阿里巴巴2019云栖大会开幕首日，平头哥发布阿里巴巴榜首款芯片含光800，， 至此，平头哥集齐AI芯片（含光800）、高功能处理器IP（玄铁系列）和一站式芯片规划渠道（无剑SoC渠道），端云一体全栈芯片产品宗族的雏形已然闪现。 阿里巴巴CTO张建锋说，含光芯片是万里长征的榜首步，阿里往后会成为一家真实软硬件一体化协同开展的科技公司。 不过，主论坛仅简介含光芯片的功能，芯片的具体参数、顶层架构规划图、阿里关于芯片布局的考虑等细节，都在当日下午的分论坛上逐个揭晓。 在云栖大会首日下午的平头哥生态论坛上，不只大秀产品开展，官宣IP联盟和发布《云端规划白皮书》，还携手清微智能、云天励飞、炬芯、奉加微、联盛德、艾派克、博雅鸿猷等公司连发7款依据玄铁处理器的芯片。当日，将用于行将推出的天猫精灵音箱中。 会后，平头哥研究员孟建熠，平头哥AI芯片负责人骄旸，清微智能首席科学家、清华大学微电子所副所长尹首一教授，云天励飞研制副总裁李爱军，炬芯科技董事长&CEO周正宇等承受智东西等媒体的采访，对含光芯片的中心优势，它在微架构规划上做的立异，平头哥三大产品系列的开展、未来方案和生态构建等问题逐个予以回答。 国外有英特尔喜爱周边的山川河流，AMD曾钟情于F1赛道；国内华为对高山和古籍情有独钟，紫光展锐看上了动植物所承载的意象，而平头哥则承继了马云对武侠文明的酷爱，玄铁、无剑、含光三芯片产品连发，每款都是传说中的白。 含光，上古三大神剑之一。《列子汤问》中，孔周称其“视之不行见，运之不知有。其所触也，泯然无边，经物而物不觉。”即看不见、感觉不到，划过身体也不疼，正如含光800带来的无形却微弱的算力。 至于为何从800开端命名，平头哥AI芯片负责人骄旸说，其实他们最开端想给芯片取名v1.0，后来参阅业界其他产品的命名逻辑，800、900代表高端系列，600代表中端系列，200、300代表低端系列。今后平头哥也会做中端和低端芯片产品。 据阿里巴巴CTO张建锋介绍，这款芯片从规划、验证到流片，仅用一年半的时刻。 含光800选用台积电12nm制程工艺，含170亿晶体管，支撑PCIe 4.0和单机多卡，本年第四季度开端量产。 与业界几款抢先的云端推理芯片比较，含光800的功能大约是第二名的4-5倍，其能效比约是第二名的3.3倍。 依据现场演示，杭州城市大脑实时处理主城区交通，需用40颗传统GPU，延时为300ms，单路视频功耗2.8W；而运用含光800仅需4颗，延时降至150ms，单路视频功耗1W，有用节省了硬件和时刻本钱。 再比方，拍立淘产品库每天新增10亿产品图片，运用传统GPU算力辨认需1小时，而运用含光800可将时刻缩至5分钟，查找功率进步12倍。 这意味着，受限于算力瓶颈的企业可经过阿里云，在含光800上更高效地运转更杂乱、更先进的算法。 那么，含光800怎么完结如此高的图画处理才干，高功能的背面又有哪些立异？ 骄旸告知智东西，阿里巴巴算法团队将算法中的一些通用特征提取出来，协助含光800芯片完结架构的立异。 曩昔一年，平头哥团队不断探究芯片和场景的交融，针对场景深度定制了芯片的软硬件，包含自研架构、软件编译器、结构、东西链等；后期，平头哥也针对INT8数据类型做了许多优化，终究在功能、良率、功耗等方针上均体现杰出。 含光800选用平头哥自研芯片架构，集成达摩院算法，配以主动化开发东西。其顶层架构选用四核规划，任一NPU Core坏死，都不会影响芯片作业。 （1），每次内存拜访会构成较大功耗丢失，平头哥自研架构将核算单元放在离存储很近的方位，高密度的核算和存储可大幅削减对内存的拜访，在确保高功能的情况下，将芯片功耗降到最低水平。 （2），对算法网络深化调理，单位对内存、片上寄存器的拜访愈加精简，将核算功率、动力运用功率进步至较高水准。 依据冯诺依曼架构的传统通用处理器，存储和运算别离，做许多读写操作时会遇到带宽瓶颈，功率受限。 含光800依据神经网络推理运算特征，规划特定的硬件神经元、高速衔接的存储结构以及专用指令集，对内存和核算单元完结高效安排办理，完结单条指令完结多个操作，进步核算功率和内存拜访功率。 （3），选用稀少、量化等推理加快技能，以及密布紧缩的核算、存储、流水线技能，有用处理芯片功能瓶颈问题。除了INT8/INT16 量化加快外，也掩盖FP16/BFP16的向量核算。 比较突出的一点是根本完结全网络量化，全部数据存储依照比较紧缩的方法，核算进程依据精度要求把数据做拓宽，坚持其较高精度，存储单元时则变成较紧缩的格局。 ，含光芯片深度优化CNN及视觉类算法，不只加快矩阵乘法、交换机，支撑反卷积、空泛卷积、3D卷积、插值、ROI等，还可加快向量核算、激活函数等运算，这些优化均有用进步其核算才干和功率。 含光800中集成了达摩院算法，深度优化CNN网络及视觉DNN模型，有用进步了视觉核算功率。 骄旸介绍了榜首颗NPU的事务定位，CNN类模型推理加快为主，通用可扩展到其他DNN模型，首要运用于数据中心、大型端上。 例如，阿里的事务中，城市大脑、工业大脑、图画视频审阅、图画视频标示、图文查找等拿手依据CNN的算法加快，查找引荐、广告、语音客服、主动翻译等则通用其他DNN模型。 谈及芯片架构能否适配新的算法，骄旸举了个比方。他说，最初芯片规划时，首要对CNN网络做加快，等芯片回来后，他看到做比方盛行趋势剖析、智能服装规划、盛行的网络视频换脸游戏等的一些事务，用到生成式对立网络（GAN）等算法。 阿里巴巴CTO张建锋表明，阿里巴巴有满意决心和才干，去做传统硬件公司能做到的硬件，和不能做到的软件变硬件。他着重，阿里的软件和算法，是其最大的传统优势。 经过十年的开展，阿里在AI和云核算范畴均已跻身全球前列。阿里云更是稳居全球云核算厂商前三、亚太榜首的方位，为超越一半的我国A股上市公司和80%我国科技类企业供给云服务。 阿里经济体横跨电商、金融、物流、云核算、大数据、全球化等场景，用户规划巨大，图画视频剖析、查找、引荐、网络等各种事务场景都亟待AI专用芯片，其间图画和视频对算力的需求特别大，这为平头哥研制AI芯片供给了绝佳渠道。 平头哥由中天微和达摩院自研芯片事务整合而成，算上中天微的19年，以及阿里巴巴在服务器、FPGA以及存储等硬件根底设施上早年的探索，这些经年累月的研制经历使其在体系结构、编译技能等范畴具有深沉的技能储备。 芯片规划流程杂乱、危险极高。一旦流片失利，全部都要推倒重来，许多芯片公司做不到一次流片成功；流片成功后还需经过杂乱的测验验证，只需各项方针均符合实践场景需求，才到了真实的商用阶段。 而平头哥完结芯片规划、流片等全进程用时十分短，7个月完结前端实践，之后仅3个月就一次成功流片，这在业界仍是十分可贵的。 除适配场景、硬件架构外，AI芯片的差异化规划还体现在软件算法，它与硬件架构高度适配、协同立异，才干发挥出芯片的最大价值。 算法方面，阿里巴巴达摩院机器智能实验室曩昔两年构建了完好的算法体系，包括语音智能、言语技能、机器视觉、决议计划智能等方向，而且取得多个世界抢先水平的效果，在世界尖端学术会议上共宣布了近400篇尖端论文。 这一姓名承载了阿里巴巴对芯片公司寄予的希望，不同于大多数芯片商，，不是卖芯片，而是 本年7月，平头哥发布榜首款依据RISC-V的处理器IP核“玄铁910”；8月，它又推出榜首款一站式芯片规划渠道“无剑”；9月，早在一年前就做出预告的云端AI芯片总算按期而至。 其C-Sky系列中，CK801、CK802、CK803、CK805、CK807、CK810、CK860等7款自研嵌入式CPU IP核均已得到大规划量产的验证，授权客户超100家，累计出售超十亿颗，广泛运用于机器视觉、工业操控、车载终端、移动通讯和信息安全等范畴。新发布的玄铁系列也为AIoT终端芯片供给高性价比IP。 平头哥研究员孟建熠说，玄铁更重要的是在根底架构之上的可扩展性，能在原有的一些通用处理器上，定制一些差异化的东西。 无剑SoC渠道集成CPU、GPU、NPU等，可下降芯片规划门槛，将研制周期缩短50%，开发本钱下降50%。 现在，无剑已推出MCU、语音、视觉三大渠道，后续还会有更多渠道推出。MCU渠道有5类IP，3家协作伙伴；语音辨认渠道有8类IP，3家协作伙伴；机器视觉渠道有9类IP，3家协作伙伴。 除了它们各自具有的一些差异化立异技能外，平头哥为全部渠道云端一体坚持全链安全。 无剑的首要原理是让职业软硬件很好交融。现在芯片的规划办法是将买IP、模块，自己做组合、验证、测验、流片；而无剑更多在共性根底上从保持生态的视点去干事，先把硬件上共性的东西都做好，在体系层面也做了芯片的试流片。 在云端，阿里云现在排名全球前三、亚太榜首，这为平头哥服务企业供给了绝佳渠道，含光800经过AI云服务为各企业的AI场景供给极致算力。 在AI场景中，含光800是异构核算的很好弥补。据悉，以满意更多场景的算力需求。 AI芯片是人工智能场景最高效的算力单元，阿里将投入重金打造好这些技能，一起构建运用生态。 除此之外，平头哥还将继续开发操作体系，软硬件交融的算法，中心的IP等，把这些共性的技能做好、做精、做出竞争力，并构成生态，然后敞开给芯片规划公司，让他们依据高质量的根底设施打造芯片产品，然后催生工业生态的昌盛，进步全体的工业竞争力。 众所周知，服务器范畴x86阵营独大，Arm阵营则是移动芯片年代的主角。现在，平头哥带着它的平头哥阵营来了。 在平头哥分论坛上，清微智能、云天励飞、炬芯、奉加微、联盛德威、艾派克、博雅鸿猷等企业发布7款依据玄铁处理器IP的新款芯片，包括视觉、语音、微操控、无线芯片等运用范畴。 这其间，炬芯是国内老牌IC规划企业，云天励飞是国内闻名AI独角兽，艾派克是我国打印机主控芯片的龙头，奉加微是蓝牙芯片范畴的新秀，清微智能、联盛德、博雅鸿猷则分别在AI可重构核算芯片、物联网通讯芯片、数据视网膜芯片范畴各有特长。 因为AIoT商场碎片化，端侧芯片功能、存储、功耗等要求都不相同，比方就本次新发的芯片中，云天励飞选用的是玄铁高端处理器，需1GB以上存储；清微智能在其可重构芯片中选用的是中端处理器玄铁804/805，存储需400-500MB；炬芯重点在低功耗、好声响，挑选的是高能效处理器，它对功能和质量要求更低，存储只需200-300MB。 孟建熠表明，不是说存储小就代表差，而是在职业中寻求的产品不同，玄铁面向不同AIoT的系列化产品，有两代产品，一代是玄铁老的自主架构，第二代是RISC-V。 炬芯曩昔运用的是MIPS，炬芯科技董事长&CEO周正宇说，改用RISC-V仍是有些严重的，但经过实践，现在他们已有4款芯片用玄铁802、1款芯片运用玄铁803。 周正宇发现，RISC-V在东西链、指令集运用上已超越MIPS，更挨近Arm；其功耗、紧缩率上也比MIPS更好。除了供给通用CPU，平头哥还专门为炬芯打造特别指令集，周正宇表明，两边会更长时刻的协作。 奉加微本年年初取得平头哥玄铁802 MCU、YoC操作体系及CSI外设接口授权，用6个月就完结了芯片规划，艾派克估计本年搭载平头哥内核的芯片出货量将到达2亿颗。 同日，阿里人工智能实验室和平头哥一起定制开发智能语音芯片TG6100N，天猫精灵将成为首款选用平头哥定制芯片的家用产品。 能够看见，AIoT年代下，平头哥现已首先搭建起生态，并正按部就班地沿着其“普惠芯片”的方针继续构建职业生态和开发者生态。 一方面，平头哥继续完善其技能及芯片产品阵列；另一方面，平头哥还将建立芯片敞开社区，完结1天上手，5天原型，20天做出产品，进一步为芯片工业供给敞开协作的渠道。 平头哥牵头建议的IP联盟，已有Cadence等9家半导体IP供货商参加。此外，平头哥还同新思科技、阿里云联合发布《云端规划，与时刻赛跑》白皮书。 在分论坛期间，孟建熠还谈到了芯片职业的新趋势——Foundry上云、EDA上云、开源芯片、定制化芯片。 孟建熠以为，EDA承当的人物至关重要，云、EDA公司都希望有EDA上云这样的交集。不过，现在阿里还只是在测验这件事，没有对外推出，新思科技等协作伙伴正在做EDA上云，我国渐渐也在往这一前沿范畴走。 他希望渠道能向越来越敞开的方向走，假如EDA上云，开发者能够更快开宣布芯片产品，和无剑渠道的结合是有价值的。不过，平头哥自身没有EDA的东西，需求第三方去做这件工作。 AI的加快落地使得对底层技能布局益发火急。阿里巨大的电商、金融、物流、云核算、物联网事务，都对芯片有着越来越大的需求。 现在，芯片、AI与云核算的协调开展已是大势所趋。AI算法逐步集成到芯片，专用AI芯片为云服务供给更强的算力，云核算又加快了AI运用的大规划落地。 关于云核算厂商而言，自研芯片不只能够下降全体核算的经济本钱，还能以云服务的方法将更高算力、更低功耗供给给更多企业。这一趋势推进下，阿里巴巴造芯成为必定。 阿里建立独立芯片公司平头哥，既是适应云核算巨子造芯的大势，完结从底层硬件到上层运用的生态自循环；亦是放眼云核算和AIoT所带来的宽广商场，以芯片根底设施供给商的定位以期获取新年代的盈利。 承载着“普惠芯片”的夸姣愿景，平头哥现已发布的产品布局十分明晰：端侧处理器IP+芯片规划渠道，下降芯片公司造芯难度；云端AI芯片，经过阿里云AI使能各企业智能化晋级。 阿里能否如其所希望的那样，成为AIoT年代的芯片根底设施供给商，咱们拭目而待。
