阿里發布玄鐵910晶片，讓天下沒有難做的晶片，阿里巴巴出手了

2018年9月，阿里巴巴宣布整合中天微和達摩院成立旗下晶片公司：平頭哥半導體。

現如今發展如何呢？阿里平頭哥，走出了萬里長征第一步。

7月25日，玄鐵910正式亮相發布。

這是平頭哥半導體成立之後的第一款產品，阿里晶片宏圖偉業的首次交貨，也是RSIC-V開源世界的最新紀錄。

它以劍神兵器為名，性能和價格都展現大規模競爭力，但更令人驚訝的是背後承載的普惠方案、開源邏輯，以及阿里成功之道的延續：

讓天下沒有難造的晶片。

7月25日，阿里巴巴旗下的平頭哥發布首款玄鐵910晶片，號稱目前業界性能最強的RISC-V架構晶片之一，未來可以應用於5G、人工智慧、物聯網、自動駕駛等領域。

在中美貿易戰的大背景之下，網際網路巨頭涉足晶片製造，尤其還是使用開放指令集，這條新聞無疑令人激動。

在PC時代，使用X86指令集的英特爾一統天下，在移動網際網路時代，開發的ARM和谷歌安卓建立了強大的生態系統。

那麼在未來的Iot時代，阿里基於RISC-V指令集的晶片會有機會成為新巨頭嗎？阿里這次發布的玄鐵910有多強大？我們來分析一下。

此次參與玄鐵910打造的阿里集團資深總監孟建熠博士也透露，玄鐵910立項也差不多在此前後，整個項目從無到有實現，一年不到的時間。

在晶片半導體領域，這樣的速度十分驚人。

但孟建熠強調，這速度背後，是平頭哥核心團隊十年以上的CPU和晶片研發經驗。

哪怕放眼全中國，能夠長期從事自研指令架構、CPU微體系結構與系統晶片產品的研發，累計開發多款CPU IP核，量產晶片銷售10億+的公司和團隊，也有且僅有兩家。

而平頭哥的底氣，正是來自這樣的積累。

之前其前身自研開發的CK801、CK802、CK803、CK805、CK807、CK810、CK860等7款嵌入式CPU IP核，均已得到大規模量產的驗證，授權客戶超100家，被廣泛應用於機器視覺、工業控制、車載終端、移動通信、多媒體、無線接入和信息安全等領域，主要客戶均是一線晶片設計公司。

玄鐵910的性能到底有多強？

在發布會上，阿里公布了玄鐵910的規格和跑分，玄鐵910使用12nm工藝能跑到2.5GHZ，16核心，單位性能7.1 Coremark/MHz。

主頻功耗僅為0.2瓦（不清楚這個主頻功耗是新聞稿寫作錯誤還是丟字了，其他處理器從來沒有用過這個詞。

）

功耗不太清楚，但是7.1 Coremark/MHz還是容易對比的。

由於新聞稿的傳播錯誤，最初的單位性能7.1 Coremark/MHz被傳成了單核性能7.1 Coremark/MHz，性能無端被放大了十六倍。

從Coremark/MHz的跑分看，玄鐵910作為一顆3發射，12級流水線，雙內存訪問的核心，單核心跑7.1 Coremark/MHz是不可能的，應該是16核心跑了7.1 Coremark/MHz。

那麼這個7.1 Coremark/MHz是個什麼水平呢？

在移動領域，我們找到三星note2（2012年手機）使用的Samsung Exynos 4412的成績是11.0 Coremark/MHz。

而它只有四核心。

由於玄鐵910使用12nm工藝，主頻達到2.5GHZ，而2012年的Samsung Exynos 4412使用32nm工藝，主頻只能做到1.6Ghz，所以兩者儘管單位性能有差距，但是總體性能是相當的。

就是說，阿里的玄鐵910火力全開，大約相當於2012年旗艦手機的處理器性能。

當然，因為處理器的多核心優化比較困難。

日常主要應用很多時候要看單核心性能。

2.5GHZ的玄鐵910，單核心性能大約在500多Mhz的ARM11水平，大約相當於2008第二代iPhone3G的水平，不如2009年的iPhone3GS。

從性能看，雖然玄鐵910的核心數很多，主頻不低，但主要還是應用在移動和嵌入式領域。

它距離高性能計算，還有很遙遠的距離。

RISC-V的意義

單純從性能看，玄鐵910的多核心與華為2012年的K3V2在同一個水平線上。

單核心性能更弱。

但是玄鐵910有一個獨特的地方，是 它用了RISC-V指令集，而沒有用大家常見的ARM指令集。

RISC-V誕生於美國UC Berkeley大學。

2010年的一個學校假期，有感於傳統商業閉源指令集在教育上使用時的局限性，大學教授Krste Asanovic、David Patterson連同畢業生Yunsup Lee、Andrew Waterman創造出了RISC-V指令集的雛形。

此指令集以精簡、高效、低能耗、模塊化、可拓展、免費開放、無歷史負累低效指令等為研發目標，經過幾年積累，除了在教育領域應用，認識到它的優勢，團隊也決定將之推出市場商業化。

RISC-V基金會不收取高額的授權費。

開源採用寬鬆的BSD協議，企業完全自由免費使用，同時也容許企業添加自有指令集拓展而不必開放共享以實現差異化發展。

就是說，RISC-V要比ARM開放的多，類似於Linux系統，是個不隸屬於商業公司指令集。

從技術上看，RISC-V很多指令與MIPS高度類似，但是它去掉了MIPS指令集的一些兼容性包袱，也設計的更加簡潔規範。

曾幾何時，MIPS是與ARM在嵌入式領域並駕齊驅的廠商，而後來ARM做大，MIPS逐漸邊緣化。

我國的龍芯就是在MIPS授權的基礎上搞出來自己的處理器和擴展指令集。

就是說RISC-V是一個比MIPS更簡潔，更開放，沒有商業公司壟斷，但是也缺乏支持的一個指令集。

中國公司使用RISC-V的好處是限制少，ARM授權說不給你就不給你，而RISC-V支持企業自由使用，而且可以自己拓展，中國公司可以搞出自己一套以RISC-V為基礎的指令集自己用，類似於龍芯從MIPS發展出一套指令集。

如果，中國公司堅持下去，以後可以圍繞RISC-V擴展出來的自有指令集，基於Linux作業系統，發展出來信息安全自主，而且潛力巨大的體系和生態系統，進而實現信息的安全與自主。

與龍芯不同的是，RISC-V的基礎指令集是全世界都支持的，可以建立世界範圍內的生態系統。

龍芯指令集也很優秀，但是只有龍芯自己用。

而RISC-V搞好了，可以全世界都用，印度已經把RISC-V作為國家指令集來發展，西部數據、nVIDIA等巨頭也在支持RISC-V

如果中國這套以RISC-V為基礎的生態做出來，並且中國企業占據領導地位，那麼未來有可能與Winetel，AA（ARM+安卓）鼎足而三。

從這個意義上看，阿里平頭哥搞的玄鐵910意義重大，雖然它目前性能還很羸弱，但是萬里長征的第一步走出去了。

道路曲折，前途光明

從歷史看，搞一個新的指令集不難，但是搞一個指令集，還要有競爭力就難了。

在美國歷史上，一度所有的大IT公司都有自己的指令集，自己的處理器。

但是，最後X86一統天下，什麼IBM、HP、SUN、Alpha、Moto都塵歸塵土歸土。

指令集是生態系統的底層，有了指令集，你要造出有競爭優勢的處理器，有了處理器，你要有配合處理器的作業系統，有了作業系統，你還要有應用軟體，有第三方的軟硬體支持，最終才能發展成作業系統。

龍芯做MIPS，要早於華為做ARM，但是龍芯做的MIPS擴展指令集缺乏支持，晶片性能相比ARM落後幾個時代，作業系統要自己改，應用軟體要一個一個的找第三方開發。

最後出來的東西，價格貴（因為量少，不能批量抵消流片高昂的成本），性能差（處理器研發水平低，因為給不起高薪，請不到足夠牛，足夠多的人），生態體系差。

結果，龍芯只限於很小的一些領域，依靠信息安全的需求勉強生存。

而華為做ARM，直接用了ARM+Android的生態，自己造的手機消化掉自己製造的晶片。

華為的手機能賺錢，就能給海思輸血搞研發，而海思有錢，一方面買ARM的授權，一方面招募足夠多足夠牛的晶片設計人才，一方面與台積電合作最新工藝。

結果，華為海思的麒麟980已經能追上高通的驍龍855了。

阿里平頭哥要走的是一條比龍芯更難的道路，因為RISC-V的成熟度還不如MIPS。

阿里要補的課很多，阿里首先要花大錢，把這個PPT上的晶片流片量產出來，讓它沒有bug的穩定運行，這就需要很長時間，很多錢。

然後，阿里要給這個晶片找到用途，它可以用到什麼地方去，能不能帶來利潤形成循環？

有了平台，後面才是第三方支持，圍繞阿里RISC-V指令集的處理器，逐步建立生態系統。

在這個過程中，阿里需要中國所有IT廠商的支持，需要國家的支持。

而阿里平頭哥自己，也要不斷進步，第一代玄鐵910的性能羸弱。

但是第二代，第三代應該越來越強大。

ARM當年能崛起，是因為在低功耗領域ARM處理器好於X86處理器。

阿里必須在某個領域超過ARM和X86，才會有競爭力。

阿里作為網際網路巨頭，自己本身就有很多晶片的需求，阿里平頭哥的晶片在幼稚期需要先從阿里內部開始應用，逐步成熟。

海思的路，阿里平頭哥可以借鑑。

玄鐵910

這並非一款C端常見的完整集成晶片。

玄鐵910，基於RSIC-V開源架構開發，核心針對高性能計算，是一款IP core，是一款處理器，也可以理解為就是SoC里的CPU。

或許以英特爾和ARM為參照，更容易理解玄鐵910定位。

它不是英特爾一樣完全整合的CPU，而是ARM類似的CPU IP形態，華為麒麟需要用，高通驍龍需要用，三星蘋果的手機晶片也離不開。

而且這也是阿里一而再開拓新領域並取得成功的經驗。

從阿里巴巴B2B淘寶支付寶，到阿里雲和菜鳥，都是這種平台模式、基礎設施思路的延續。

可以說，阿里平頭哥，在時代趨勢面前，選擇了自己最適合的路。

但也是阿里這樣的巨頭才有能力走的路。

所以玄鐵910，是平頭哥團隊最新實力證明，也是之前處理器經驗積累的集大成之作。

它把自研架構中經過產品驗證的指令技術與RSIC-V精簡指令技術融合，在指令方面相比傳統RSIC-V穩定可靠，同時有20%以上性能的提升。

更利好的消息是，就在這次2019阿里雲峰會·上海，平頭哥也宣布玄鐵910第一階段的計劃：

開放入口，先以軟體形式提供給開發者使用。

此外，AIoT時代也好，專芯專用需求也罷，背後還有不能忽略的軟硬體一體化趨勢。

換而言之，面向AIoT的晶片，又豈能是一個硬體而已？

平頭哥方面也透露，除了CPU外，平頭哥還會推出集成CPU、存儲器和算法的全棧解決方案。

或許今日之後，也會有晶片開發者在玄鐵910賦能下，打造出強悍的晶片，和處理器。

AIoT時代可能早已聲勢轟鳴，但現在平頭哥和玄鐵910真正改變局面。

阿里因「讓天下沒有難做的生意」而生，如今已用業績格局交出答卷。

而為晶片普惠而創辦的平頭哥半導體，今天的第一步，或許會是另一個開始：

從此天下沒有難造的晶片。