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太牛了!超强ARM服务器芯片诞生!阿里自研CPU“倚天710”出鞘!未来还有“屠龙”大招?

Felix分析 来源:电子发烧友网 作者:Felix 2021-10-20 07:08 次阅读
10月19日,在2021云栖大会主论坛上,阿里云智能总裁、达摩院院长张建锋在演讲过程中正式向外界展示了阿里巴巴旗下半导体公司平头哥自研的云芯片——倚天710。
阿里云智能总裁、达摩院院长张建锋(图源:现场拍摄)

倚天710性能超行业标杆20%

我们注意到,刚刚发布的倚天710已经在平头哥官网上线,并展示了具体的性能细节。根据平头哥的官方资料,倚天710是该公司旗下首颗ARM服务器芯片,采用业界最先进的5nm工艺,单芯片容纳高达600亿晶体管。在标准测试集SPECint2017上,倚天710的分数达到440,超出超过业界标杆20%,能效比提升50%以上。
倚天710(图源:平头哥官网)
图源:现场拍摄



在这些配置参数中有多项产业前沿技术,包括ARMv9、DDR5、PCIe5.0等。平头哥表示,这是设计倚天710的难点之一,“这些技术都是刚刚诞生不久,我们对此做了深度定制,同时也引入了许多自研技术。平头哥从前端架构设计到后端物理实现都是自研,我们既要克服工艺以及IP不成熟带来的困难,又要针对云场景的独特要求做定制化设计,技术上保障性能、功耗的均衡。”

得益于先进的制程工艺、封装技术,以及自主研发的架构,倚天710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。

业界都清楚,Arm大概从2008年开始在内部酝酿服务器芯片计划,并参与投资了Calxeda(前身为Smooth Stone),但是很不幸由于融资问题Calxeda于2013年倒闭了,基于Arm v8架构打造服务器芯片也胎死腹中。后续,我们又见证了高通和贵州政府合作的华芯通,其结局依然是破产。

虽然有坎坷,但打造ARM服务器芯片一直以来都有厂商在持续做这件事,包括华为亚马逊和飞腾等。此次平头哥倚天710的发布给行业以提振作用,让更多的从业者有信心参与到这个领域来。

Arm基础设施事业部全球副总裁邹挺表示:“阿里巴巴作为公有云的头部厂商之一,为其他云服务提供商树立了可以效仿的标杆。对 Arm 来说,平头哥在服务器处理器倚天710芯片的研发成果无疑是一项重大的里程碑,同时也验证了 Arm IP在基础设施领域的产品路线图以及每瓦性能的优势。我们为平头哥的技术团队感到高兴,期待继续与平头哥和阿里巴巴在芯片设计、软件应用优化以及生态孵化方面开展进一步深入的合作。”

一颗各项参数都拔尖的服务器芯片,相信一定会有服务器设计厂商对此动心,但张建锋在演讲中指出:“我们发布倚天710,希望满足客户多样性的计算需求,这款芯片不出售,主要是阿里云自用。我们将继续与英特尔英伟达AMD、ARM等合作伙伴保持密切合作,为客户提供更多选择。”

倚天710只是起点

从云栖大会的演讲中不难看出,阿里云和平头哥一起做了十足的准备才将倚天710推送到公众面前。在云栖大会上,阿里云正式推出面向云原生时代的“磐久”自研服务器系列,该服务器系列正是基于倚天710打造,将在今年部署,为阿里云自用。。

根据阿里云的介绍资料,磐久服务器系列采用灵活模块化设计,可实现计算存储分离,包括高性能计算系列、大容量存储系列、高性能存储系列,且拥有风冷、液冷不同散热模式和归一化的主板,整机柜的设计让交付效率提升50%,更符合下一代云原生系统架构,可在大规模事务、在线交易及云原生应用场景中发挥重要作用。

云原生是近期的热门话题,是一种基于云的基础之上的软件架构思想,以及基于云进行软件开发实践的一组方法论,可以简单理解为云原生=微服务+DevOps +持续交付+容器化。针对这一特性,阿里云表示:“磐久系列服务器采用软硬件融合方式实现极致性能,结合自研的MOC、FIC、AliFPGA、神盾卡等,满足云原生的创新开发对性能和稳定性的机制要求。在计算方面,虚拟化和OVS转发性能业界领先;存储方面,可实现百万级IOPS和存储延迟的大幅降低;安全方面,支持芯片级的硬件加密。”

倚天710是阿里云推进「一云多芯」策略的重要一步,在「一云多芯」模式下,飞天云操作系统可以从云服务的底层将服务器芯片、专用芯片等硬件封装成标准算力,彻底解决不同架构服务器集群带来的多云协管问题。也就是说,在这套标准下,不仅是基于ARM架构的倚天710,X86架构和RISC-V架构处理器最终都能够转化成标准的、高质量的云服务。

毫无疑问,随着「一云多芯」这样的云服务标准推行,阿里云对于各类型芯片架构的理解会越来越深,必将反哺平头哥的芯片自研,未来在各个架构领域推出行业标杆型的自研芯片。在此,平头哥讲到:“阿里云稳居全球云计算厂商前三、亚太第一的位置,倚天710、含光800等自研芯片还可通过阿里云输出给全社会,以更高的性能和更低的成本赋能更多的企业,让企业随时随地可以享受到极致算力。”

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AM5726 Sitara 处理器: 双核 ARM Cortex-A15 和 DSP

AM4378 AM437x ARM Cortex-A9 微处理器 (MPU)

TI AM437x高性能处理器基于ARM Cortex-A9内核。 这些处理器通过3D图形加速得到增强,可实现丰富的图形用户界面,还配备了协处理器,用于进行确定性实时处理(包括EtherCAT,PROFIBUS,EnDat等工业通信协议)。该器件支持高级操作系统(HLOS)。基于Linux的® 可从TI免费获取。其它HLOS可从TI的设计网络和生态系统合作伙伴处获取。 这些器件支持对采用较低性能ARM内核的系统升级,并提供更新外设,包括QSPI-NOR和LPDDR2等存储器选项。 这些处理器包含功能方框图中显示的子系统,并且后跟相应的“说明”中添加了更多信息说明。 处理器子系统基于ARM Cortex-A9内核,PowerVR SGX™图形加速器子系统提供3D图形加速功能以支持显示和高级用户界面。 可编程实时单元子系统和工业通信子系统(PRU-ICSS与ARM内核分离,允许单独操作和计时,以实现更高的效率和灵活性.PRU-ICSS支持更多外设接口和EtherCAT,PROFINET,EtherNet /IP,PROFIBUS,以太网Powerlink,Sercos,EnDat等...
发表于 09-29 10:55 603次 阅读
AM4378 AM437x ARM Cortex-A9 微处理器 (MPU)

AM4372 AM437x ARM Cortex-A9 微处理器 (MPU)

TI AM437x高性能处理器基于ARM Cortex-A9内核。 这些处理器通过3D图形加速得到增强,可实现丰富的图形用户界面,还配备了协处理器,用于进行确定性实时处理(包括EtherCAT,PROFIBUS,EnDat等工业通信协议)。该器件支持高级操作系统(HLOS)。基于Linux的® 可从TI免费获取。其它HLOS可从TI的设计网络和生态系统合作伙伴处获取。 这些器件支持对采用较低性能ARM内核的系统升级,并提供更新外设,包括QSPI-NOR和LPDDR2等存储器选项。 这些处理器包含功能方框图中显示的子系统,并且后跟相应的“说明”中添加了更多信息说明。 处理器子系统基于ARM Cortex-A9内核,PowerVR SGX™图形加速器子系统提供3D图形加速功能以支持显示和高级用户界面。 可编程实时单元子系统和工业通信子系统(PRU-ICSS与ARM内核分离,允许单独操作和计时,以实现更高的效率和灵活性.PRU-ICSS支持更多外设接口和EtherCAT,PROFINET,EtherNet /IP,PROFIBUS,以太网Powerlink,Sercos,EnDat等...
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AM4372 AM437x ARM Cortex-A9 微处理器 (MPU)

AM3356 Sitara ARM Cortex-A8 微处理器

AM335x微处理器基于ARM Cortex-A8处理器,在图像,图形处理,外设以及EtherCAT和PROFIBUS等工业接口选项方面得到了增强。该器件支持高级操作系统(HLOS).Linux ®和Android™可从德州仪器(TI)免费获取。 AM335x微处理器包含功能框图中显示的子系统和以下简要说明: 微处理器单元(MPU)子系统基于ARM Cortex-A8处理器,PowerVR SGX™图形加速器子系统提供3D图形加速功能以支持显示和游戏特效。 可编程实时单元子系统和工业通信子系统(PRU-ICSS)与ARM内核彼此独立,允许单独操作和计时,以实现更高的效率和灵活性.PRU-ICSS支持更多外设接口和EtherCAT,PROFINET,EtherNet /IP,PROFIBUS,以太网Powerlink,Sercos等实时协议。此外,凭借PRU-ICSS的可编程特性及其对引脚,事件和所有片上系统(SoC)资源的访问权限,该子系统可以灵活地实现快速实时响应,专用数据处理操作以及自定义外设接口,并减轻SoC其他处理器内核的任务负载。 特性 高达 1GHz Sitara...
发表于 09-29 10:42 519次 阅读
AM3356 Sitara ARM Cortex-A8 微处理器

AM5728 Sitara 处理器

AM572x Sitara ARM应用处理器旨在满足现代嵌入式产品对于处理性能的强烈需求。 AM572x器件通过其极具有活性的全集成混合处理器解决方案,可实现较高的处理性能。此外,这些器件不但具有可编程视频处理功能,还融合了高度集成的外设集。每个AM572x器件都具有加密加速功能。 双核ARM Cortex-A15 RISC CPU配有Neon™扩展和两个TI C66x VLIW浮点DSP内核,可提供编程功能。借助ARM,开发人员能够控制函数与在DSP和协处理器上编程的其他算法分离开来,从而降低系统软件的复杂性。 此外,TI提供有一套针对ARM和C66x DSP的完整开发工具集,其中包括C语言编译器,用于简化编程和调度过程的DSP汇编优化器以及一个用于查看源代码执行的调试接口。 特性 若要了解器件修订版本1.1的相关信息,请参见SPRS915 ARM®Cortex®-A15双核微处理器子系统 多达2个C66x™浮点VLIW DSP 对象代码与C67x™和C64x +™完全兼容 每周期最多3...
发表于 09-29 10:37 2159次 阅读
AM5728 Sitara 处理器

AM4377 AM437x ARM Cortex-A9 微处理器 (MPU)

TI AM437x 高性能处理器基于 ARM Cortex-A9 内核。 这些处理器通过 3D 图形加速得到增强,可实现丰富的图形用户界面,还配备了协处理器,用于进行确定性实时处理(包括 EtherCAT、PROFIBUS、EnDat 等工业通信协议)。该器件支持高级操作系统 (HLOS)。 基于 Linux 的®可从 TI 免费获取。其它 HLOS 可从 TI 的设计网络和生态系统合作伙伴处获取。 这些器件支持对采用较低性能 ARM 内核的系统升级,并提供更新外设,包括 QSPI-NOR 和 LPDDR2 等存储器选项。 这些处理器包含功能方框图中显示的子系统,并且后跟相应的 “说明”中添加了更多信息 说明。 处理器子系统基于 ARM Cortex-A9 内核, PowerVR SGX™图形加速器子系统提供 3D 图形加速功能以支持显示和高级用户界面。 可编程实时单元子系统和工业通信子系统 (PRU-ICSS) 与 ARM 内核分离,允许单独操作和计时,以实现更高的效率和灵活性。PRU-ICSS 支持更多外设接口和 EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP、PROFIBUS、E...
发表于 09-29 10:35 681次 阅读
AM4377 AM437x ARM Cortex-A9 微处理器 (MPU)

AM3894 Sitara 处理器

The AM389x Sitara ARM processors are a highly integrated, programmable platform that leverages TI's Sitara technology to meet the processing needs of the following applications: single-board computing, network and communications processing, industrial automation, human machine interface, and interactive point-of-service kiosks. The device enables original-equipment manufacturers (OEMs) and original-design manufacturers (ODMs) to quickly bring to market devices featuring robust operating systems support, rich user interfaces, and high processing performance through the maximum flexibility of a fully integrated mixed processor solution. The device combines high-performance ARM processing with a highly integrated peripheral set. The ARM Cortex-A8 32-bit RISC processor with NEON floating-point extension includes: 32KB of instruction cache; 32KB of data cache; 256KB of L2 cache; and 64KB of RAM. ...
发表于 09-25 16:39 289次 阅读
AM3894 Sitara 处理器

AM3703 Sitara 处理器

Sitara™高性能微处理器的AM37x系列(AM3715 /AM3703)基于增强型Cortex™-A8器件架构,集成在TI高级产品中45纳米工艺技术。该架构旨在提供最佳的ARM和图形性能,同时提供低功耗。 该设备可支持众多高级操作系统和实时操作系统解决方案,包括Linux,Android和Windows Embedded CE可直接从TI免费获得。此外,该器件完全向后兼容以前的Cortex-A8 Sitara微处理器和OMAP™处理器。 AM3715 /AM3703微处理器数据手册介绍了AM3715 /AM3703微处理器的电气和机械规格。 除非另有说明,否则本数据手册中包含的信息适用于AM3715 /03微处理器的商用和扩展温度版本。它由以下部分组成: AM3715 /03终端的描述:分配,电气特性,多路复用和功能描述 电气特性要求的介绍:电源域,工作条件,功耗和直流特性 时钟规范:输入和输出时钟,DPLL和DLL 热特性,器件命名和机械的描述有关可用包装的数据 特性 AM3715,AM3703 Sitara ARM微处理器: ...
发表于 09-25 16:37 280次 阅读
AM3703 Sitara 处理器

AM3715 Sitara 处理器

Sitara™高性能微处理器的AM37x系列(AM3715 /AM3703)基于增强型Cortex™-A8器件架构,集成在TI高级产品中45纳米工艺技术。该架构旨在提供最佳的ARM和图形性能,同时提供低功耗。 该设备可支持众多高级操作系统和实时操作系统解决方案,包括Linux,Android和Windows Embedded CE可直接从TI免费获得。此外,该器件完全向后兼容以前的Cortex-A8 Sitara微处理器和OMAP™处理器。 AM3715 /AM3703微处理器数据手册介绍了AM3715 /AM3703微处理器的电气和机械规格。 除非另有说明,否则本数据手册中包含的信息适用于AM3715 /03微处理器的商用和扩展温度版本。它由以下部分组成: AM3715 /03终端的描述:分配,电气特性,多路复用和功能描述 电气特性要求的介绍:电源域,工作条件,功耗和直流特性 时钟规范:输入和输出时钟,DPLL和DLL 热特性,器件命名和机械的描述有关可用包装的数据 特性 AM3715,AM3703 Sitara ARM微处理器: ...
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AM3715 Sitara 处理器

AM1810 Sitara 处理器

The AM1810 ARM Microprocessor for PROFIBUS is a low-power applications industrial processor based on ARM926EJ-S that is specifically targeted for PROFIBUS applications. The device enables original-equipment manufacturers (OEMs) and original-design manufacturers (ODMs) to quickly bring to market devices featuring robust operating systems support, rich user interfaces, and high processing performance life through the maximum flexibility of a fully integrated mixed processor solution. The ARM926EJ-S is a 32-bit RISC processor core that performs 32-bit or 16-bit instructions and processes 32-bit, 16-bit, or 8-bit data. The core uses pipelining so that all parts of the processor and memory system can operate continuously. The ARM core has a coprocessor 15 (CP15), protection module, and data and program memory management units (MMUs) with table look-aside buffers. The ARM core proces...
发表于 09-25 15:40 186次 阅读
AM1810 Sitara 处理器

AM3874 ARM Microporcessor

AM387x Sitara™ ARM® 处理器是一款高度集成的、可编程平台,此平台借助 TI 的Sitara™ 处理器技术优势来满足下列应用:单板计算、网络和通信处理、工业自动化、人机界面、交互式服务点/信息亭、和便携式数据终端。 凭借全集成化混合处理器解决方案所具有的极大灵活性,该器件使得原始设备制造商 (OEM) 和原始设计制造商 (ODM) 能够将拥有稳健的操作系统支持、丰富的用户界面以及高处理性能的设备迅速投放市场。 此器件还将可编程ARM处理与一个高度集成的外设集组合在一起。 AM387x Sitara™ ARM® 媒体处理器还使 OEM 和 ODM 拥有了新的处理器可扩缩性及软件重用性水平。 在一个设计中使用 AM387x 处理器且发现有机会制造具有添加特性的类似产品的 OEM 和 ODM 可扩展升级至德州仪器 (TI) 生产的引脚兼容且软件兼容的 TMS320DM814x 处理器。 TMS320DM814x DaVinci™ 视频处理器在 AM387x 的硬件上添加了一个强大的 C674x™ 内核 DSP 以及一个视频编码器/解码器。 此外,使用 AM387x 或者 DM814x 处理器且需要更快 ARM 和/或者 DS...
发表于 09-25 15:13 221次 阅读
AM3874 ARM Microporcessor

AM3892 Sitara 处理器

AM389x Sitara ARM处理器是一个高度集成的可编程平台,利用TI的Sitara技术来满足以下应用的处理需求:单板计算,网络和通信处理,工业自动化,人机界面和交互式服务点信息亭。 该设备使原始设备制造商(OEM)和原始设计制造商(ODM)能够快速实现市场设备具有强大的操作系统支持,丰富的用户界面和高处理性能,通过完全集成的混合处理器解决方案的最大灵活性。该器件将高性能ARM 处理与高度集成的外设集合在一起。 具有NEON浮点扩展的ARM Cortex-A8 32位RISC处理器包括:32KB指令缓存; 32KB的数据缓存; 256KB的L2缓存;和64KB的RAM。 丰富的外设集可以控制外部外围设备并与外部处理器通信。有关每个外围设备的详细信息,请参阅本文档中的相关章节以及相关的外围设备参考指南。外围设备包括:高清视频处理子系统(HDVPSS),提供同步高清和标清模拟视频输出和双高清视频输入;最多两个千兆以太网MAC(10 Mbps,100 Mbps,1000 Mbps),带有GMII和MDIO接口;两个USB端口,集成2.0 PHY; PCIe端口x2通道符合GEN2标准接口,允许设备充当PCIe根复合...
发表于 09-25 14:58 174次 阅读
AM3892 Sitara 处理器

AM5K2E04 多核 ARM+DSP

AM5K2E0x是一款基于TI的KeyStone II多核SoC架构的高性能器件,该器件集成了性能最优的Cortex-A15处理器双核或四核CorePac可以高达1.4GHz的内核速度运行.TI的AM5K2E0x器件实现了一套易于使用的高性能,低功耗平台,可供企业级网络终端设备,数据中心网络,航空电子设备和国防,医疗成像,测试和自动化等诸多应用领域的开发人员使用。 TI的KeyStone II架构提供了一套集成有ARM CorePac,(Cortex-A15处理器四核CorePac),网络处理等各类子系统的可编程平台,并且采用了基于队列的通信系统,使得器件资源能够高效且无缝地运作。这种独特的器件架构中还包含一个TeraNet交换机,该交换机可能从可编程内核到高速IO的各类系统元素广泛融合,确保它们以最高效率持续运作。 AM5K2E0x KeyStone II器件集成了大量的片上存储ARMD CorePac中多达4个Cortex A15内核共享4MB L2缓存。该器件还集成了2MB的多核共享存储器(每个MSMC),可用作共享的L3 SRAM。所有L2和MSMC存储器均包含错误检测与错误校正功能。该器件包含一个以1600MTPS传输速率运行的64位DDR-3...
发表于 09-25 14:42 169次 阅读
AM5K2E04 多核 ARM+DSP

AM3357 Sitara ARM Cortex-A8 微处理器

AM335x微处理器基于ARM Cortex-A8处理器,在图像,图形处理,外设以及EtherCAT和PROFIBUS等工业接口选项方面得到了增强。该器件支持高级操作系统(HLOS).Linux ®和Android™可从德州仪器(TI)免费获取。 AM335x微处理器包含功能框图中显示的子系统和以下简要说明: 微处理器单元(MPU)子系统基于ARM Cortex-A8处理器,PowerVR SGX™图形加速器子系统提供3D图形加速功能以支持显示和游戏特效。 可编程实时单元子系统和工业通信子系统(PRU-ICSS)与ARM内核彼此独立,允许单独操作和计时,以实现更高的效率和灵活性.PRU-ICSS支持更多外设接口和EtherCAT,PROFINET,EtherNet /IP,PROFIBUS,以太网Powerlink,Sercos等实时协议。此外,凭借PRU-ICSS的可编程特性及其对引脚,事件和所有片上系统(SoC)资源的访问权限,该子系统可以灵活地实现快速实时响应,专用数据处理操作以及自定义外设接口,并减轻SoC其他处理器内核的任务负载。 特性 高达 1GHz Sitara...
发表于 09-25 14:39 324次 阅读
AM3357 Sitara ARM Cortex-A8 微处理器

AM4379 AM437x ARM Cortex-A9 微处理器 (MPU)

TI AM437x高性能处理器基于ARM Cortex-A9内核。 这些处理器通过3D图形加速得到增强,可实现丰富的图形用户界面,还配备了协处理器,用于进行确定性实时处理(包括EtherCAT,PROFIBUS,EnDat等工业通信协议)。该器件支持高级操作系统(HLOS)。基于Linux的® 可从TI免费获取。其它HLOS可从TI的设计网络和生态系统合作伙伴处获取。 这些器件支持对采用较低性能ARM内核的系统升级,并提供更新外设,包括QSPI-NOR和LPDDR2等存储器选项。 这些处理器包含功能方框图中显示的子系统,并且后跟相应的“说明”中添加了更多信息说明。 处理器子系统基于ARM Cortex-A9内核,PowerVR SGX™图形加速器子系统提供3D图形加速功能以支持显示和高级用户界面。 可编程实时单元子系统和工业通信子系统(PRU-ICSS与ARM内核分离,允许单独操作和计时,以实现更高的效率和灵活性.PRU-ICSS支持更多外设接口和EtherCAT,PROFINET,EtherNet /IP,PROFIBUS,以太网Powerlink,Sercos,EnDat等...
发表于 09-25 11:51 412次 阅读
AM4379 AM437x ARM Cortex-A9 微处理器 (MPU)

AM4376 AM437x ARM Cortex-A9 微处理器 (MPU)

TI AM437x 高性能处理器基于 ARM Cortex-A9 内核。 这些处理器通过 3D 图形加速得到增强,可实现丰富的图形用户界面,还配备了协处理器,用于进行确定性实时处理(包括 EtherCAT、PROFIBUS、EnDat 等工业通信协议)。该器件支持高级操作系统 (HLOS)。 基于 Linux 的®可从 TI 免费获取。其它 HLOS 可从 TI 的设计网络和生态系统合作伙伴处获取。 这些器件支持对采用较低性能 ARM 内核的系统升级,并提供更新外设,包括 QSPI-NOR 和 LPDDR2 等存储器选项。 这些处理器包含功能方框图中显示的子系统,并且后跟相应的 “说明”中添加了更多信息 说明。 处理器子系统基于 ARM Cortex-A9 内核, PowerVR SGX™图形加速器子系统提供 3D 图形加速功能以支持显示和高级用户界面。 可编程实时单元子系统和工业通信子系统 (PRU-ICSS) 与 ARM 内核分离,允许单独操作和计时,以实现更高的效率和灵活性。PRU-ICSS 支持更多外设接口和 EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP、PROFIBUS、E...
发表于 09-25 11:40 859次 阅读
AM4376 AM437x ARM Cortex-A9 微处理器 (MPU)