“多样性的应用产生了多样性的数据，如此也就要求計算是多样性的。既有X86，也有专门用于处理图像的GPU、用于AI领域有NPU、用于信号处理领域的DSP。”华为公司董事、战略Marketing总裁徐文伟在1月7日的发布会上表示，没有单一技术架构可以满足所有场景，多重架构是未来发展之路。而这场发布会的主角，就是基于ARM异构计算的服务器CPU鲲鹏920芯片（以及基于该芯片的3款泰山服务器）。对于普通消费者而言，这鲲鹏920的意义在哪里，他们根本无从知晓。甚至，在搜索引擎里我们还看到了如“麒麟980和鲲鹏920到底谁更强”这样的疑问，贻笑大方倒也无妨，但这恰恰说明我们很有必要对此进行一个简单的解读。

鲲鹏有志

之前我们看到，华为全球产业展望（GIV，Global Industry Vision）报告预测，到2025年，个人智能终端数量将达400亿、个人智能助理普及率达90%、智能服务机器人将步入12%家庭，个人潜能将在终端感知、双向交流和主动服务的支持下大幅释放。在商业和社会层面，到2025年，全球1000亿联接将泛在于公用事业、交通、制造、医疗、农业和金融等各个领域，推动数字化转型，届时企业应用云化率将达85%、AI利用率达86%、数据利用率将剧增至80%.每年1800亿TB的新增数据将源源不断地创造智能和价值。

继麒麟、巴龙、异腾后，鲲鹏920（Kunpeng920）的出现-主要就是为了覆盖基于鲲鹏920的泰山（ TaiShan）服务器、华为云服务，进一步扩展其自主芯片阵营。单就意义来看，这款7nm工艺芯片亦是其首款基于ARM架构的服务器CPU，面向智能时代到来打通从端到云的ARM价值链。前面提到，华为鲲鹏920服务器芯片是华为首二欠发布的基于ARM架构的处理器芯片且该芯片基于ARM v8架构的TaiShan（泰山）核是由华为自主研发。鲲鹏920单芯片支持64核，主频高达2.6GHz，支持8通道DDR4、PCIe 4.0和CCIX互联芯片。简单来说，鲲鹏920具备高性能、高吞吐、高集成、高能效的特征。我们了解到，它SPECint跑分较当前最好成绩高出25%-为目前业界性能最高的CPU.因此，鲲鹏920的主战场是应用于大数据、分布式存储、ARM原生应用等场景，与麒麟处理器平台出去完全不同的两个应用方向。

具体来说-为改善在低延时条件下高并发的能力，华为在鲲鹏920上采取了三项措施。首先将业界DDR通道数量从6通道增加到8通道，速率从2666MHz提升至2933MHz，总带宽达到1.5T比特每秒，超出业界主流内存带宽46%;其次将PCle从3.0升级到4.0，速率翻番，带宽达到640Gbps，比业界主流提升66%;第三将网口带宽从25G直接提升到100G，带宽翻了4倍。同时，在传统服务器架构上CPU/南桥/网卡/硬盘控制器是系统标配-需要4颗芯片来实现（随着workload的丰富多样、异构计算的不断兴起-在服务器层面需要更多的槽位来部署不同的业务加速部件，而槽位在服务器上是一个紧缺资源）-而鲲鹏920不仅是一颗通用CPU，还同时集成了南桥、网卡、SAS存储控制器等三种芯片的功能，做到集成度业界第一，单颗芯片实现4颗芯片的功能，从而可以释放出更多槽位扩展更多功能，大幅提高系统的集成度并为客户带来总体拥有成本上的收益。

况且，云计算的兴起，使得数据中心规模越来越大，从几台服务器、几个机架演变成以万台服务器为单位的数据中心集群，占地空间和能源消耗成为大型数据中心的重要影响因素，节能具有更重要的意义。正因每个机架的供电能力是有限的，每个机架的计算能力越强，在大规模数据中心建设时越能有效减少总体占地和减少功耗。基于鲲鹏920，在大规模数据中心业务实践中-每万台服务器可每年省电1000万度，这可不是一个能够被忽略的数据。

正如徐文伟所谈到的那样，“如今万物互联的智能世界正在到来，华为致力于带来无处不在的连接、无所不及的智能，以及实现个性化体验、打造数字化平台。”2018年，华为面向终端领域发布了将手机推向智慧新高度麒麟980.面向AI发布了边缘计算算力最强的SoC异腾310，鲲鹏920的发布亦是为此。

打好基础才算布局

业务与数据的多样性，驱动计算的多样性，这是必然的趋势。没有一个单一的计算架构能够满足所有场景、所有数据类型的处理，我们看到各种CPU、DSP、GPU、AI芯片、FPGA等同时存在，多种计算架构共存的异构计算，是未来的发展之路。任何一个新事物的出现都脱离不了时代大背景，鲲鹏920的诞生同样如此。首先，业务和数据的多样性需要新的计算架构。智能时代的信息量巨大-计算无处不在，计算应用的场景多种多样，从智能手机终端到IoT物联网，再到智能驾驶的智能家居，场景的多样性，带来数据的多样性，多重结构化数据（比如音频和图像相结合的智能识别操作）对于各种“点端”运算有着更具象的要求，而且非常迫切。更重要的是，海量的数据增长带来了更高的计算需求。有预测机构报道，到2025年，全球的智能端点运算数据链容量是2018年的18倍。面对如此巨大的数据增长，对计算和存储都提出了很高的要求。算力供应问题，存在严重的供需不平衡，特别是随着人工智能走向成熟增长期，每年增长约10倍，这将驱动一个指数级增长的巨大计算空间。

于是，鲲鹏920的市场本身就具备一种逆向推动性。这款芯片基于ARM架构授权（有报道显示，华为拥有ARM的架构授权长达20年）.由华为自主设计完成，为目前业界最高性能的ARM-Based CPU。之前，华为创始人任正非早在2012年的一二欠内部讲话中即指出，“我们在做高端芯爿的时候，我并没有反对你们买美国的高端芯片。我认为你们要尽可能的用他们的高端芯片，好好的理解它。只有他们不卖给我们的时候，我们的东西稍微差一点，也要凑合能用上去……主要是让别人允许我们用，而不是断了我们的粮食。断了我们粮食的时候，备份系统要能用得上。”

“断粮”这事，真的很令人顿足捶胸。众所周知，目前国内智能制造的发展如火如禁，中国制造在自动化、数字化、智能化的道路上“快马加鞭”.国内制造业显现出优化升级的一片大好场景。但是有些技术和应用仍然处于低端水平-据调查显示，当前中国核心集成电路国产芯片占有率低，在计算卡几、移动通信终端等领域的芯片国产占有率几近为零。不免让人感慨，中国制造虽火，但仍旧掩盖不了芯片的短处，实在有些“堵芯”啊。

中国芯片制造业为何难以突破？究其原因，一方面是卡在了制造环节上。现在中国大陆第一领军是紫光国芯的技术还仍停留在28nm制程上，并且优良率只达到40% 。与高通、台积电国际芯片制造厂商10nm-7nm相比，可以看到很明显的差距。另一方面-光刻机成套设备成为阻碍国内芯片制造的大难矣。在高端光刻机方面-全球仅日本的尼康、佳能、荷兰的ASML三大企业掌握了该项技术。也正因为芯片高端制造限制，长期以来，我国芯爿的需求大部分都依托国外进口，也使得中国芯片自主创新能以实现突破，无法打破国外芯片垄断市场的局面。客观来说，目前的中国芯片制造虽然整体成果不显著，但是仍阻止不了行业的高速发展，大部分行业处于拼命追赶阶段，个别行业甚至是关键领域已经处跃进世界前茅，可以说，中国芯片制造还是道阻且长。此二欠华为鲲鹏920芯片的发布，无疑给国内芯片制造打了一针强心剂，相信未来中国芯片制造将会实现更大的突破，彻底挣脱“缺心而被断粮”的隐忧。

写在最后

在两年前的2017年-基于ARM架构的芯片全球出货量超过了1200亿片一一技术的不断进步-特别是开放的生态-推动ARM架构从最早的终端走向边缘计算，如今更走向服务器和数据中心。仅仅因为这个“市场需求”的原因，华为就不可能忽视ARM构架服务器处理平台的市场，这其中更重要的原因，在于华为的“野心”，或者说“不能瘸腿且不求于人的全线布局”。有趣的是，鲲鹏920芯片暂不对外销售，只用于华为自己的服务器和云（但将会与英特尔保持长期战略合作），这里面很有值得玩昧的地方。显然，华为发布鲲鹏920也有着展现强大创新实力以及对外部形势未雨绸缪的考量。

新潮电子2019年2期