600亿晶体管！阿里自研服务器芯片倚天710发布：5nm工艺，ARMv9架构128核！

10月19日，2021云栖大会正式开幕，阿里巴巴旗下半导体公司平头哥发布了旗下首款自研的云原生处理器倚天710，并由阿里云自研的磐久高性能计算系列服务器首发搭载。

随着全球数字化转型加速，全球数据量正呈现爆炸式增长，云端对于数据的处理所需的硬件性能要求以及定制化需求越来越高。在此背景之下，近年来，头部的云服务厂商，基于自身算法对于硬件定制化的需求，以及成本控制的需求（严重依赖于Intel、AMD的服务器芯片），纷纷开始自研面向云端的AI处理器和服务器芯片。

早在2016年之时，谷歌就推出了专为深度学习优化的张量处理器TPU。随后，基于谷歌自研TPU的AlphaGo成功战胜围棋世界冠军李世石与柯洁。目前谷歌的TPU已广泛应用于其自身的云服务器当中。

2018年11月底，在拉斯维加斯召开的AWS re：Invent大会上，全球云服务龙头大厂亚马逊云也发布了其首款云端AI芯片Inferentia以及首款Arm架构的服务器芯片，随后这两款芯片均被应用于亚马逊面向云计算客户销售云服务当中。在尝到甜头之后，亚马逊在2019年推出了第二代的Arm服务器芯片Graviton2，单核性能甚至超过了Intel至强铂金。

2018年10月，华为推出了自研的基于达芬奇架构的云端AI芯片——7nm的昇腾910以及12nm的昇腾310。2019年1月，华为推出了号称业界最强的Arm服务器芯片鲲鹏920。随后在9月的华为全联接大会上，华为又发布了基于昇腾910的全球最快的AI训练集群Atlas 900。

可以看到，云服务厂商自研云端的AI芯片与Arm服务器芯片已经成为了一大趋势。

虽然阿里在2019年9月杭州云栖大会上，就已经发布了首款自研的云端AI芯片——含光800，并号称是全球最强的AI推理芯片。目前，含光800已实现规模化应用，通过阿里云服务了搜索推荐、视频直播等行业客户。但是阿里在云端所需的另一大核心硬件——自研服务器芯片方面仍存在缺失。

随着在今天开幕的2021云栖大会上，阿里自研的面向云端的Arm服务器芯片倚天710成功推出，终于是补齐了阿里云端的又一核心环节。

阿里云智能总裁、达摩院院长张建锋也表示：“倚天710是阿里云推进‘一云多芯’策略的重要一步，也是阿里第一颗为云而生的CPU芯片，将在阿里云数据中心部署应用。

根据阿里公布的资料显示，倚天710是针对云场景的高并发、高性能和高能效需求而设计，采用了业界最先进的5nm工艺，单芯片容纳高达600亿晶体管；在芯片架构上，基于Arm最新的ARMv9架构，内含128核CPU核心，主频最高可达3.2GHz，能同时兼顾性能和功耗。

另外，为解决云计算高并发条件下的带宽瓶颈，倚天710在内存和接口方面，集成业界最领先的DDR5、PCIe5.0等技术，能有效提升芯片的传输速率。同时，阿里还针对片上互联进行了特殊优化设计，通过全新的流控算法，有效缓解系统拥塞，从而提升了系统效率和扩展性，并且可适配云的不同应用场景。

具体性能方面，倚天710的SPECint 2017测试得分为440分，阿里称这一成绩超出业界标杆20%，同时能效优于业界标杆50%。

作为对比，在标准测试集SPECint 2017性能排名上，我们也可以看到，在该榜单上，倚天710的440的得分可以排到第五的位置，而且得分比其更高的基本也都是基于X86架构的AMD的高端服务器芯片。

如果是与目前同类的高端的Arm架构服务器芯片相比，倚天710的性能的领先优势则更为凸显。比如华为鲲鹏920（双路128核，2.6GHz），其SPECint 2017得分为318。

目前，阿里云已全面兼容x86、ARM、RISC-V等主流芯片架构，自研倚天710进一步丰富了阿里云的底层技术架构，并与飞天操作系统协同，为云上客户提供高性价比的云服务。

不过，需要指出的是，目前倚天710仅作为阿里自用，并不对外出售。

张建锋表示，之所以这样，是“基于阿里云‘一云多芯’和‘做深基础’的商业策略。阿里将继续与英特尔、英伟达、AMD、Arm等合作伙伴保持密切合作，为客户提供更多选择。”

另外值得一提的是，在终端侧，阿里于2019年发布的玄铁系列RISC-V处理器IP核，目前累计出货已超25亿颗，拥有150余家客户、超500个授权数，已成为国内应用规模最大的国产CPU。

编辑：芯智讯-浪客剑

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