詳解:鯤鵬920因何誕生?強在哪裡?

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C114訊 1月11日專稿(蔣均牧)繼麒麟、巴龍、昇騰後,華為近日推出了業界最高性能ARM架構處理器鯤鵬920(Kunpeng 920),以及基於鯤鵬920的泰山(TaiShan)伺服器、華為雲服務,進一步擴展其自主晶片陣營。

這款7nm工藝晶片亦是其首款基於ARM架構的伺服器CPU,面向智能時代到來打通從端到雲的ARM價值鏈。

可以說鯤鵬920的出現再次印證了華為強大的創新實力及技術底蘊,那麼其誕生背後又有著怎樣的洞察和邏輯?華為董事、戰略Marketing總裁徐文偉指出,業務與數據的多樣性驅動了計算的多樣性,ARM產業迎來了新的發展機會,華為期待與產業夥伴緊密合作,共同開創一個多樣性的計算時代。

據介紹,鯤鵬920及TaiShan伺服器將主要應用於大數據、分布式存儲、ARM原生應用等場景。

同時他亦強調,華為與英特爾的合作取得了很好的成績,為ICT產業發展作出積極貢獻,雙方也將長期保持戰略合作、聚焦價值持續創新。

鯤鵬920因何誕生?

任何一個新事物的出現都脫離不了時代大背景,鯤鵬920的誕生同樣如此。

首先,業務和數據的多樣性需要新的計算架構。

智能時代的信息量巨大,計算無處不在,計算應用的場景多種多樣,從掃地機器人,到大家熟知的智慧型手機、智慧家庭、IoT物聯網、智能駕駛等。

場景的多樣性,帶來數據的多樣性,數字、文本、圖片、視頻、圖像以及結構化數據、非結構化數據等。

「業務與數據的多樣性,驅動計算的多樣性,這是必然的趨勢。

沒有一個單一的計算架構能夠滿足所有場景、所有數據類型的處理,我們看到各種CPU、DSP、GPU、AI晶片、FPGA等同時存在,多種計算架構共存的異構計算,是未來的發展之路。

」徐文偉說。

其次,海量的數據增長,帶來了更高的計算需求。

華為GIV2025預測,到2025年新增數據量180ZB,是2018年新增數據量的18倍,面對如此巨大的數據增長,對計算和存儲都提出了很高的要求。

算力供應問題,存在嚴重的供需不平衡,特別是隨著人工智慧走向成熟增長期——根據OpenAI發布的《AI與計算》報告,自2012年以來,人們對於算力的需求增長了超過30萬倍,其目前速度為每3.5個月翻一倍,每年增長約10倍,這將驅動一個指數級增長的巨大計算空間。

英特爾通過摩爾定律和x86在過去數十年中將計算由專用帶向了通用,開創了個人PC時代,隨著大量數據中心的出現,英特爾自然而然地進入了伺服器領域並向邊緣計算領域拓展。

ARM則始於低功耗、計算量小的場景,諸如智慧型手機、可穿戴、IoT等領域,隨著技術不斷進步、多核性能大幅提高,尤其是得益於開放的生態,ARM也從端和邊緣計算走向了伺服器和數據中心:「當下,ARM架構發揮在多核、低功耗等方面的優勢,在面向大數據、分布式存儲和ARM原生應用等場景,為企業構建高性能、低功耗的新計算平台,這也是計算髮展的必然趨勢。

此外,華為發布鯤鵬920或許也有著展現強大創新實力以及對外部形勢未雨綢繆的考量。

這款晶片基於ARM架構授權(據C114了解華為擁有20年的ARM架構授權),由華為自主設計完成,為目前業界最高性能的ARM-Based CPU。

而華為創始人、CEO任正非在2012年的一次內部講話中即指出,「我們在做高端晶片的時候,我並沒有反對你們買美國的高端晶片。

我認為你們要儘可能的用他們的高端晶片,好好的理解它。

只有他們不賣給我們的時候,我們的東西稍微差一點,也要湊合能用上去……主要是讓別人允許我們用,而不是斷了我們的糧食。

斷了我們糧食的時候,備份系統要能用得上。

鯤鵬920強在哪裡?

在徐文偉口中,鯤鵬920是一個里程碑,這不僅來自其開啟多樣性計算的產業性意義,亦在於其強大的表現。

具體而言,這款處理器帶來了高性能、高吞吐、高集成、高能效的創新突破,將計算推向了全新高度。

性能:鯤鵬920集成了64核、主頻提升至2.6GHz,並通過優化分支預測算法、提升運算單元數量、改進內存子系統架構等一系列微架構設計,大幅提高了處理器核性能。

典型主頻下,單晶片SPECint Benchmark評測跑分超過930分,超出業界標杆25%,能效比也優於業界標杆30%——這意味著鯤鵬920能夠以更低功耗為數據中心提供更強的性能。

吞吐:為改善在低延時條件下高並發的能力, 華為在鯤鵬920上採取了三項措施。

首先將業界DDR通道數量從6通道增加到8通道,速率從2667MHz提升至2933MHz,總帶寬達到1.5T比特每秒,超出業界主流內存帶寬46%;其次將PCIe從3.0升級到4.0,速率翻番,帶寬達到640Gbps,比業界主流提升66%;第三將網口帶寬從25G直接提升到100G,帶寬翻了4倍。

集成:傳統伺服器架構上,CPU/南橋/網卡/硬碟控制器是系統標配,需要4顆晶片來實現;隨著workload的豐富多樣、異構計算的不斷興起,在伺服器層面需要更多的槽位來部署不同的業務加速部件,而槽位在伺服器上是一個緊缺資源。

而鯤鵬920不僅是一顆通用CPU,還同時集成了南橋、網卡、SAS存儲控制器等三種晶片,做到集成度業界第一,單顆晶片實現4顆晶片的功能,從而可以釋放出更多槽位擴展更多功能,大幅提高系統的集成度並為客戶帶來總體擁有成本上的收益。

能效:雲計算的興起,使得數據中心規模越來越大,從幾台伺服器、幾個機架演變成以萬台伺服器為單位的數據中心集群,占地空間和能源消耗成為大型數據中心的重要影響因素,節能具有更重要的意義。

正因每個機架的供電能力是有限的,每個機架的計算能力越強,在大規模數據中心建設時越能有效減少總體占地和減少功耗。

基於鯤鵬920,在大規模數據中心業務實踐中,每萬台伺服器可每年省電1000萬度、碳排放每年減少1萬噸。

「由於用戶需求的多樣性,數據中心的應用越來越多樣化。

我們相信,伴隨ARM生態的日益完善,在數據中心的傳統應用上,鯤鵬920將有出色表現。

同時,隨著手機行業的不斷發展,在雲手機這樣的新興應用上鯤鵬920也將不斷探索、積極創新,更好地滿足客戶需求。

我們與業界夥伴一起,共同邁向多樣化的計算時代。

」徐文偉如是說道。


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