710率先實現了更高的工藝，是第一顆采用5nm工藝的服務器芯片，5nm工藝下的倚天710共容納了600億晶體管。
據平頭哥透漏，5nm工藝對能量密度、芯片內部結構的布局有極高的要求，研發過程中平頭哥靈活調度多達30種不同EDA軟件、深度定制時鐘網絡和定制IP技術，此外平頭哥還采用了先進的多芯片堆疊技術，最后成功確保了芯片性能、功耗的優化。
CPU是半導體行業設計門檻最高的芯片之一，全球范圍內具備這一技術能力的企業寥寥可數，全球僅有少數公司能設計出頂級性能的CPU。
倚天710采用了很多最領先的技術，包括ARMv9、DDR5、PCIe5.0等等，這些技術都是剛剛誕生不久，平頭哥對此做了深度定制，同時也引入了許多自研技術。平頭哥從前端架構設計到后端物理實現都是自研，既要克服工藝以及IP不成熟帶來的困難，又要針對云場景的獨特要求做定制化設計，技術上保障性能、功耗的均衡。
在前端設計方面，為解決核數眾多條件下的帶寬瓶頸，平頭哥對于片上互聯作出特殊優化，采用新的流控算法，降低系統反壓，有效提升了系統效率和擴展性，使單核高性能有效地轉化為整個系統的高性能。此外，通過新的系統地址到DRAM地址的轉換機制，支持安全、非安全隔離、多NUMA、異常通道隔離多種特性，同時DRAM讀寫效率大幅度提升；在后端物理實現方面，靈活調度多達30種不同EDA軟件、深度定制時鐘網絡和定制IP技術，此外平頭哥還采用了先進的多芯片堆疊技術，最后成功確保了芯片性能、功耗的優化。
通用處理器芯片是數據中心最復雜的芯片之一，其架構設計復雜，對性能、功耗要求極高，截至目前具備這一技術實力的企業也寥寥可數，目前，Intel、AMD、AWS以及阿里平頭哥等少數公司在此之列。
過去，平頭哥已積累了豐富的AI芯片及處理器IP設計經驗，這是平頭哥突破通用芯片研發技術的基礎。對于平頭哥而言，倚天710芯片是首個通用服務器芯片，倚天芯片的研制成功，標志著平頭哥已經具備大型復雜芯片的研發設計能力，并進入一流芯片公司的行列。
在今日舉行的 2021 云棲大會現場，阿里云智能總裁張建鋒宣布，平頭哥開源玄鐵 RISC-V 系列處理器，并開放系列工具及系統軟件。這是系列處理器與基礎軟件的全球首次全棧開源，將推動 RISC-V 架構走向成熟，幫助 RISC-V 軟硬件技術加速融合發展，推動創新落地。
AIoT 時代，RISC-V 架構因其開放、靈活的特性，有望成為繼 Intel X86、ARM 后的下一代廣泛應用的 CPU 架構。但是，當前 RISC-V 架構面臨應用碎片化、開發效率低、軟硬件適配難等問題，軟硬件生態尚未成熟。
玄鐵RISC-V 系列處理器采用自研技術，覆蓋從低功耗到高性能的各類場景，支持 AliOS、FreeRTOS、RT-Thread、Linux、Android 等操作系統，并已成功應用于微控制器、工業控制、智能家電、智能電網、圖像處理、人工智能、多媒體和汽車電子等領域。不久前，玄鐵 910 全球首次實現兼容安卓，極大拓展了 RISC-V 架構面向開放生態的想象力。
目前，玄鐵系列處理器出貨超 25 億顆，擁有 150 余家客戶、超500 個授權數，已成為國內應用規模最大的國產 CPU。
此次開源的玄鐵系列 RISC-V 處理器，包括玄鐵 E902、E906、C906、C910 等 4 款量產處理器 IP，以及基于玄鐵的多操作系統的全棧軟件及工具。開發者可通過平頭哥 Github 和芯片開放社區（Open Chip Community）下載玄鐵源代碼，在此基礎上，實現開源 EDA 協同，創新硬件架構，豐富軟件應用生態。
國際RISC-V 基金會 CEO Calista Redmond 表示，“阿里巴巴通過持續的貢獻、領先的技術以及與 RISC-V 生態圈的深入合作，已成為 RISC-V社區真正的領導者。阿里巴巴此舉（玄鐵開源），將激發全球 RISC-V社區創新芯片開發，RISC-V 全球生態將從中受益。”
早在 2019 年，玄鐵910 一面世就對外開放，同時首次開源低功耗微控制芯片設計平臺“無劍 100Open”。此次全棧開源，為全球開發者提供了架構新選擇，也將促進 RISC-V 技術和生態的進一步成熟。
張建鋒表示，“經過 3 年努力，我們今天又發布玄鐵 RISC-V 系列開源版。未來，我們將開源更多 RISC-V 處理器，也希望有更多的合作伙伴，在玄鐵基礎上研發出更多有價值的 IP 核和基礎軟件，共同構建開放、透明和普惠的 RISC-V 生態。”
