倚天710芯片（倚天710和鲲鹏920）

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倚天710芯片

倚天710,阿里首款自研 CPU,搭载了16核 ARM架构Cortex-A7/8,主频1.8 GHz。据官方介绍，倚天710是阿里巴巴自主研发的第一款基于 ARM架构的 CPU芯片，在性能上可实现性能提升60%、功耗降低30%。在计算领域的 CPU中属于“独一份”。据悉，阿里巴巴自研的 CPU芯片是由麒麟970处理器与多个自研 IP联合设计的。阿里巴巴表示将其应用于包括鲲鹏、飞腾、海光等一众国产处理器。据悉，这款处理器最大优势在于可应用于自主研发芯片中不同行业。具体而言有三点。本文将对此进行分析解读。

自2007年阿里巴巴成立以来，一直坚持“自主研发”的研发路线。其中比较典型的就是自主研发的处理器芯片与操作系统，其中包括国产操作系统鲲鹏、飞腾、海光等众多国产服务器处理器。另外，在硬件方面，阿里巴巴更是走出了一条自建路。从2016年开始打造自有芯片“阿里云”以及系统* AliOS与阿里云 OS,而基于硬件与软件的结合也越来越紧密，可以说是“硬件+操作系统”双轮驱动的发展模式。对于阿里而言自主研发的道路并非一帆风顺，反而成为其商业模式创新转型发展中重要一环。

阿里自研 CPU芯片，对于国内 CPU厂商而言并不是什么新鲜事，华为、浪潮等均有自研 CPU芯片尝试。从华为、海光、麒麟三大自研处理器来看，华为自研 CPU性能已经可以和 ARM架构齐头并进了。虽然当前市场中英特尔的架构依然占据上风，但与麒麟970相比，已无太大差距。要知道此前我们面对国外高端计算产品所用架构都来自于美韩等国的 CPU。

倚天710和鲲鹏920

一年一度云栖大会，又到了阿里在技术上“秀肌肉”的时刻。

自 2019 年发布首款 RISC-V 玄铁处理器，到去年发布 AI 芯片含光 800，再到今年发布的通用服务器芯片倚天 710，阿里旗下半导体公司平头哥在芯片上实现了“年更”。

在半导体领域被“卡脖子”的当下，阿里在芯片设计上的进展格外引发关注。

顶配？

对比之下，本次最新发布的倚天 710 芯片，是目前参数表现最为亮眼的一个：5nm 制程、单芯片容纳 600 亿晶体管、采用最新的 ARMv9 架构、DDR5 内存带宽、PCIe 5.0 接口，每一项都是 2020 年才启动的新技术，也是各自技术领域的“顶配”。跑出的 SPECint2017 440 分，也是同类芯片中的最高成绩。

在采用各项新技术的同时，倚天 710 的在面世前各个环节的进展也十分顺利。

阿里云智能总裁、达摩院院长张建锋在接受包括搜狐科技在内的媒体采访时表示，倚天芯片研发进展超过预期，在行业内普遍需要两次流片（像流水线一样通过一系列步骤制造芯片）的情况下，倚天 710 仅在 7 月进行一次流片，就已经基本符合需求。

出色的参数显然拔高了人们对于阿里这款芯片的期待。

从阿里公开披露的信息中，倚天 710“性能较业界标杆高 20%，能效比高 50%”的表述格外值得注意。

一位不愿具名的分析师对搜狐科技表示：“如果对标的是同为 5nm 的芯片，那么 20% 的性能提升是一个非常不错的成绩，但如果对标的是 7nm 芯片，则 20% 只能算是一个正常的提升。”

性能和能效比是衡量一款芯片好坏与否的重要参数。制程、架构、内核数对此都有影响。

张建锋坦承，由于是最新发布的产品，倚天 710 在表现优秀的同时，也必然存在技术红利。有业内人士也表示：“在这些最新的技术尚未成熟时提前布局，是阿里敢于承担风险的表现，且使用新技术也付出了更高的成本。”

不过，需要澄清的是，上述这些看似高超的技术大多是由外部授权提供。

如芯片架构可分为指令集架构和微架构等。通常厂商会对微架构进行调整，以适配产品，并侧面证明自己的研发实力，但此次倚天 710 并未对微架构进行技术改造，而是全盘采用了公版授权。相比之下，华为鲲鹏 920 芯片虽然早 2 年发布，基于的也是旧版的 ARMv8.2 架构，但却对微架构进行了自行设计。

在自研方面，阿里在对外宣传中着重强调了该芯片对云应用场景的适配。如解决云计算高并发条件下的带宽瓶颈。“倚天 710 针对片上互联进行了特殊优化设计，通过流控算法缓解了系统拥塞问题。”

考验

从实际投产商用的角度来看，倚天 710 也面临着诸多考验。

首先是芯片质量的稳定性。*调研机构 Wit Display 首席分析师林芝称，由于是首次亮相，这款芯片的良率、稳定性以及可靠性都并没有获得市场的验证，在这个时间点来判断这款芯片的实际表现，为时尚早。

有业内人士也表示，目前的国产服务器芯片，大多表面数据好看，核多，内存通道多，但实际使用体验*，在外设的兼容性等等方面的指标上和英特尔芯片还不在一个级别。

另外，由于采用了最先进的工艺，倚天 710 在生产制造上也面临难度。

“5nm 芯片在工艺上比较成熟的只有台积电、三星，目前主要生产消费级 5nm 芯片（如手机），能给到阿里服务器芯片的产能十分有限。”林芝表示。

除此之外，由于全部自用，这款芯片所能带来的利润难以量化，也更难证明它的商业价值。

相比之下，同样在大力发展云计算的华为，早在 2019 年就推出了基于 ARM 架构的 7nm 服务器芯片“鲲鹏 920”和服务器“泰山”。2020 年 6 月，泰山服务器先后中标三大运营商的服务器采购项目。

变局

倚天 710 芯片的发布，除了对阿里云业务自身产生影响外，还有可能因为规模效应，给服务器芯片市场带来变局。

有业内人士对搜狐科技评估表示，倚天 710 的研发成本在十几亿元左右，包括架构授权及几千万美元的流片费用，这相当于阿里云在今年上半年利润总额的 2-3 倍。

值得注意的是，经历了长达 12 年发展和投入，阿里云直到今年才开始正式盈利。

巨大的成本付出，对应的是潜在且更大的商业回报。关于这款芯片在未来所能带来的利润回报，张建锋并未给出明确答案。

不过，阿里云目前已经拥有超过 150 万台服务器，具备极强的规模效应，相比于外部采购，自研所能节省的成本相当可观。据了解，倚天 710 芯片将搭载在同期发布的磐久服务器上，并在今年开始部署。

林芝对搜狐科技表示，自研芯片不仅可以为阿里的云计算服务降低成本，从而提供更高的竞争力，甚至有可能会改变服务器芯片市场的竞争格局。

放眼整个整个服务器芯片市场上，X86 芯片占据主导地位，其中英特尔的芯片占据了 90% 以上的市场份额。

“英特尔的一款 10nm 制程的 X86 芯片，主频能达到 3.4GHz；AMD 7nm 制程的 X86 芯片，主频可以达到 3.5GHz”，林芝介绍道：“而阿里的这款芯片，尽管是 5nm 工艺，但由于采用了 ARM 架构，主频只有 3.2GHz。”

这主要是受架构的影响。相比于 X86 架构，采用 ARM 架构的芯片在性能上虽不占优势，但在功耗和价格上都更低，对于用电量和采购量都十分庞大的云计算公司来说，是个不错的选择。

同时，由于可以不完全依赖 X86 架构的服务器，也可以应对潜在的单一供应商风险。

2018 年，亚马逊开启了使用 ARM 架构自研服务器芯片的先河，并在接下来两年内发布两款命名为 Graviton 的服务器芯片。随后华为鲲鹏芯片、Ampere 的 Altra 芯片都采用了 ARM 架构。

随着多家云计算尝试 ARM 架构芯片自研业务，这个拥有 7000-8000 亿规模的市场或许也将迎来新的变化。

溯源

时间回到 2018 年 4 月，阿里巴巴全资收购当时大陆唯一一家自助嵌入式 CPU IP Core 公司中天微系统*，开启了自研芯片之路。

在此之前，阿里巴巴已经先后*了多家芯片公司，如寒武纪、Barefoot Networks、深鉴、耐能（Kneron）、翱捷科技（ASR）等等。马云也被媒体称为“要买下大半个芯片产业”。

马云表示：“阿里投入数十亿美金研发芯片并不是为了控制技术，而是想让每个年轻人，每家小公司都能以性价比更高的方式分享这项技术。”

关于自研芯片的目的，张建锋表示，主要是为了更适配云服务场景。“原来 CPU 并不完全为了云上负载来设计的，难以完全适配大规模、高并发的的云计算需求。”

不过，对于外界猜测的阿里是否打算涉及更为核心的芯片制造业务，张建锋表示否认。

“产业有分工，像我们服务器最大的提供商是浪潮，交换机最大提供商是锐捷，还有很多大大小小的厂商。他们不仅满足了我们自己的需求，也给产业带来更大的空间。”

目前，平头哥拥有处理器 IP、AI 芯片及通用芯片等产品家族，旗下玄铁系列处理器出货量已达 25 亿颗；两年前问世的阿里第一颗芯片含光 800 已实现规模化应用，通过阿里云服务了搜索推荐、视频直播等行业客户。截至目前，阿里云已经完成了从芯片、部件到整机的云基础设施闭环。

阿里产出5nm芯片是真的吗

在自研ARM处理器上，不只是苹果的M1系列取得了突破，中国厂商在这方面同样也有骄人的成绩，阿里云去年推出了倚天710处理器，这是全球首个5nm ARM架构服务器处理器，最高128核，现在已经开始商用了。

阿里云最近推出了ECS g8m 实例，是阿里云第一款使用自研倚天710 CPU的实例，主要针对通用计算、云原生以及Android in Cloud等场景，号称是阿里云算力性价比最高规格族。

此外，阿里还对比了上代使用第三代Intel Xeon可扩展处理器（Ice Lake）的情况，后者基频2.7 GHz，全核睿频3.5 GHz，倚天710是2.7GHz频率，ECS g8m 实例算力性价比提升100%，并且网络、存储性能指标对比上一代ARM实例提升100%。

2021年10月份，阿里巴巴旗下半导体公司平头哥发布自研云芯片倚天710。

该芯片是业界性能最强的ARM服务器芯片，性能超过业界标杆20%，能效比提升50%以上。倚天710是阿里云推进“一云多芯”策略的重要一步，也是阿里第一颗为云而生的CPU芯片，将在阿里云数据中心部署应用。

倚天710采用业界最先进的5nm工艺，单芯片容纳高达600亿晶体管；在芯片架构上，基于最新的ARMv9架构，内含128核CPU，主频最高达到3.2GHz，能同时兼顾性能和功耗。在内存和接口方面，集成业界最领先的DDR5、PCIe5.0等技术，能有效提升芯片的传输速率，并且可适配云的不同应用场景。

倚天710不需要光刻机

国产

倚天710处理器用的是国产的光刻机,因为在2021年10月19号的时候,阿里巴巴旗下半导体公司平头哥发布自研云芯片倚天710,称全部是采用国产光刻机制成的一款5nm制程的芯片。所以倚天710处理器用的是国产的光刻机。

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