玄铁910:端云融合,“双剑合璧”解决算力难题

自半导体产业诞生以来，过去数十年经历了多次变革，每次变革都来自应用场景的推动：PC时代成就了Intel，移动互联网时代成就了Arm和高通，而如今进入AIoT时代，平头哥已经率先迈出了一大步 。

去年的杭州云栖大会上，平头哥半导体公司正式诞生；时隔不到一年，这家芯片公司发布了首款处理器——玄铁910，据官方介绍，这款处理器基于开源RISC-V架构，同时也是该架构下性能最强的处理器，可以应用在5G、自动驾驶等AIoT场景。

在开源的RISC-V基础上再开放

芯片是现代科技最高精尖的领域之一，其研发资金投入大、商用周期长等特点让不少企业望而却步，近年来由于IP的种类和复杂度越来越大以及通用接口的缺乏，导致从IP开始到系统集成验证再到软件调试的过程耗时更久、投入也越来越大。这推动了一场从芯片上游开始的变革。

在这场变革中，开源的RISC-V处理器更成为企业追捧的对象。

诞生于加州大学伯克利分校的RISC-V因为其开源、灵活和低成本等优势，从面世开始就受到了开发者的热烈支持和厂商的广泛关注。尤其是进入最近几年，在AIoT潮流和各国政府的支持下，RISC-V更是呈现出一种星火燎原之势。

作为一种开源的处理器架构，全世界的处理器开发者都可以基于RISC-V架构做出理想的处理器产品，这种可扩展可定制化的特点对于场景驱动、性能功耗需求各不相同的AIoT芯片尤为关键。而平头哥是国内最早布局这一领域的芯片公司之一。

但和其他芯片公司不同，平头哥“造芯”一以贯之沿用了阿里巴巴“让天下没有难做的生意”的使命，在这次发布会上，平头哥就宣布了普惠芯片计划，在开源的RISC-V基础上进一步降低企业设计芯片的门槛：

全面开放玄铁910 IP Core，全球开发者可以免费下载该处理器的FPGA代码，快速开展芯片原型设计和架构创新；

同时，平头哥还打造了面向领域定制优化的芯片平台(Domain specific SoC)，提供包括CPU IP、SoC平台以及算法在内的软硬件资源，面向不同AIoT场景为企业和开发者提供不同层次的芯片服务。

一言以蔽之，平头哥要让芯片更普惠。

底气源自十余年的芯片研发背景

做普惠芯片是一个很宏大的目标，不仅需要在技术上有足够的储备，还需要有强大的生态能力。对于绝大多数芯片公司来说，这二者就像鱼和熊掌，很难做到兼而有之。

平头哥的优势在于，其核心团队拥有十年以上的CPU和芯片研发经验，长期从事自研指令架构、CPU微体系结构与系统芯片产品的研发，累计开发了7款嵌入式CPU IP核；同时这些产品均已得到大规模量产的验证，授权客户超100家，累计销售超十亿颗，这些芯片被广泛应用于机器视觉、工业控制、车载终端、移动通信、多媒体、无线接入和信息安全等领域，主要客户为一线芯片设计公司。

以玄铁910为例，从主流的跑分平台测试结果来看，玄铁910是迄今为止最强的RISC-V处理器，拥有不亚于Arm高端产品的性能。之所以能够实现性能的突破，这得益于平头哥过去在自研指令集上的技术积累（对处理器架构、工具链和开发环境等有深入的了解）以及IP Core的大规模商用经验（擅长以“应用驱动”的思路开发处理器产品）。

“整体来说，通过软硬件的深度整合，平头哥可以对处理器、SoC芯片架构和操作系统等全方位做深度优化，提供性能好、功耗优、成本低的全芯片架构，为定制化芯片提供基础设施”，平头哥方面指出。

从芯片研发的需求来看，以上足以支撑平头哥在RISC-V领域开疆辟土，平头哥在这个领域也的确取得了傲人的成绩。早前，这家公司已经推出了世界上首个带有TEE的嵌入式RISC-V内核902，该产品获得了客户的高度认可。同时，他们还规划了低中高端等多系列产品，进一步为芯片厂商提供支持。

如果902是平头哥在RISC-V架构上的初体验，那么这次发布的玄铁910更像是一个扛鼎之作。

根据介绍，玄铁910把自研架构中经过产品验证的指令技术与RISC-V精简指令技术融合，在指令方面相比原始的RISC-V稳定可靠，同时有20%以上性能的提升。

在处理器的设计技术上，玄铁910在原有高性能处理器2发射的基础上，发展成3发射并行架构，流水线深度从10级发展成12级，单位性能提升40%以上，达到7.1 Coremark/MHz，工作主频达到2.5GHz，整体指标在原有技术上提升一个层次。

从平头哥方面的介绍可以看到，玄铁910的出现，不仅降低了高性能AIoT芯片中处理器的门槛，在5G、网络通信、人工智能、自动驾驶等领域发挥重要的作用，将芯片性能提升一倍以上之余还可以将芯片成本降低一半。

在芯片设计成本高居不下的背景下，这对产业来说无疑是巨大利好。

端云融合， “双剑合璧”解决算力难题

在产品开发过程，芯片开发出来只是第一步，后续还会涉及到系统和软件等一系列问题。尤其是现在的AIoT时代，云端的数据处理正在扮演一个越来越重要的角色，如何打造一个从端到云的服务，就成为各大厂商所追求的，而这正是平头哥，或者说是阿里巴巴所擅长的。

平头哥的定位是未来AIoT芯片的基础设施提供者，除了CPU外，公司还推出了集成CPU、存储器、OS和算法的全栈解决方案，其中AliOS可以实现低功耗低成本的云端接入，云端一体是平头哥软硬件基础能力的体现，是普惠AIoT芯片的基础。

“阿里云是国内最大的云服务商，在云端已经有了丰富的应用生态资源。基于平头哥芯片平台的产品能天然接入阿里云，与云端应用生态对接后将形成新的产品形态。”平头哥方面强调。

平头哥的端侧实力，再配合阿里巴巴去年杭州云栖宣布的NPU。双方合作在端、云两端同时发力，必将为开发者提供一个便捷、可靠的解决方案。据透露，该云端NPU将会在今年晚些时候发布。

据记者了解，在RISC-V方面，平头哥会结合自研指令架构上积累的丰富经验，推进新一代AIoT指令架构的设计，并不断推出新的可产品化的CPU，让端侧处理器将和云端NPU芯片实现更多的协同。

从产业角度看，普惠的芯片模式将极大降低芯片设计门槛，推动新一波的芯片浪潮。一个新的芯片时代即将开启，你准备好了被改变吗？