文 | maomaobear
7月25日,阿里巴巴旗下的平头哥发布首款玄铁910芯片,号称目前业界性能最强的RISC-V架构芯片之一,未来可以运用于5G、人工智能、物联网、自动驾驶等领域。

在中美贸易战的大背景之下,互联网巨子涉足芯片制造,尤其还是利用开放指令集,这条新闻无疑令人激动。
在PC时期,利用X86指令集的英特尔一统天下,在移动互联网时期,开拓的ARM和谷歌安卓建立了强大的生态系统。那么在未来的Iot时期,阿里基于RISC-V指令集的芯片会有机会成为新巨子吗?阿里这次发布的玄铁910有多强大?我们来剖析一下。
一、 玄铁910的性能到底有多强?
在发布会上,阿里公布了玄铁910的规格和跑分,玄铁910利用12nm工艺能跑到2.5GHZ,16核心,单位性能7.1 Coremark/MHz。主频功耗仅为0.2瓦(不清楚这个主频功耗是新闻稿写作缺点还是丢字了,其他处理器从来没有用过这个词。)
功耗不太清楚,但是7.1 Coremark/MHz还是随意马虎比拟的。
由于新闻稿的传播缺点,最初的单位性能7.1 Coremark/MHz被传成了单核性能7.1 Coremark/MHz,性能无端被放大了十六倍。
从Coremark/MHz的跑分看,玄铁910作为一颗3发射,12级流水线,双内存访问的核心,单核心跑7.1 Coremark/MHz是不可能的,该当是16核心跑了7.1 Coremark/MHz。
那么这个7.1 Coremark/MHz是个什么水平呢?
在移动领域,我们找到三星note2(2012年手机)利用的Samsung Exynos 4412的成绩是11.0 Coremark/MHz。而它只有四核心。
由于玄铁910利用12nm工艺,主频达到2.5GHZ,而2012年的Samsung Exynos 4412利用32nm工艺,主频只能做到1.6Ghz,以是两者只管单位性能有差距,但是总体性能是相称的。
便是说,阿里的玄铁910火力全开,大约相称于2012年旗舰手机的处理器性能。
当然,由于处理器的多核心优化比较困难。日常紧张运用很多时候要看单核心性能。2.5GHZ的玄铁910,单核心性能大约在500多Mhz的ARM11水平,大约相称于2008第二代iPhone3G的水平,不如2009年的iPhone3GS。
从性能看,虽然玄铁910的核心数很多,主频不低,但紧张还是运用在移动和嵌入式领域。它间隔高性能打算,还有很迢遥的间隔。
二、RISC-V的意义
纯挚从性能看,玄铁910的多核心与华为2012年的K3V2在同一个水平线上。单核心性能更弱。
但是玄铁910有一个独特的地方,是它用了RISC-V指令集,而没有用大家常见的ARM指令集。
RISC-V出身于美国UC Berkeley大学。2010年的一个学校假期,有感于传统商业闭源指令集在教诲上利用时的局限性,大学教授Krste Asanovic、David Patterson连同毕业生Yunsup Lee、Andrew Waterman创造出了RISC-V指令集的雏形。此指令集以精简、高效、低能耗、模块化、可拓展、免费开放、无历史负累低效指令等为研发目标,经由几年积累,除了在教诲领域运用,认识到它的上风,团队也决定将之推出市场商业化。
RISC-V基金会不收取高额的授权费。开源采取宽松的BSD协议,企业完备自由免费利用,同时也容许企业添加自有指令集拓展而不必开放共享以实现差异化发展。
便是说,RISC-V要比ARM开放的多,类似于Linux系统,是个不从属于商业公司指令集。
从技能上看,RISC-V很多指令与MIPS高度类似,但是它去掉了MIPS指令集的一些兼容性包袱,也设计的更加简洁规范。
曾几何时,MIPS是与ARM在嵌入式领域并驾齐驱的厂商,而后来ARM做大,MIPS逐渐边缘化。
我国的龙芯便是在MIPS授权的根本上搞出来自己的处理器和扩展指令集。
便是说RISC-V是一个比MIPS更简洁,更开放,没有商业公司垄断,但是也缺少支持的一个指令集。
中国公司利用RISC-V的好处是限定少,ARM授权说不给你就不给你,而RISC-V支持企业自由利用,而且可以自己拓展,中国公司可以搞出自己一套以RISC-V为根本的指令集自己用,类似于龙芯从MIPS发展出一套指令集。
如果,中国公司坚持下去,往后可以环绕RISC-V扩展出来的自有指令集,基于Linux操作系统,发展出来信息安全自主,而且潜力巨大的体系和生态系统,进而实现信息的安全与自主。
与龙芯不同的是,RISC-V的根本指令集是全天下都支持的,可以建立天下范围内的生态系统。龙芯指令集也很精良,但是只有龙芯自己用。而RISC-V搞好了,可以全天下都用,印度已经把RISC-V作为国家指令集来发展,西部数据、nVIDIA等巨子也在支持RISC-V
如果中国这套以RISC-V为根本的生态做出来,并且中国企业霸占领导地位,那么未来有可能与Winetel,AA(ARM+安卓)鼎足而三。
从这个意义上看,阿里平头哥搞的玄铁910意义重大,虽然它目前性能还很羸弱,但是万里长征的第一步走出去了。
三、道路弯曲,出息光明
从历史看,搞一个新的指令集不难,但是搞一个指令集,还要有竞争力就难了。
在美国历史上,一度所有的大IT公司都有自己的指令集,自己的处理器。
但是,末了X86一统天下,什么IBM、HP、SUN、Alpha、Moto都尘归尘土归土。
指令集是生态系统的底层,有了指令集,你要造出有竞争上风的处理器,有了处理器,你要有合营处理器的操作系统,有了操作系统,你还要有运用软件,有第三方的软硬件支持,终极才能发展成操作系统。
龙芯做MIPS,要早于华为做ARM,但是龙芯做的MIPS扩展指令集缺少支持,芯片性能比较ARM掉队几个时期,操作系统要自己改,运用软件要一个一个的找第三方开拓。
末了出来的东西,价格贵(由于量少,不能批量抵消流片高昂的本钱),性能差(处理器研发水平低,由于给不起高薪,请不到足够牛,足够多的人),生态体系差。
结果,龙芯只限于很小的一些领域,依赖信息安全的需求勉强生存。
而华为做ARM,直接用了ARM+Android的生态,自己造的手机消化掉自己制造的芯片。
华为的手性能赢利,就能给海思输血搞研发,而海思有钱,一方面买ARM的授权,一方面招募足够多足够牛的芯片设计人才,一方面与台积电互助最新工艺。
结果,华为海思的麒麟980已经能追上高通的骁龙855了。
阿里平头哥要走的是一条比龙芯更难的道路,由于RISC-V的成熟度还不如MIPS。
阿里要补的课很多,阿里首先要花大钱,把这个PPT上的芯片流片量产出来,让它没有bug的稳定运行,这就须要很永劫光,很多钱。
然后,阿里要给这个芯片找到用场,它可以用到什么地方去,能不能带来利润形成循环?
有了平台,后面才是第三方支持,环绕阿里RISC-V指令集的处理器,逐步建立生态系统。
在这个过程中,阿里须要中国所有IT厂商的支持,须要国家的支持。
而阿里平头哥自己,也要不断进步,第一代玄铁910的性能羸弱。但是第二代,第三代该当越来越强大。
ARM当年能崛起,是由于在低功耗领域ARM处理器好于X86处理器。阿里必须在某个领域超过ARM和X86,才会有竞争力。
阿里作为互联网巨子,自己本身就有很多芯片的需求,阿里平头哥的芯片在稚子期须要先从阿里内部开始运用,逐步成熟。
海思的路,阿里平头哥可以借鉴。(本文首发钛媒体)
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