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阿裡的芯片進展

生活 更新时间:2024-08-11 19:05:24

阿裡的芯片進展?正如大家所看到的一樣,近年來自研芯片已經成為了很多系統廠商的必經之路面對這個趨勢,有從業者就曾經表達過,研發出一個芯片隻證明了他們在芯片設計方面組件了一個靠譜的團隊,如果能夠将其落地應用,這才是自研芯片的最終目标這也是過去幾年裡不少AI芯片創業者被诟病的一個原因,我來為大家科普一下關于阿裡的芯片進展?以下内容希望對你有幫助!

阿裡的芯片進展(阿裡巴巴芯片裡程碑)1

阿裡的芯片進展

正如大家所看到的一樣,近年來自研芯片已經成為了很多系統廠商的必經之路。面對這個趨勢,有從業者就曾經表達過,研發出一個芯片隻證明了他們在芯片設計方面組件了一個靠譜的團隊,如果能夠将其落地應用,這才是自研芯片的最終目标。這也是過去幾年裡不少AI芯片創業者被诟病的一個原因。

但對于用于豐富應用場景的阿裡巴巴來說,這似乎不是一個事。

在去年舉辦的雲栖大會上,這家本土互聯網巨頭就推出了旗下首款Arm服務器芯片倚天710.憑借其領先的規格和卓越的實力,這顆芯片從面世開始就吸引了海内外從業人員的目光。大家也對其進展高度關注。時隔一年,在日前舉辦的2022雲栖大會上,阿裡雲智能總裁張建鋒對外宣布,公司自研的CPU倚天710已大規模部署應用,這是中國首個雲上大規模應用的自研CPU。

自2018年成立平頭哥半導體以來,這家全球領先的雲巨頭和電商巨頭在芯片領域屢創佳績,倚天710的部署落地則成為了他們芯片領域短暫發展曆程中的又一個裡程碑。

自研芯片,發展的必然選擇

從整個互聯網産業的發展,尤其是對于像阿裡巴巴這樣的既有巨大流量需求的電商業務,也有多樣化公有雲服務的供應商來說,自研芯片是産業發展的必然選擇。這首先能夠幫助降低成本支出和達成“雙碳”目标。

以倚天710為代表的Arm服務器芯片為例。衆所周知,自X86架構一統了服務器芯片江湖以來,英特爾在過去多年裡幾近成為了這個市場的唯一供應商。在這種形勢下,購買者在議價能力方面的表現就可想而知。雖然AMD在最近幾年也開始在服務器芯片市場給了英特爾一些壓力,但迅速崛起的Arm和服務越來越好的台積電讓服務器廠商有了新的選擇。于是包括阿裡巴巴、亞馬遜和微軟在内的雲巨頭都把目光投向了Arm CPU的研發。

因為據相關分析顯示,在某些雲應用上使用Arm CPU不但能夠節省成本,還能節省功耗。這對于需要海量服務器部署的廠商來說,無疑是一個巨大利好。

回到阿裡平頭哥的首顆CPU芯片倚天710。

據介紹,該芯片針對雲場景研發,同時兼顧了性能與易用性。而經過一年的業務驗證,倚天710已大規模部署并提供雲上服務。倚天710雲實例與飛天操作系統及CIPU融合,在數據庫、大數據、視頻編解碼、AI推理等核心場景中的性價比提升超30%;阿裡雲提供豐富的生态工具,支持全應用生态适配,0代碼修改即可完成主流業務遷移。

阿裡巴巴方面也指出,倚天710雲實例已應用于阿裡巴巴集團核心業務,并服務科學研究、智能手機行業和多家知名互聯網公司。根據阿裡方面提供的數據,2021年雙11期間,天貓雙11核心交易系統平滑遷移至倚天710雲實例,算力性價比提升30%;彙量科技廣告推理業務使用倚天710雲實例,性能和網絡帶寬雙雙提升,性價比提升40%以上。

借助一顆自研芯片,提升了公司系統的解決能力,這并不是阿裡巴巴首創的。但對于這家國内的雲計算巨頭來說,這是他們過去十幾年裡高瞻遠矚的必然結果。

早在2007年,阿裡巴巴正值業務高速發展階段。彼時的淘寶網用戶體量急劇增長,尤其是脈沖流量帶來了極大的不确定性,而公司業務底層的IOE(IBM小型機、Oracle數據庫、EMC存儲)技術架構捉襟見肘。再者,因為當時國内依然沒有自己的算力系統,IOE架構下的設備加軟件是标配方案,解決業務算力不足的問題幾乎隻有擴大采購規模這一條路。

面對這個局面,阿裡做出了一個讓當時的人“匪夷所思”的決定——用高雲計算來為龐大的業務搭建一套全新的技術架構。阿裡巴巴也順勢在2009年啟動了飛天操作系統的研發,并成立了阿裡雲,拉開了中國企業自研雲計算的序幕。據介紹,飛天操作系統用分布式架構替換了傳統集中式架構,其目标就是将遍布在全世界的服務器連接在一起。而為了實現這個目标,阿裡雲開發完成了自有大規模部署系統和異常故障自動化處理系統等,大幅提升了對集群的全局掌控力,在全球範圍内首次實現單一集群5000台服務器的規模。

擁有了雲計算,讓阿裡巴巴獲得算力能力的效率大幅度提升。但随之而來的虛拟化損耗問題又讓阿裡迎來了新的挑戰。他們也采取了一個在當時看來相對激進的路線來解決這個曆史遺留難題——用軟硬結合的思路來解決虛拟化的損耗。這推動了阿裡雲神龍架構的産生。阿裡巴巴方面表示,這個架構兼具虛拟機的彈性和物理機的高性能兩大優點,以軟硬結合的設計方式實現了性能的0損耗,首次讓雲計算的算力潛力徹底釋放。

曆經系統和應用的改革以後,雲服務商繼續往技術深水區走去,于是自研芯片,自定義硬件,用全新的芯片、服務器、交換機等硬件體系來為雲上企業提供更有競争力的算力服務就成為了業界潮流。這也促成了達摩院在2017年的建立以及平頭哥半導體的橫空出世。倚天710正是平頭哥半導體的研究成果。

除了這個芯片以外,阿裡巴巴之前還發布了針對AI場景深度定制的芯片含光800。與此同時,阿裡巴巴的神龍計算平台經過多輪疊代,已成長為一個全新的管控和加速中心,名為CIPU,它打破了以CPU為中心的傳統雲計算架構,向下對數據中心的計算、存儲和網絡資源快速雲化并進行硬件加速,向上接入操作系統。

在2022雲栖大會,阿裡雲首次展現了倚天710和CIPU、飛天操作系統完美協同的成果,倚天710成為中國首個雲上大規模應用的自研CPU。基于倚天710的雲服務在數據庫、大數據、視頻編解碼、Web服務器等核心場景中的性價比最高提升80%,單位算力功耗(耗電量)降低60%以上。阿裡巴巴同時表示,未來2年,阿裡雲20%的新增算力将使用自研CPU,這給公司帶來的降本增效顯而易見。

過去十三年,阿裡雲在操作系統、數據庫、存儲、網絡和芯片等技術領域持續深耕并取得一系列重要成果,是國内唯一一家擁有完整自研軟硬件技術體系的雲服務商。但在阿裡巴巴看來,這并不是産業的最終形态。

持續創新,搶占定義權

回顧雲計算産業過去多年的多年的發展,講過行業從業人員的勵精圖治。原生長在雲平台之上的應用不斷湧現,全面上雲逐漸成為企業的核心戰略。與此同時,雲計算也從第一個十年的由規模驅動軟件技術發展轉向進入新的階段。

“未來十年,軟硬件一體化的自研計算體系是雲服務商的立身之本,隻有在核心技術和産品的研發上持續創新才能搶占定義權。”阿裡雲智能總裁張建鋒也強調。而從阿裡巴巴看來,去IOE之後沿用下來的算力體系正在迎來新一輪的變革,AWS、阿裡雲等主流雲廠商率先啟動了新型硬件和芯片的研發。

在底層計算體系結構上,阿裡巴巴展開了新型計算範式的探索。2021年12月,阿裡巴巴達摩院成功研發全球首款基于DRAM的3D鍵合堆疊存算一體芯片。用存算一體芯片攻克傳統馮·諾依曼架構存儲計算分離的性能瓶頸,從而打造一個新型計算體系結構。而這一成果有望為未來AI場景提供更高效率的算力。

在端雲一體芯片體系整體策略中,阿裡巴巴也将戰線聚焦,确定了以RISC-V處理器IP作為核心攻克方向。得益于平頭哥團隊在處理器IP上的深厚積累,早在2019年7月,平頭哥就發布當時業界最強性能RISC-V處理器玄鐵910,這一産品成為業界基于RISC-V架構打造高性能芯片的風向标,讓RISC-V成為5G、人工智能、網絡通信、自動駕駛等新興領域的新選擇。

在端側算力的攻堅中,阿裡也在不斷推動生态的發展。作為RISC-V基金會董事會成員,領導了11個重要技術方向,成為全球RISC-V技術與生态發展的引領者。2021年以來,平頭哥持續推動RISC-V與安卓的深度融合,極大拓寬了RISC-V架構的生态想象力。平頭哥在玄鐵C910上成功兼容安卓10.0系統并運行Chrome浏覽器。

面向更長遠的計算需求,阿裡還在持續布局量子計算,努力颠覆傳統計算的潛力。2018年5月,阿裡發布業界最強量子電路模拟器“太章”,利用阿裡巴巴集團計算平台的算力,模拟了谷歌當時“量子霸權”計劃的電路,重新定義了“量子霸權”的界限;2022年3月,基于新型超導量子比特fluxonium,量子實驗室成功設計并制造出兩比特量子芯片,實現了單比特操控精度99.97%,兩比特iSWAP門操控精度最高達99.72%,取得此類比特全球最佳水平。

除了在硬件方面大力推進以外,阿裡巴巴在軟件方面的投入也不遺餘力。而他們在這方面投入是基于公司看到的軟件研發範式的颠覆式變化。

張建鋒認為,軟件研發範式的變革有三個層次,第一是新興的軟件開發方式崛起,軟件架構全面Serverless化;第二是軟件開發不再是程序員的專利,低代碼讓未來80%應用能夠由業務人員直接開發;第三是未來所有軟件都是AI化的,大模型開源将加速AI真正普及。

其中,Serverless将讓雲計算從一種資源真正變成一種能力。張建鋒表示,過去雲計算用雲服務器替代了物理服務器,但客戶依舊按“幾核幾G服務器”的模式來購買雲資源,未來雲計算将全面Serverless化,更加接近“電網”模式,按計算的調用次數付費。

這将帶來軟件開發方式的深刻變化,軟件架構從原來的主機架構遷移到Serverless架構,客戶隻需要開發業務邏輯,不再需要關心運維問題。此外,Serverless架構可以降低軟件開發門檻,提供更多的預制模塊,大幅提高軟件生産效率。

其次,低代碼将進一步降低應用開發門檻,張建鋒認為,未來80%的應用将由業務人員開發,不懂低代碼就和20年前不會用word一樣。數據顯示,釘釘上,兩年新增了500多萬個低代碼應用,聚集了380餘萬低代碼開發者。

最後,越來越多的軟件将AI化,大模型開源将推動AI真正普及。張建鋒表示,開源是軟件進步的核心推動力量,過去開源推動了軟件架構的進步,未來開源還将推動AI應用的進步和普及。為此,阿裡達摩院聯手CCF開源發展委員會共同推出AI模型社區“魔搭”ModelScope,旨在降低AI的應用門檻。達摩院率先向魔搭社區貢獻300多個經過驗證的優質AI模型,超過1/3為中文模型,全面開源開放,并且把模型變為直接可用的服務。

“近十年來,AI的研究發展迅猛,但AI的應用始終是一大難題,使用門檻過高限制了AI的潛能。”阿裡巴巴集團資深副總裁、達摩院副院長周靖人表示。在他看來,AI模型較為複雜,尤其是要應用于行業場景,往往需要重新訓練,這使得AI隻掌握在少數算法人員手中,難以走向大衆化。而新推出的魔搭社區ModelScope,踐行模型即服務的新理念(Model as a Service),提供衆多預訓練基礎模型,隻需針對具體場景再稍作調優,就能快速投入使用。

綜上所述,阿裡巴巴正在力争成為每個時代的技術弄潮兒。

寫在最後

中國信通院在日前于長沙發布的《雲計算白皮書》中指出,當前,雲服務作為通用算力已成為賦能企業業務單元轉型的關鍵,但随着企業數字化程度不斷加深和數字應用日益多樣,用戶對算力種類數量、有效感知、高效利用等提出了更高的要求,雲服務也逐漸向算力服務演進。白皮書還強調,雲計算能夠屏蔽不同硬件架構(CPU、GPU、FPGA)的差異,輸出不同類型的服務(常規計算、智能計算、邊緣計算),實現大規模異構計算資源的統一輸出,更加普适性地滿足不同量級或不同硬件架構下的算力需求,實現算力的普惠化。

這些無感化體驗,正是阿裡巴巴在雲計算底層技術方面進行多面賦能,并能夠穩坐國内公有雲供應商龍頭位置的底氣。

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