阿里巴巴2019云栖大会揭幕首日，平头哥颁布阿里巴巴第一款芯片含光800，号称环球职能最强的云端AI推理芯片，职能及能效比均环球第一。

　　至此，平头哥集齐AI芯片（含光800）、高职能措置器IP（玄铁系列）和一站式芯片安排平台（无剑SoC平台），端云一体全栈芯片产物家族的雏形已然暴露。

　　阿里巴巴CTO张修锋说，含光芯片是万里长征的第一步，阿里从此会成为一家真正软硬件一体化协同生长的科技公司。

　　不表，主论坛仅简介含光芯片的职能，芯片的精确参数、顶层架构安排图、阿里闭于芯片结构的考虑等细节，都正在当宇宙昼的分论坛上逐一揭晓。

　　正在云栖大会首日下昼的平头哥生态论坛上，平头哥阵营初次亮相，不光大秀产物转机，官宣IP同盟和颁布《云端安排白皮书》，还联袂清微智能、云天励飞、炬芯、奉加微、联盛德、艾派克、博雅鸿图等公司连发7款基于玄铁措置器的芯片。当日，天猫精灵与平头哥合营研发的智能语音芯片也正式颁布，将用于即将推出的天猫精灵音箱中。

　　会后，平头哥筹议员孟修熠，平头哥AI芯片有劲人骄旸，清微智能首席科学家、清华大学微电子所副所长尹首一教养，云天励飞研发副总裁李爱军，炬芯科技董事长&CEO周正宇等接纳智东西等媒体的采访，对含光芯片的重点上风，它正在微架构安排上做的改进，平头哥三大产物系列的转机、异日企图和生态构修等题目逐一予以解答。

　　表洋有英特尔青睐周边的山水河道，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，而平头哥则承担了马云对武侠文明的热爱，玄铁、无剑、含光三芯片产物连发，每款都是传说中的利剑。

　　含光，上古三大神剑之一。《列子·汤问》中，孔周称其“视之不成见，运之不知有。其所触也，泯然无边，经物而物不觉。”即看不见、觉得不到，划过身体也不疼，正如含光800带来的无形却强劲的算力。

　　至于为何从800开首定名，平头哥AI芯片有劲人骄旸说，本来他们最开首念给芯片取名v1.0，自后参考业内其他产物的定名逻辑，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物。

　　据阿里巴巴CTO张修锋先容，这款芯片从安排、验证到流片，仅用一年半的时刻。

　　含光800采用台积电12nm造程工艺，含170亿晶体管，接济PCIe 4.0和单机多卡，本年第四时度开首量产。

　　正在芯片测试模范平台Resnet 50上，含光800的整个分数为：每秒措置78563张图片，能效比达500 IPS/W。

　　与业界几款当先的云端推理芯片比拟，含光800的职能约莫是第二名的4-5倍，其能效比约是第二名的3.3倍。

　　正在杭州都邑大脑的图像措置营业测试中，1颗含光800的算力相当于10颗通用GPU。

　　按照现场演示，杭州都邑大脑及时措置主城区交通，需用40颗守旧GPU，延时为300ms，单途视频功耗2.8W；而应用含光800仅需4颗，延时降至150ms，单途视频功耗1W，有用朴素了硬件和时刻本钱。

　　再例如，拍立淘商品库每天新增10亿商品图片，应用守旧GPU算力识别需1幼时，而应用含光800可将时刻缩至5分钟，寻找成果擢升12倍。

　　其它，基于含光800的AI云办事也正式上线。比拟守旧GPU算力，性价比擢升100%。

　　这意味着，受限于算力瓶颈的企业可通过阿里云，正在含光800上更高效地运转更丰富、更优秀的算法。

　　那么，含光800怎样告竣云云高的图像措置本事，高职能的背后又有哪些改进？

　　骄旸告诉智东西，阿里巴巴算法团队将算法中的少少通用特性提取出来，帮帮含光800芯片告竣架构的改进。

　　过去一年，平头哥团队不竭探寻芯片和场景的协调，针对场景深度定造了芯片的软硬件，罗自研架构、软件编译器、框架、东西链等；后期，平头哥也针对INT8数据类型做了洪量优化，最终正在职能、良率、功耗等目标上均阐扬优秀。

　　含光800采用平头哥自研芯片架构，集成达摩院算法，配以主动化开采东西。其顶层架构采用四核安排，任一NPU Core坏死，都不会影响芯片事务。

　　（1）大大裁汰内存带宽，每次内存访谒会变成较大功耗牺牲，平头哥自研架构将打算单位放正在离存储很近的职位，高密度的打算和存储可大幅裁汰对内存的访谒，正在保障高职能的情状下，将芯片功耗降到最低程度。

　　（2）组合算子优化协调，对算法收集深刻治疗，单元对内存、片上寄存器的访谒尤其精简，将打算成果、能源应用成果擢升至较高水准。

　　基于冯·诺依曼架构的守旧通用途理器，存储和运算诀别，做洪量读写操作时会遭遇带宽瓶颈，成果受限。

　　含光800按照神经收集推理运算特性，安排特定的硬件神经元、高速接连的存储机闭以及专用指令集，对内存和打算单位告竣高效构造经管，告竣单条指令结束多个操作，提升打算成果和内存访谒成果。

　　（3）算法压缩，采用寥落、量化等推理加快技能，以及蚁集压缩的打算、存储、流水线技能，有用途分芯片职能瓶颈题目。除了INT8/INT16 量化加快表，也遮盖FP16/BFP16的向量打算。

　　对照非常的一点是根基告竣全收集量化，所罕见据存储服从对照压缩的形态，打算经过按照精度央求把数据做拓展，依旧其较高精度，存储单位时则形成较压缩的方式。

　　（4）打算中高度并行措置，含光芯片深度优化CNN及视觉类算法，不光加快矩阵乘法、换取机，接济反卷积、浮泛卷积、3D卷积、插值、ROI等，还可加快向量打算、激活函数等运算，这些优化均有用提升其打算本事和成果。

　　含光800中集成了达摩院算法，深度优化CNN收集及视觉DNN模子，有用擢升了视觉打算成果。

　　骄旸先容了第一颗NPU的营业定位，CNN类模子推理加快为主，通用可扩展到其他DNN模子，厉重行使于数据核心、大型端上。

　　比方，阿里的营业中，都邑大脑、工业大脑、图像视频审核、图像视频标注、图文寻找等擅长基于CNN的算法加快，寻找推举、告白、语音客服、主动翻译等则通用其他DNN模子。

　　道及芯片架构能否适配新的算法，骄旸举了个例子。他说，当初芯片安排时，厉重对CNN收集做加快，等芯片回来后，他看到做诸如大作趋向说明、智能打扮安排、大作的收集视频换脸游戏等的少少营业，用到天生式顽抗收集（GAN）等算法。

　　阿里巴巴CTO张修锋吐露，阿里巴巴有足够信仰和本事，去做守旧硬件公司能做到的硬件，和不行做到的软件变硬件。他夸大，阿里的软件和算法，是其最大的守旧上风。

　　这一壮志凌云背后的底气，是阿里云的AI验证场景、达摩院的算法、阿里硬件根柢措施多年的技能浸淀。

　　经历十年的生长，阿里正在AI和云打算范畴均已跻身环球前线。阿里云更是稳居环球云打算厂商前三、亚太第一的职位，为越过一半的中国A股上市公司和80%中国科技类企业供给云办事。

　　阿里经济体横跨电商、金融、物流、云打算、大数据、环球化等场景，用户范畴广大，图像视频说明、寻找、推举、收集等种种营业场景都亟待AI专用芯片，个中图像和视频对算力的需求更加大，这为平头哥研发AI芯片供给了绝佳平台。

　　平头哥由中天微和达摩院自研芯片营业整合而成，算上中天微的19年，以及阿里巴巴正在办事器、FPGA以及存储等硬件根柢措施上从前的探求，这些经年累月的研发经历使其正在编造机闭、编译技能等范畴具有深重的技能贮备。

　　芯片安排流程丰富、危机极高。一朝流片让步，总共都要推倒重来，许多芯片公司做不到一次流片告捷；流片告捷后还需经历丰富的测试验证，只要各项目标均适宜实践场景需求，才到了真正的商用阶段。

　　而平头哥结束芯片安排、流片等全经过用时格表短，7个月结束前端实践，之后仅3个月就一次告捷流片，这正在业界还黑白常可贵的。

　　除适配场景、硬件架构表，AI芯片的不同化安排还展现正在软件算法，它与硬件架构高度适配、协同改进，技能阐发出芯片的最大代价。

　　算法方面，阿里巴巴达摩院机械智能试验室过去两年构修了完全的算法编造，涵盖语音智能、道话技能、机械视觉、决定智能等宗旨，而且获得多个寰宇当先程度的成就，正在国际顶级学术集会上共公告了近400篇顶级论文。

　　这一名字承载了阿里巴巴对芯片公司寄予的厚望，区别于大大批芯片商，面临着有强行使驱动和场景碎片化等特征的AIoT墟市，平头哥的宗旨不是卖芯片，而是通过端云一体芯片生态，端上做芯片技能措施，云端为各行业供给普惠算力，终端玄铁措置器还能够与云端含光芯片协同。

　　本年7月，平头哥颁布第一款基于RISC-V的措置器IP核“玄铁910”；8月，它又推出第一款一站式芯片安排平台“无剑”；9月，早正在一年前就做出预报的云端AI芯片到底准期而至。

　　其C-Sky系列中，CK801、CK802、CK803、CK805、CK807、CK810、CK860等7款自研嵌入式CPU IP核均已获得大范畴量产的验证，授权客户超100家，累计发售超十亿颗，普遍行使于机械视觉、工业管造、车载终端、搬动通讯和新闻安笑等范畴。新颁布的玄铁系列也为AIoT终端芯片供给高性价比IP。

　　平头哥筹议员孟修熠说，玄铁更紧张的是正在根柢架构之上的可扩展性，能正在原有的少少通用途理器上，定造少少不同化的东西。

　　无剑SoC平台集成CPU、GPU、NPU等，可低落芯片安排门槛，将研发周期缩短50%，开采本钱低落50%。

　　目前，无剑已推出MCU、语音、视觉三大平台，后续还会有更多平台推出。MCU平台有5类IP，3家合营伙伴；语音识别平台有8类IP，3家合营伙伴；机械视觉平台有9类IP，3家合营伙伴。

　　除了它们各自具有的少少不同化改进技能表，平头哥为一共平台云端一体依旧全链安笑。

　　无剑的厉重道理是让行业软硬件很好协调。现正在芯片的安排方式是将买IP、模块，本身做组合、验证、测试、流片；而无剑更多正在共性根柢上从保持生态的角度去办事，先把硬件上共性的东西都做好，正在体例层面也做了芯片的试流片。

　　正在云端，阿里云目前排名环球前三、亚太第一，这为平头哥办事企业供给了绝佳平台，含光800通过AI云办事为各企业的AI场景供给极致算力。

　　正在AI场景中，含光800是异构打算的很好添加。据悉，异日其产物状态还会进一步完满，罗云端AI锻练芯片和端侧AI推理芯片，平头哥还正在研发用于阿里云神龙办事器的SoC专用芯片，以知足更多场景的算力需求。

　　AI芯片是人为智能场景最高效的算力单位，阿里将进入重金打造好这些技能，同时构修行使生态。

　　除此以表，平头哥还将络续开采操作体例，软硬件协调的算法，重点的IP等，把这些共性的技能做好、做精、做出竞赛力，并变成生态，然后绽放给芯片安排公司，让他们基于高质地的根柢措施打造芯片产物，从而催分娩业生态的兴隆，擢升满堂的物业竞赛力。

　　有目共见，办事器范畴x86阵营独大，Arm阵营则是搬动芯片时间的主角。方今，平头哥带着它的平头哥阵营来了。

　　正在平头哥分论坛上，清微智能、云天励飞、炬芯、奉加微、联盛德威、艾派克、博雅鸿图等企业颁布7款基于玄铁措置器IP的新款芯片，涵盖视觉、语音、微管造、无线芯片等行使范畴。

　　这个中，炬芯是国内老牌IC安排企业，云天励飞是国内出名AI独角兽，艾派克是中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、博雅鸿图则分裂正在AI可重构打算芯片、物联通讯芯片、数据视膜芯片范畴各有拿手。

　　因为AIoT墟市碎片化，端侧芯片职能、存储、功耗等央求都不相似，例如就本次新发的芯片中，云天励飞采用的是玄铁高端措置器，需1GB以上存储；清微智能正在其可重构芯片中采用的是中端措置器玄铁804/805，存储需400-500MB；炬芯核心正在低功耗、好声响，抉择的是高能效措置器，它对职能和品德央求更低，存储只消200-300MB。

　　孟修熠吐露，不是说存储幼就代表差，而是能手业中探索的产物区别，玄铁面向区别AIoT的系列化产物，有两代产物，一代是玄铁老的自帮架构，第二代是RISC-V。

　　炬芯过去应用的是MIPS，炬芯科技董事长&CEO周正宇说，改用RISC-V如故有些仓皇的，但经历实施，方今他们已有4款芯片用玄铁802、1款芯片应用玄铁803。

　　周正宇展现，RISC-V正在东西链、指令集应用上已越过MIPS，更切近Arm；其功耗、压缩率上也比MIPS更好。除了供给通用CPU，平头哥还特意为炬芯打造极度指令集，周正宇吐露，两边会更持久的合营。

　　奉加微本年岁首得到平头哥玄铁802 MCU、YoC操作体例及CSI表设接口传权，用6个月就结束了芯片安排，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，阿里人为智能试验室镇静头哥协同定造开采智能语音芯片TG6100N，天猫精灵将成为首款采用平头哥定造芯片的家用产物。

　　能够瞥见，AIoT时间下，平头哥曾经率先搭修起生态，并正循序渐进地沿着其“普惠芯片”的倾向继续构修行业生态和开采者生态。

　　一方面，平头哥继续完满其技能及芯片产物阵列；另一方面，平头哥还将建树芯片绽放社区，告竣1天上手，5天原型，20天做生产物，进一步为芯片物业供给绽放互帮的平台。

　　平头哥牵头倡始的IP同盟，已有Cadence等9家半导体IP供应商参与。其它，平头哥还同新思科技、阿里云纠合颁布《云端安排，与时刻竞走》白皮书。

　　正在分论坛时刻，孟修熠还道到了芯片行业的新趋向——Foundry上云、EDA上云、开源芯片、定造化芯片。

　　孟修熠以为，EDA担任的脚色至闭紧张，云、EDA公司都祈望有EDA上云如此的交集。不表，目前阿里还只是正在实验这件事，没有对表推出，新思科技等合营伙伴正正在做EDA上云，中国迟缓也正在往这一前沿范畴走。

　　他祈望平台能向越来越绽放的宗旨走，要是EDA上云，开采者能够更速开采出芯片产物，和无剑平台的团结是有代价的。不表，平头哥自己没有EDA的东西，须要第三方去做这件事务。

　　AI的加快落地使得对底层技能结构愈恐慌切。阿里广大的电商、金融、物流、云打算、物联营业，都对芯片有着越来越大的需求。

　　方今，芯片、AI与云打算的谐和生长已是大局所趋。AI算法慢慢集成到芯片，专用AI芯片为云办事供给更强的算力，云打算又加快了AI行使的大范畴落地。

　　关于云打算厂商而言，自研芯片不光能够低落满堂打算的经济本钱，还能以云办事的方法将更高算力、更低功耗供给给更多企业。这一趋向饱吹下，阿里巴巴造芯成为必定。

　　阿里建树独立芯片公司平头哥，既是适合云打算巨头造芯的大局，告竣从底层硬件到上层行使的生态自轮回；亦是放眼云打算和AIoT所带来的宽广墟市，以芯片根柢措施供给商的定位以期获取新时间的盈利。

　　承载着“普惠芯片”的美丽愿景，平头哥曾经颁布的产物结构格表了解：端侧措置器IP+芯片安排平台，低落芯片公司造芯难度；云端AI芯片，通过阿里云AI使能各企业智能化升级。

　　阿里能否如其所企望的那样，成为AIoT时间的芯片根柢措施供给商，咱们拭目以待。

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