天天看點

阿裡平頭哥首顆晶片玄鐵910問世,聯合四張「王牌」迎接雲計算拐點

「2019 年将會是雲計算市場的重要拐點」,阿裡巴巴集團 CTO、阿裡雲智能總裁張建鋒以「拐點」拉開阿裡雲峰會上海站的序幕。

阿裡平頭哥首顆晶片玄鐵910問世,聯合四張「王牌」迎接雲計算拐點

基于 Gartner 增長曲線,技術的發展從啟動萌芽到逐漸增長将經曆一個重要拐點,跨過拐點後将會出現爆發性增長。

張建鋒之是以給出「拐點」的預判,來源于 IDC 的一份重要資料——2019 年,雲計算市場佔有率首次超過 50%,意味着雲服務商采購的基礎設施首次超過了傳統的資料中心。基于雲計算的發展特性,後續将有望迎來更大增速的機遇。

為更為有效地把握此次機遇,張建鋒對于「阿裡雲」的内涵提出了完整的梳理和定義。圍繞雲計算上下遊鍊條探索,阿裡釋出首顆自研端智能晶片——自去年 9 月阿裡宣布成立平頭哥獨立晶片公司後,外界頗為關注的進展和成果。此外,阿裡還迎來了新面孔,AI 深度學習架構領域的重要貢獻者賈揚清首次以「阿裡」人的身份亮相。

平頭哥首顆晶片「成果」

2018 年 4 月,阿裡巴巴集團宣布,公司研發部門達摩院正研發一款神經網絡晶片「Ali-NPU」。同年 9 月,阿裡巴巴成立獨立晶片企業,馬雲賜名「平頭哥」,由阿裡内部的晶片業務與外部收購而來的中天微系統有限公司整合而成,阿裡全資控股。

阿裡平頭哥首顆晶片玄鐵910問世,聯合四張「王牌」迎接雲計算拐點

今天,阿裡巴巴集團副總裁戚肖甯宣布,平頭哥首顆端智能晶片玄鐵 910 釋出,「玄鐵」取自金庸小說、楊過手裡的神劍之名。玄鐵 910 采用高性能 RISC-V 架構,采用 12nm 制程,主頻 2.5GHz,7.1Coremark/MHZ(世界公認的 BenchMark)。

阿裡平頭哥首顆晶片玄鐵910問世,聯合四張「王牌」迎接雲計算拐點

架構上,玄鐵 910 采用 16core 結構,12 級亂序流水線,并行 3 發射 8 執行 2 記憶體通路,最大支援 8MB 二級緩存,AI 增強的向量計算引擎。

在性能表現上,玄鐵 910 較主流的 RISC-V 指令性能提升 40%,較标準指令提升 20%。戚肖甯介紹,這源于平頭哥體系架構、指令系統、系統優化,以及中天微十餘年的量産經驗而達到的整體效果。

該顆晶片适用于用在 5G、網絡通訊、人工智能、自動将駕駛領域,可嵌入 CPU、SOC 晶片中。

活動現場,戚肖甯還釋出「普惠晶片」計劃釋出,表示将開放高性能 IP 核,降低進入高性能 CPU 的門檻,通過 DSSoC 平台賦能和客戶一起創造應用落地。

據機器之心了解,阿裡的晶片研發團隊目前已經将近兩百餘人,分設于上海、美國兩地,去年對外公布為數十人,一年時間裡發展迅速。

杭州中天微系統有限公司成立于 2001 年,是一家緻力于 32 位高性能低功耗嵌入式 CPU 研發,以晶片架構授權為核心業務的內建電路設計公司。其 CPU 應用于物聯網智能硬體、數字音視訊、資訊安全、網絡和通信、工業控制、以及汽車電子等多個領域,全球累計出貨超過 7 億顆晶片。

中天微自主知識産權的 32 位 C-SKY 系列嵌入式 CPU 核,具有低功耗、高性能、高代碼密度,以及易使用等特點。由于中天微在 CPU 核心架構研發上的深厚積澱,它被視為「大陸唯一大規模量産的自主嵌入式 CPU IP Core」。

張建鋒曾表示「收購中天微是阿裡巴巴晶片布局的重要一環」,IP Core 是基礎晶片能力的核心,進入 IP Core 領域是中國晶片實作「自主可控」的基礎。

此次架構中采用的 RISC-V 是一種免費開源指令集架構 (ISA)。由加州伯克利分校的研究團隊開發與公布,于 2011 年 5 月正式釋出第一版。該指令集設計非常簡單,采用了基礎指令集與擴充指令集的方式,基礎指令集隻包含了不到 50 條指令。

「RISC-V 可能真正能成為國産的自主的指令集架構。」RISC-V 技術領袖、芯來科技 CEO 胡振波在接受媒體采訪時談道,RISC-V 作為免費的架構,将會和 ARM 産生競争。在手機等傳統 ARM 的壟斷領域會保持強勢存在,在一些新興的邊緣領域,比如 IoT、AI、邊緣計算領域,RISC-V 将具有爆發空間。

據此前介紹,平頭哥公司将做兩類晶片,一是雲端的神經網絡晶片 Ali-NPU,類似于谷歌的 TPU(張量處理器),用于 AI 推理;二是嵌入式晶片,用于物聯網終端。

阿裡做晶片,其優勢在于可以将産品直接用在公司營運中,并且對這些場景足夠了解。

而在此之前,阿裡廣投晶片企業,注資了不少新興的晶片企業,加碼晶片競争。2018 年 6 月,國内 AI 晶片企業寒武紀科技宣布完成數億美元 B 輪融資,原股東阿裡巴巴創新投跟投。寒武紀的發展思路也是雲端一體,與平頭哥的定位類似。此外,阿裡巴巴創業者基金還投資了美國終端 AI 晶片商耐能(Kneron)。

目前,阿裡的嵌入式晶片已經釋出,而雲端的神經網絡晶片 Ali-NPU 的進展同樣值得關注,并且将為阿裡雲業務帶來更為直接的推進和影響。據機器之心了解,該顆晶片或将于今年晚些時候公布進展。

Ali-NPU 基于阿裡機器智能技術實驗室等團隊在 AI 領域積累的大量算法模型優勢,根據 AI 算法模型設計微結構以及指令集,以最小成本實作最大量的 AI 模型算法運算。

按照設計,阿裡巴巴的 Ali-NPU 性能,将是目前市面上主流 CPU、GPU 架構 AI 晶片的 10 倍,而制造成本和功耗僅為一半,成本效益超過 40 倍。未來,Ali-NPU 的能力,不僅可以更好地滿足視訊、圖像處理需求,還可以通過阿裡雲進行計算能力的輸出,賦能各行各業。

阿裡雲的時代機遇

阿裡平頭哥首顆晶片玄鐵910問世,聯合四張「王牌」迎接雲計算拐點

為更為有效地把握此次機遇,張建鋒對于「阿裡雲」的内涵提出了完整的梳理和定義,「阿裡雲提供的不僅僅是雲計算技術本身,而是『新』技術的綜合」。具體來看,『新』技術包括三類,雲計算、大資料技術、智能化技術,同時與當下的移動化技術結合構成阿裡雲的新内涵。

三年前,馬雲提出「五新」,認為這五個「新」将會對各行各業發動巨大的沖擊和影響,「新技術」就是其中之一。張建鋒給出了自己的了解,「大多數技術方向都是嶄新的,但我們認為的』新』更關注其形成的趨勢,為新技術投資能夠站在世界的前沿。」

針對雲計算技術而言,對比傳統 IT 系統,展現出成本、穩定性、安全性、效率等多重優勢。

在成本層面,雲計算設施的成本投入可大幅降低,通過供應鍊、部件、網絡的優化,可降到傳統 IT 中心的一半。

在穩定性層面,阿裡雲通過實作預測技術進一步提高準确率和穩定性,核心部件在出現故障以前可預測并處理。此外,雲計算廠商通常更早先于廠商發現漏洞,修複漏洞,阿裡雲目前每年修複上百萬個漏洞。相比傳統 IDC 系統,雲的安全性可高出 1-2 個數量級。

基于雲計算的統一調動模式,調動效率可提升 3 倍。總體來看,「雲具備碾壓式的優勢,具備大規模運維的可能。」張建鋒提到。

阿裡雲之上,在張建鋒看來,「飛天雲作業系統」是阿裡雲十年來的集大成之果,阿裡将其定義為「中國唯一的自主研發的雲作業系統」——「從創立之初,每一行代碼都是自己寫的」。系統采用開放的标準,開源相容的搭建邏輯,建構了百萬台叢集,成為國内最大規模的基礎設施平台之一。

要實作資料智能,資料中台是最佳的實作方式,基于「飛天雲作業系統」,阿裡還搭建了「飛天大資料平台」和相應的計算引擎,可實作單日資料處理量 600+PB。(PB 是資料存儲容量的機關,它等于 2 的 50 次方個位元組,在數值上大約等于 1000 個 TB。)

阿裡的計算引擎包括離線和線上兩個部分,比如淘寶首頁的個性化推薦,涉及到 20 億商品,數億使用者,計算量極大,可采用離線模式基于個人興趣的事先定制好的;而搜尋結果,則需要海量資料的實時化計算。

衆所周知,阿裡很早就開始踐行了「中台」戰略,利用「業務中台」,實作盒馬鮮生、釘釘、飛豬等創新業務前端部門通過平台的産品技術子產品迅速搭建。而「資料中台」則打破了不同業務部門之間的煙囪式 IT 架構,打通資料孤島,帶來了持續的高效創新。目前「中台」戰略已經成為諸多大型網際網路公司的借鑒思路。

關于平台和中台的邏輯關系,張建鋒談道,「在平台之上是中台,平台提供能力,中台是方法,既要有能力,也要有方法。」

張建鋒還談道,基于資料來重構業務流程和業務邏輯對于每一家公司來說,都至關重要。至于阿裡,通過資料中台實作了阿裡巴巴集團級的業務協同,涉及超過 25 個事業部、300 個業務單元。此外,要實作從管理決策到智能決策,大量的業務流程要從前置思維變為後置思維。

智聯網也是阿裡重點布局的方向之一,物聯網将萬物連接配接起來,而如今大部分連接配接的物體具有智能功能,于是智聯網 AIoT 成為物聯網的發展方向。

在該方面,阿裡已經做了不少工作,包括自研高性能雲端 AI 晶片,性能提升 10 倍;豐富的端側生态,可支援 100 種傳感器,支援 200 晶片模型;雲端一體化的智能平台,包括 300 種行業算法模型,産業 AI 10 個行業大腦。

綜合來看,飛天作業系統、飛天大資料平台、阿裡巴巴雙中台、智能網 IoT 将成為阿裡「all in cloud」的四張王牌。

面向 AI 初創的阿裡雲

阿裡平頭哥首顆晶片玄鐵910問世,聯合四張「王牌」迎接雲計算拐點

把握時代機遇,阿裡迎來了新面孔。

賈揚清首次以阿阿裡巴巴集團副總裁,阿裡雲智能計算平台事業部總裁身份亮相。作為 Caffe、Pytorch 的重要貢獻者之一,賈揚清深受 AI 開發者認可,他曾任 Facebook AI 架構部門總監,負責前沿 AI 平台的開發;今年三月轉戰阿裡,繼續為阿裡雲的大資料及 AI 的産品與工程研發貢獻力量。

活動現場,賈揚清分享了矽谷高精地圖創業公司 DeepMap 采用阿裡雲研發及建構業務系統的案例。

DeepMap 采用「衆包」形式,讓客戶的自動駕駛汽車作為地圖資料采集的測繪車,通過算法解決地圖精度問題,從海量傳感器資料到高精地圖解決方案中,DeepMap 使用大資料計算和 AI 加速了業務的創新。

基于業務的海量傳感器資料特點,比如,汽車每行駛 100 公裡,采集到的資料量将達到 3TB 涉及,數十種傳感器,對于系統和平台提出挑戰。于是,DeepMap 在創立之初就選擇了雲計算,這同時也是當下新型網際網路公司的主要特點。「新型網際網路公司從第一天起就是基于雲來做,這為他們提供了反超的可能。」張建鋒談道。

阿裡平頭哥首顆晶片玄鐵910問世,聯合四張「王牌」迎接雲計算拐點

在阿裡雲提供的解決方案中,涉及資料、存儲、計算、開發、部署等全套流程。比如,将道路汽車、交通信号、邊界線等各種結構化和非結構化資料分别存儲在 RDS PostgresSQL、EMR、OSS 等不同類型資料庫裡,其中 SparkSQL on OSS 比開源實作快 2.3 倍,并通過備援、多副本、存儲日志等措施實作存儲、讀取安全可靠穩定性。

然後,基于資料庫和計算平台和計算引擎的無縫打通,資料通過大規模 GPU 加速叢集、機器學習 PAI 平台進行分析和處理,迅速挖掘出價值。

賈揚清強調,除了軟體的支援,雲上的更大優勢展現在軟硬體結合,傳統 IT 方案從開發到部署通常是解耦的方式,通過阿裡雲的方案可實作從開發解鎖到部署環境一緻性,通過 K8S 工具平台更好地疊代,一鍵式全球部署。

随着雲服務成為 IT 行業的最大場景,大型雲廠商也将重塑上下遊鍊條。在國際市場,巨頭公司亦先後加入晶片研發以擺脫晶片制造商牽制。

放眼全球,Facebook、谷歌、蘋果、亞馬遜等美國科技巨頭均投入 AI 晶片的研發和不久。谷歌已将自主研發的 AI 晶片 TPU 應用于加速搜尋、翻譯、相冊等功能。2018 年 2 月,亞馬遜開始設計制造 AI 晶片,計劃應用于雲端攝像頭、Echo 揚聲器等以服務智能家居硬體市場。同年 4 月,蘋果宣布正在開發 Mac 電腦定制晶片,将于 2020 棄用英特爾,導緻英特爾股價暴跌 9.2%。國内百度曾公布面向雲端的人工智能晶片項目「昆侖」。

據機器之心了解,阿裡和騰訊還同時正在研究量子晶片,為人工智能提供無限計算能力。

繼續閱讀