​華為Arm伺服器晶片產品震撼亮相|半導體行業觀察

來源：內容由 公眾號 半導體行業觀察（ID：icbank）原創，謝謝！

2019年4月26日，華為在杭州舉辦了2019華為智能計算大會，大會以「芯開始 讓智能計算無所不及」為主題，會當凌絕頂，一覽眾山小，大會發布了重磅的TaiShan解決方案，圍繞「立芯」、「用芯」、「放芯」三個角度對TaiShan伺服器進行了詳細深刻的講解，同時與各界權威專家就AI產業進行深入趨勢洞察與探討。

芯開始，華為智能計算的芯布局

華為注重研發的投入，在總員工18萬中有8萬研發的員工，廣泛分布在170多個國家和地區，品牌排名第48位，世界500強排名72位。

伴隨著第四次工業革命的到來，華為致力於把數字世界帶入每個人、每個家庭、每個組織，構建萬物互聯的智能世界。

2018年以前華為主要戰略聚焦在聯接方面，但2018年以後基於其對智能世界的理解，華為轉為打造聯接+計算+雲的策略，構建智能世界的關鍵基礎設施。

面對千億級聯接、萬億級計算市場的智能世界，華為有希望也有信心能成為全球五朵雲之一。

華為中國智能計算業務部總裁萬志指出，如果說聯接解決了物理世界到數字世界的轉型，那麼計算將解決數字世界到智能世界的轉型，而雲會讓聯接和計算更高效。

在摩爾定律的推動下，產業正在從計算1.0到計算3.0進化。

計算1.0主要是大型機、小型機的專用計算，計算2.0是數據中心和X86的通用計算，而到了計算3.0則進入了全棧全場景的智能計算。

應用和數據的多樣性呼喚出了多樣性計算時代，如整型計算、浮點計算以及其他計算單元，沒有哪一個單一的計算能應對大數據的多樣性，未來一定是多種計算架構共同發展、萬花齊放的局面。

據IDC報告，2018年AI企業應用滲透率僅有4%；但GIV （全球產業展望）預測到2025年雲化率高達85%，數據利用率達80%，AI應用率達86%。

世界正在悄然地從數字化邁向智能化。

但是如今行業智能化仍面臨四大挑戰，這四大挑戰時刻困擾著這個行業的發展：

• 算力供應不足，稀缺且昂貴；
• 數據無法協同，中心計算和邊緣計算無法打通；
• 部署場景的要求高，環境惡劣多變，例如高寒、極寒等；
• 專業技術要求門檻高，專業人才短缺。
  
  

華為在智能計算布局主要包括超強算力、雲邊協同、普適工程和解決方案四大主要領域。

（1）超強算力：華為提供全自研五大晶片來滿足客戶期望，超強算力主要體現在算、管、AI、存、傳五大方面：

算-計算：2019年1月7日發布了基於ARM處理器晶片的Kunpeng 920，首款7nm ARM伺服器處理器，可提供48/64核多核，2.6Ghz；

管-管理：智能管理晶片Hi710內置智能管理引擎和智能故障管理；

AI：2018年發布了基於華為自研的達文西架構的Ascend（昇騰） 310/910人工智慧晶片，具有極致能效與性能；

存-存儲：在存儲方面提供了自研的智能SSD控制晶片Hi1812，採用PCIe NVMe與SAS融合的智能加速和磨損算法提供性能、壽命業界第一的晶片；

傳-傳輸：智能融合網絡晶片Hi1822，支持以太與PC融合、可編程，可以有效減小對CPU資源占用，釋放至少15%的CPU資源。

（2）雲邊協同：雲的模型可以快速的推向邊緣，邊緣的數據可以快速的導入雲端，在數據下發和模型回傳的過程中都離不開超高帶寬、超低時延、無縫覆蓋的網絡，而華為可通過雲邊的協同和無縫網絡覆蓋實現數據的協同和互通，讓數據發揮更大的價值。

（3）普適工程：華為通過科學研究的理論、GCTC測試的驗證、全球部署的實踐來滿足多種環境部署。

（4）解決方案：華為的原則是把簡單留給客戶，把複雜留給自己，為行業提供一體化的解決方案。

例如在數據中心一體化方面，華為提供L1+L2聯動/全液冷機櫃降低數據中心的OPEX以及基於Atlas的AI一體機可支持1024個AI集群。

華為智能計算，不僅僅是伺服器，華為執行的是三大計算平台並駕齊驅和兩大生態系統全面發展戰略。

三大計算平台指的是華為智能計算將從x86計算平台，AI計算平台和ARM計算平台進行戰略布局：

X86計算平台：通過在X86服務平台上引入兩大智能引擎，即為智能管理和智能加速引擎，今年4月3號已經發布了FusionSeverPro伺服器。

其明顯特點是靈活、高效、優質。

Atlas：人工智慧計算平台。

華為希望這款產品能撐起其整個AI的未來，在Atlas方面主要有兩大突破，一是算力突破，Atlas基於華為自研的達文西架構的昇騰晶片能提供超強的算力，其中昇騰310主要應用於邊緣計算，也是邊緣計算忠轉力最強的；昇騰910主要用於訓練場景，是目前單晶片計算密度最大的AI晶片。

二是邊界突破：達文西架構是華為自研的，所以最大的特點是架構統一，非常容易適配。

ARM計算平台的部署則是本次大會的重點——TaiShan伺服器的發布，下文會有詳細解讀。

「兩大生態系統」是指華為將持續構築AI生態和ARM生態：AI生態方面從商業使能、高效合作和開發者與社區建設三方面下手。

ARM生態從應用軟體、基礎硬體、基礎軟體三方面擴大完整性。

創芯動力，基於華為強大的研發實力和核心晶片，華為以期達到實現數據中心的自動化升級，讓各行各業用得起用得好人工智慧，驅動數字世界邁向智能世界。

目前華為的產品和方案已經受到了來自一萬多個客戶的認可。

鯤鵬凌雲，泰山聚勢

ARM架構的優越性已不必多說，ARM架構提供最佳的性能和功耗比。

華為對ARM的定位也非常清晰，ARM是華為整個多樣化計算的重要組成部分，華為也在積極的推動ARM產業的發展和生態的建設。

華為智能計算業務部TaiShan & Atlas領域總裁張熙偉對華為在ARM的發展的戰略總結了三個詞，「立芯」、「用芯」、「放芯」。

立芯：華為多年來一直立志創芯，自主研發了鯤鵬處理器，且鯤鵬處理器是目前為止業界性能最強的基於ARM的處理器；

用芯：華為希望基於ARM先天的優勢再加上華為在伺服器領域多年深耕的積累，打造一個完美結合的泰山伺服器，這是華為的用芯之作。

放芯：全身心致力於ARM的生態發展和產業構建，加速創新，希望合作夥伴能放心的與華為同行。

立「芯」 ：鯤之大，一鍋燉不下

莊子《逍遙遊》有云：「北冥有魚，其名為鯤。

鯤之大，不知其幾千里也；化而為鳥，其名為鵬。

鵬之背，不知其幾千里也；怒而飛，其翼若垂天之雲。

」

2019年1月7日發布了業界最高性能的基於ARM處理器的鯤鵬920，鯤鵬920的性能如下：

高性能、高集成度、高吞吐率以及高能效比。

鯤鵬920 SPECint Benchmark評分超過930，超出業界標杆25%。

值得一提的是，該晶片集成8通道DDR4，速率由2663提升到2993，總帶寬達到了1.5T bit/s，內存帶寬超出業界主流46%。

鯤鵬920支持PCIe4.0及CCIX接口，可提供640Gbps總帶寬，比業界主流提升66%。

晶片集成100G RoCE乙太網卡功能，網絡帶寬翻4倍，大幅提高系統集成度。

華為處理器晶片業務部副總經理夏勤提到，為了滿足滿足客戶豐富多樣的需求，鯤鵬推出了系列化產品，其中鯤鵬920 64核可以提供極致性能，32核/48核可提供極致能效比，而鯤鵬916 32核可以滿足低功耗的需求。

鯤鵬920體現了華為在晶片上的深厚積累，同時也體現了華為在整個生態的強大號召力。

鯤鵬920自設計之初就以高性能為基礎，在滿足客戶對高性能、高能效，持續不變的需求，採用自研內核架構、自研晶片架構，選取了業界最新的7nm工業超大尺寸封裝，充分享受了摩爾定律的宏利。

鯤鵬920率先推出了PCIe 4.0標準，大幅提升了包括存儲、網絡在內的各類外設的吞吐率，同時華為積極推動CCIX聯盟，CCIX規範提供了異構加速的關鍵技術，將I/O訪問變成了Memory訪問，大幅的降低了訪問延遲。

千里之行，在於永不止步。

華為在ARM處理器的合作探索已有15年，2004年開始與ARM合作研發了通訊與嵌入式設備；2009年推出智慧型手機晶片K3，也就是麒麟的前身；2015年華為推出了存儲和伺服器的CPU，這一系列的晶片是鯤鵬的前身。

未來華為將會堅定的投入ARM，在鯤鵬的處理器上持續演進，保持至少兩年一代的演進速度，滿足客戶的需求。

用芯之作：TaiShan伺服器

華為的智能計算髮布了算、存、傳、管、智五大自研晶片，TaiShan伺服器恰恰是華為智能計算五大自研晶片中最用心的伺服器產品，五大晶片的創新在TaiShan伺服器上得到了完美的體現。

TaiShan伺服器發布了3款伺服器，分別是TaiShan 2280均衡型伺服器，所謂的均衡性伺服器是指在計算、存儲和網絡方面是均衡的，也是目前發貨量和應用最廣泛的伺服器；另一個是TaiShan 5280存儲型伺服器，一櫃能支持5.6PB的容量，適合分布式存儲的場景；第三個是TaiShan X6000高密型伺服器，一櫃能支持80個計算節點和10240核，多核的能力能支撐液冷的解決方案，適合大型數據中心的部署場景。

TaiShan伺服器搭載了兩顆鯤鵬處理器，擁有強勁的算力，成為伺服器計算的新標杆。

在SPECint 的基準測試中（主要評估伺服器整型計算能力），TaiShan伺服器的最近的跑分結果是1860分，將原有記錄提高了25%；在SPECpower_ssj2008的測試中（主要評估在實際工作環境下伺服器整個系統的性能和功耗的平衡），TaiShan伺服器在滿負荷的情況下能夠將該項測試Java類的應用性能提升15%。

羅馬不是一天建成的，TaiShan伺服器是華為經過17年的計算技術和工藝積累，多重的可靠性設計和測試性保障以及多個場景下智能故障的管理，領先的液冷技術等等，才確保了產品穩如泰山。

在多項技術和多個合作夥伴的支持下，TaiShan伺服器可提供全站的五大解決方案：

（1）TaiShan大數據支持大數據平台軟體，ARM多核能實現並發處理數據，提升計算性能，支持融合部署，保護客戶投資。

（2）分布式存儲，TaiShan支持多個分布式存儲軟體，如SUSE、ubuntu.Open-source、FusionStorage等，利用多核優勢能夠在單台伺服器上並發進行數據處理，提升存儲性能。

（3）ARM原生，是指大部分移動應用都是基於ARM的處理器開發的，這與TaiShan伺服器是同一個指令集，可以實現天然兼容。

基於這個特點，華為打造了雲手機、雲遊戲場景，目前國際主流的雲遊戲服務商提升30%的性能，同時華為手機每年有2億台的出貨。

（4）HPC高性能計算，過去幾年華為在TaiShan伺服器上構築了完整的ARM HPC的軟體站，幫助客戶快速的部署高性能計算應用環境，在重點的製造、氣象和基因行業應用方面都有所部署。

（5）資料庫，TaiShan目前已和主流的資料庫軟體如南大通用、人大金倉、達夢資料庫、MySQL等都有預集成，華為做了大量的軟硬體協同優化實現最優的計算路徑，突出表現是是在查詢性能中提升了53%，交易性能提升了35%。

放「芯」同行

華為在放「芯」同行方面將圍繞產業、行業、開發者，以客戶為中心，進行長久的投入，構建立體生態。

第一個措施是華為將以服務的態度和方式賦能夥伴，以雲服務提供ARM開發環境和工具，包括華為雲ARM驗證環境、GCC聯盟雲上貴州、鵬程實驗室等，同時華為研發人員進行線上線下的論壇，聯合孵化。

第二個措施是實施夥伴激勵計劃，包括高效科研組織權益激勵、行業ISV夥伴權益激勵、開發者組權益激勵，與各個企業實現共贏。

「獨木難成林，萬花才是春」華為智能計算業務部TaiShan伺服器業務總經理盧廣講到，只有共同的努力才能實現ARM產業的繁榮。

小結：

華為在晶片方面的戰略布局宣布著一個萬物互聯，萬物感知的智能世界正在到來，基於ARM的智能終端應用正在加速發展，華為在計算領域厚積薄發、持續創新突破，鯤鵬展翅，飛向泰山~