阿里平头哥倚天710跑分领先AMD

鸣涧

阿里平头哥倚天710跑分领先AMD

倚天710能给阿里云带来什么？

综合：半导体产业纵横编辑部

当阿里巴巴旗下的平头哥公司推出由600亿个晶体管组成的128核倚天710处理器并在台积电N5节点上生产时，它在CPU领域引起了轰动。

本周，平头哥在SPEC上发布了该芯片的官方性能结果，并透露该芯片实际上是SPEC CPU 2017整数工作负载中世界上最快的处理器。

倚天710采用2.5D封装，分为两个DIE，总计600亿晶体管。包含128个Arm v9高性能CPU核，每个CPU核心配置64KB一级指令缓存，64KB一级数据缓存，以及1MB二级缓存，片上集成128MB系统缓存。内存子系统配置8通道DDR5，峰值总带宽达到281GB/s，I/O子系统含96通道PCIe5.0，双向理论总带宽达到768GB/s。

DDR5-4800内存通道，可提供高达307.2GBps的带宽，以及96个PCIe 5.0通道，用于连接高性能固态存储、网卡和其他设备。该芯片由阿里云独家使用，阿里云专门为倚天710 SoC开发了专有的磐久服务器。磐久可用于通用和加速AI工作负载，但在SPEC CPU 2017基准测试中测试CPU磐久纯粹用作数字运算机。

经测试的阿里云磐久服务器基于2.75GHz的128核倚天710，搭配512GB DDR5-4800（使用8个64MB模块）。该机器在240GB SATA SSD上运行8.6版本的AnolisOS。

该机的基准SPEC CPU 2017整数率达到 510（每核3.984），但没有峰值的数据。同时，与AMD的64核EPYC 7773X处理器相比，倚天710的数据高出了15%，EPYC 7773X的基线结果为440（每核 6.875）。Intel的36核Xeon Platinum 8351N处理器达到的最高基准结果为 266（每核7.38），而Ampere的Altra 80核机器的最佳速度为 301（3.7625）。  

虽然倚天和Ampere的每个核心结果看起来不如基线结果那么令人印象深刻，但大量的核心和整体整数运算能力不言而喻。如果需要极高的整数速率，那么来自平头哥的128核产品似乎是首选处理器。

现在，虽然倚天710在SPEC CPU 2017中的整数倍率是惊人的，但由于某种原因，阿里云并没有提交任何平台的浮点结果。也许，处理器的浮点单元不如其整数单元那么令人印象深刻，或者软件和/或CPU微码仍然需要被打磨掉。无论如何，目前CPU 2017的浮点速率以AMD的基于EPYC 7773X的机器为主。

阿里云将于今年9月开始提供由配备倚天710处理器的磐久服务器提供支持的实例。目前云服务公司提供部分客户试用倚天710机器。

云计算厂商已经成为Arm架构CPU的主力军

x86架构在PC及服务器领域占据统治地位，而Arm架构在移动终端和嵌入式领域应用较为普遍。x86的方向是高性能方向，因为它追求一条指令完成很多功能，而Arm的方向是面向低功耗，要求指令尽可能精简。x86和Arm的各自主要方向决定了他们的市场。x86的市场主要是PC和服务器，因为需要高性能。Arm的市场主要是手机和平板，因为需要低功耗，近年来Arm不断延伸至物联网、数据中心等领域，地位不断提升。

Arm符合数据中心服务器对定制化、微型化、高扩展性的要求，同时Arm对于后入局的CPU厂商更友好，因此许多的云服务器厂商都选择了Arm架构。

AWS已经推出了Graviton3，采用5nm工艺，64核，集成了550亿晶体管，主频2.6Ghz，支持bfloat16（为深度学习而优化的新数字格式），PCIe5.0。公开数据统计，AWS在2021年Arm架构处理器的部署已达其整体服务器建置的15%。

谷歌推出历时4年打造的Tensor芯片，采用三星5nm工艺打造，为8核心，包括2个Cortex-X1超大核（主频2.8GHz），2个A76大核（主频2.25GHz）和4个A55小核（主频1.80GHz），集成20核 Mali-G78 MP20 GPU。

也有消息指出，微软计划开发Arm架构服务器芯片，已经从苹果公司聘请了著名的芯片架构师Mike Filippo来加强自己的芯片研发能力。

自研服务器芯片是他们能充分掌握自主权迈出的一大步，国内方面，华为旗下的海思半导体推出了基于Arm架构的服务器芯片鲲鹏920；还有就是上文提到的自研云芯片倚天710。此次倚天710的成绩，无疑是给国内云服务器芯片的优秀成绩单，对于国产半导体公司以及云服务相关厂商都是一件值得自豪的事情。

据Gartner数据，2021年全球云计算IaaS市场份额中，AWS占据38.92%的市场份额，微软占据21.07%的市场份额，排名之后的就是阿里云、谷歌云、华为云和腾讯云，市占率均不到10%。倚天710的商用能否改写市场局面？我们拭目以待。