自 2019 年发布首款 RISC-V 玄铁处理器,到去年发布 AI 芯片含光 800,再到今年发布的通用服务器芯片倚天 710,阿里旗下半导体公司平头哥在芯片上实现了“年更”。
在半导体领域被“卡脖子”的当下,阿里在芯片设计上的进展格外引发关注。
顶配?
对比之下,本次最新发布的倚天 710 芯片,是目前参数表现最为亮眼的一个:5nm 制程、单芯片容纳 600 亿晶体管、采用最新的 ARMv9 架构、DDR5 内存带宽、PCIe 5.0 接口,每一项都是 2020 年才启动的新技术,也是各自技术领域的“顶配”。跑出的 SPECint2017 440 分,也是同类芯片中的最高成绩。
在采用各项新技术的同时,倚天 710 的在面世前各个环节的进展也十分顺利。
阿里云智能总裁、达摩院院长张建锋在接受包括搜狐科技在内的媒体采访时表示,倚天芯片研发进展超过预期,在行业内普遍需要两次流片(像流水线一样通过一系列步骤制造芯片)的情况下,倚天 710 仅在 7 月进行一次流片,就已经基本符合需求。
出色的参数显然拔高了人们对于阿里这款芯片的期待。
从阿里公开披露的信息中,倚天 710“性能较业界标杆高 20%,能效比高 50%”的表述格外值得注意。
一位不愿具名的分析师对搜狐科技表示:“如果对标的是同为 5nm 的芯片,那么 20% 的性能提升是一个非常不错的成绩,但如果对标的是 7nm 芯片,则 20% 只能算是一个正常的提升。”
性能和能效比是衡量一款芯片好坏与否的重要参数。制程、架构、内核数对此都有影响。
张建锋坦承,由于是最新发布的产品,倚天 710 在表现优秀的同时,也必然存在技术红利。有业内人士也表示:“在这些最新的技术尚未成熟时提前布局,是阿里敢于承担风险的表现,且使用新技术也付出了更高的成本。”
不过,需要澄清的是,上述这些看似高超的技术大多是由外部授权提供。
如芯片架构可分为指令集架构和微架构等。通常厂商会对微架构进行调整,以适配产品,并侧面证明自己的研发实力,但此次倚天 710 并未对微架构进行技术改造,而是全盘采用了公版授权。相比之下,华为鲲鹏 920 芯片虽然早 2 年发布,基于的也是旧版的 ARMv8.2 架构,但却对微架构进行了自行设计。
在自研方面,阿里在对外宣传中着重强调了该芯片对云应用场景的适配。如解决云计算高并发条件下的带宽瓶颈。“倚天 710 针对片上互联进行了特殊优化设计,通过流控算法缓解了系统拥塞问题。”
考验
从实际投产商用的角度来看,倚天 710 也面临着诸多考验。
首先是芯片质量的稳定性。国际调研机构 Wit Display 首席分析师林芝称,由于是首次亮相,这款芯片的良率、稳定性以及可靠性都并没有获得市场的验证,在这个时间点来判断这款芯片的实际表现,为时尚早。
有业内人士也表示,目前的国产服务器芯片,大多表面数据好看,核多,内存通道多,但实际使用体验很差,在外设的兼容性等等方面的指标上和英特尔芯片还不在一个级别。
另外,由于采用了最先进的工艺,倚天 710 在生产制造上也面临难度。
“5nm 芯片在工艺上比较成熟的只有台积电、三星,目前主要生产消费级 5nm 芯片(如手机),能给到阿里服务器芯片的产能十分有限。”林芝表示。
除此之外,由于全部自用,这款芯片所能带来的利润难以量化,也更难证明它的商业价值。
相比之下,同样在大力发展云计算的华为,早在 2019 年就推出了基于 ARM 架构的 7nm 服务器芯片“鲲鹏 920”和服务器“泰山”。2020 年 6 月,泰山服务器先后中标三大运营商的服务器采购项目。
变局
倚天 710 芯片的发布,除了对阿里云业务自身产生影响外,还有可能因为规模效应,给服务器芯片市场带来变局。
有业内人士对搜狐科技评估表示,倚天 710 的研发成本在十几亿元左右,包括架构授权及几千万美元的流片费用,这相当于阿里云在今年上半年利润总额的 2-3 倍。
值得注意的是,经历了长达 12 年发展和投入,阿里云直到今年才开始正式盈利。
巨大的成本付出,对应的是潜在且更大的商业回报。关于这款芯片在未来所能带来的利润回报,张建锋并未给出明确答案。
不过,阿里云目前已经拥有超过 150 万台服务器,具备极强的规模效应,相比于外部采购,自研所能节省的成本相当可观。据了解,倚天 710 芯片将搭载在同期发布的磐久服务器上,并在今年开始部署。
林芝对搜狐科技表示,自研芯片不仅可以为阿里的云计算服务降低成本,从而提供更高的竞争力,甚至有可能会改变服务器芯片市场的竞争格局。
放眼整个整个服务器芯片市场上,X86 芯片占据主导地位,其中英特尔的芯片占据了 90% 以上的市场份额。
“英特尔的一款 10nm 制程的 X86 芯片,主频能达到 3.4GHz;AMD 7nm 制程的 X86 芯片,主频可以达到 3.5GHz”,林芝介绍道:“而阿里的这款芯片,尽管是 5nm 工艺,但由于采用了 ARM 架构,主频只有 3.2GHz。”
这主要是受架构的影响。相比于 X86 架构,采用 ARM 架构的芯片在性能上虽不占优势,但在功耗和价格上都更低,对于用电量和采购量都十分庞大的云计算公司来说,是个不错的选择。
同时,由于可以不完全依赖 X86 架构的服务器,也可以应对潜在的单一供应商风险。
2018 年,亚马逊开启了使用 ARM 架构自研服务器芯片的先河,并在接下来两年内发布两款命名为 Graviton 的服务器芯片。随后华为鲲鹏芯片、Ampere 的 Altra 芯片都采用了 ARM 架构。
随着多家云计算尝试 ARM 架构芯片自研业务,这个拥有 7000-8000 亿规模的市场或许也将迎来新的变化。
溯源
时间回到 2018 年 4 月,阿里巴巴全资收购当时大陆唯一一家自助嵌入式 CPU IP Core 公司中天微系统有限公司,开启了自研芯片之路。
在此之前,阿里巴巴已经先后投资了多家芯片公司,如寒武纪、Barefoot Networks、深鉴、耐能(Kneron)、翱捷科技(ASR)等等。马云也被媒体称为“要买下大半个芯片产业”。
马云表示:“阿里投入数十亿美金研发芯片并不是为了控制技术,而是想让每个年轻人,每家小公司都能以性价比更高的方式分享这项技术。”
关于自研芯片的目的,张建锋表示,主要是为了更适配云服务场景。“原来 CPU 并不完全为了云上负载来设计的,难以完全适配大规模、高并发的的云计算需求。”
不过,对于外界猜测的阿里是否打算涉及更为核心的芯片制造业务,张建锋表示否认。
“产业有分工,像我们服务器最大的提供商是浪潮,交换机最大提供商是锐捷,还有很多大大小小的厂商。他们不仅满足了我们自己的需求,也给产业带来更大的空间。”
目前,平头哥拥有处理器 IP、AI 芯片及通用芯片等产品家族,旗下玄铁系列处理器出货量已达 25 亿颗;两年前问世的阿里第一颗芯片含光 800 已实现规模化应用,通过阿里云服务了搜索推荐、视频直播等行业客户。截至目前,阿里云已经完成了从芯片、部件到整机的云基础设施闭环。
来源 | Tech星球
文 | 杨晓鹤
2022年,互联网公司集体遭遇增长怠速、降本减出,以及中概股绞杀的多重不利因素。
5月26日阿里公布的财报,算是为市场带来一些好消息。其中,阿里云EBITA利润从2021财年的亏损22.51亿元改善为2022财年的盈利11.46亿元,这是阿里云成立13年来首次年度盈利,也是国内唯一实现盈利的云服务商。
一直以来,以云计算、AI、芯片等技术为主要的创新领域,逐渐成为互联网下半场的增长引擎,如今在坚持10余年后,头部的阿里终于证明这条路可行。
而且,这份成绩来得正是时候。众所周知,国内互联网红利正趋于消失。在用户与业务增长乏力下,资本对互联网公司不确定性的顾虑,导致后者市值正急速下降。根据中国信息通讯研究院的数据显示,截至2022年3月底,我国上市互联网企业总市值为9.9万亿元,较去年年底下降20.2%。2021年四季度,我国上市互联网企业营收为9863亿元,同比增速为12.9%,较上年同期下降8.3个百分点。
20年前,纳斯达克从最高点的5048点跌到了1114点,缩水了78%,两年间市值共蒸发了5万亿美元,Netscape、yahoo、worldcom等公司都遭遇了重创,但也锻炼出了微软、亚马逊等公司穿越周期的能力。
如今,国内互联网企业享受到生产关系变革带来的巨大流量红利,但也较早意识到提升 科技 硬实力的必要性。透过最近的财报季,透视哪些公司具备跨过互联网“中等收入陷阱”的能力,则显得比较有意义。
Tech星球通过对近期护互联网公司发布的财报数据粗略计算,发现尽管当前发展环境仍然充满冷意,国内互联网Top 10 公司2021年总研发投入,仍然接近3000亿元,研发投入基本保持30%以上的增幅速度。其中阿里巴巴最高已经达到1200亿元,在国内排名第一。
这些数千亿的研发投入,能否成为互联网公司动能转化后的发展支撑力?
无可否认,互联网正进入更正常的发展节奏。
据中国信通院数据,受互联网流量红利褪去,宏观环境变化以及疫情反复等多重因素影响,2021年Q4我国上市互联网企业总营收为9863亿元,同比增长12.9%,较去年同期下降8.3个百分点。
尽管营收增速在下降,但大家都在加大投入,以期实现“深蹲”后的更高跃起。
具体来看,2022财年,阿里巴巴总收入为收入为人民币 8530.62 亿元,不按美国通用会计准则计算,净利润为人民币1363.88 亿元。在电话会上阿里披露,过去一年,阿里巴巴技术投入超过1200亿元人民币,研发投入占营收比例达到14%。
腾讯Q1财报数据创营收、净利增长水平创近十年季度新低。但腾讯研发投入仍在增长,为153.83亿元。百度2021年营收1245亿元,核心研发费用221亿元;网易2022年第一季度财报,研发投入34个亿。
互联网大厂急剧提升研发投入占比,背后的深意也是为了改变流量广告为主的营收模式,真正建立多元化、 健康 的营收体系。从阿里的“云计算和互联网基础设施”和“云计算”两项收入看,虽然分别仅占12.1%和7.68%。但如果从亚马逊看,AWS云服务以 15% 左右的收入份额贡献超30%的利润。刚开始盈利的阿里云,未来也将成为阿里的盈利担当。
和阿里巴巴的转型思路一致,互联网公司最高千亿,最低百亿的烧钱投入,集中在了云计算、AI、量子计算、芯片、5G、自动驾驶、机器人等领域,都是为了在互联网下半场建立起新的增长曲线。
但技术研发的投资周期长,投资重,回报见效慢,需要坚定的信心。
回想2009年,阿里云因为过于烧钱且看不到前景,在内部遭到质疑,马云站了出来力挺阿里云,表示将一年投入10亿一直投10年,到时候不行再说。2017年成立达摩院时,阿里也承诺三年投入1000亿元进行长期建设,对技术的坚定投入决心史无前例。
从现阶段数据来看,经过多年高强度投入,阿里的确已经完成比较全面和深入的技术布局。目前,阿里在全球设立了七个研究中心,布局超过16个底层技术领域,开源技术项目达到3000个,这一数量在国内互联网公司中首屈一指。阿里还累计在战略性新兴产业获全球发明专利授权超1万件,近三年专利投入超过60%集中在云计算、人工智能、芯片等硬核领域。
从整个行业看,这些为技术烧钱换来的增长也十分可观。
回到2000年,彼时中国企业在《财富》世界500强名单中数量仅有9家。当时美国和日本上榜企业的数量分列冠亚军,分别为179家和107家,中国在榜上排名最高的是中国石化,也仅仅排在第58位。
统计数据显示,2021年的《财富》世界500强中,中国共有143家企业上榜,比上一年增加11家,蝉联上榜企业最多的国家,美国共有122家公司入围,国内上榜企业主要集中在互联网领域。
从2015年开始,互联网企业集体开始布局云、AI等数字生产力,研发投入逐年水涨船高,粗略计算至今已经有 1 万亿元的投入,如今也到了阶段性检验成果的时候。
阿里的研发投入路径比较清晰,认准了数字经济这条路,就在云、端、底层等领域构建了软硬一体的发展模式。让业务上云,让AI提升云的智能,在自研芯片中运算,实现这些梦想主要依靠阿里云智能、达摩院、平头哥半导体公司的 科技 铁三角。
阿里巨额的投入,也换来了重大的进步,行业研究机构Gartner发布2021年全球云计算IaaS市场份额数据,阿里云依靠自研的飞天操作系统,市场份额排名全球第三,连续六年实现份额增长;同时,阿里云排名亚太市场第一,市场份额为25.53%。
而达摩院则在自动驾驶、量子计算、AI大模型等领域逐渐有建树。比如小蛮驴是阿里为“最后三公里”自研的L4级自动驾驶产品,目前已配送超1000万单,刷新国内末端物流纪录。据悉,达摩院已启动自动驾驶卡车“大蛮驴”研发项目, 探索 公开道路自动驾驶技术,这些技术产品都将对物流发展产生重大影响。
平头哥去年发布5nm通用CPU芯片倚天710,性能为全球ARM服务器芯片顶级,代表着平头哥实现了从专用芯片到通用芯片的跨越,跻身一流芯片公司行列。此外,平头哥还先后发布业界性能最强的RISC-V处理器玄铁910、一站式芯片设计平台“无剑”,并开源玄铁RISC-V系列处理器及基础软件,已有超25亿颗国产芯片采用玄铁处理器,成为国内应用规模最大的国产CPU。
阿里自身的电商、物流、金融业务本身体量足够大,将这些技术产品内部适用后,拓展到全行业,是非常扎实的履带前进策略。
而腾讯研发集中在数字文创和数字经济,属于两条路发展的策略。
数字文创集中在腾讯AI Lab、多媒体实验室、幻核等创新业务部门中。比如腾讯自主研发的编解码技术拥有超100项国际编解码专利,正推进未来的VR直播等技术研发。
腾讯的数字经济也初见雏形,2021年,腾讯发布分布式云操作系统遨驰,单集群支持10万级服务器;腾讯云分布式数据库TDSQL,帮助20余家金融机构实现核心系统国产化。
虽然协同效应不明显,但横跨两个重大市场,也能保证腾讯的基本盘足够大。
百度则是押注AI为互联网下一幕,在自动驾驶、智能云、AI开放平台等领域均有布局。其中,百度智能云业务营收同比增长45%,第一季度,萝卜快跑提供了19.6万次乘车服务。同时飞桨开发者社区有477万开发者,服务了18万家企业。
过去,百度深陷搜索和信息流广告增速下滑的问题困扰,一直在苦等AI大规模商业化。从目前数据看,AI已经渐成第二曲线的趋势,自动驾驶等业务正逐步产生商业化收入。
其他诸如京东则在过去五年,将近800亿投入研发,持续聚焦人工智能方面的热点创新领域和应用场景;穿越过第一个互联网泡沫的网易,也在不断加强研发投入占比。
在大众消费者眼中,大厂很多时候是在不务正业,阿里在搞量子计算,百度在造车,腾讯在做虚拟偶像,但实际上,上万亿的技术研发投入,数字经济的内核已经悄然发生转变。
以快著称的互联网,如今正在学会慢。
阿里从2009年开始做云计算相关研发,直到2022财年,阿里云才迎来13年来的首次全年盈利。而从90年代成立芯片设计中心到能与高通上同一张牌桌的水平,华为用了近30年。
对于很多未知性巨大的领域投入,以及当下急需突破的核心技术,互联网公司都是如何平衡呢?
在一次阿里内部业务会上,阿里云智能总裁、达摩院院长张建锋曾同下属们讨论战略,试图解答该做什么不该做什么。他说,“什么是战略?战略就是让你有恐惧感的问题,比如量子计算。”让他有恐惧感的一个场景是,“有天,阿里巴巴买再多的服务器、芯片,都算不过一台量子计算机。”
达摩院因此投入到极具 探索 意味的量子计算领域,2018年研制成功的量子电路模拟器太章,成为挑战量子霸权的最先行者;进化的太章2.0,则可大幅降低资源消耗。2个月前,达摩院公布新型量子比特芯片实现99.72%的两比特门操控精度,达到此类比特全球最佳水平。
而对于当下的场景痛点,阿里通过技术创造的新产品,解决了不少实际问题。
比如,在很需要老师傅的工业领域,阿里AI进入了不少特大型钢铁企业,将钢板表面缺陷检出率从人工的90%提升到了98%;全国还有近30个城市的100座垃圾焚烧炉用上阿里云AI技术提升发电量。在需要复杂计算的气象领域,达摩院AI Earth已经在水利部、国家气象中心、生态环境部等机构投入应用。
达摩院量子实验室负责人施尧耘曾形容,这种状态是“务实的理想派”,其实是聚焦未来的远景,然后不断的focus(聚焦)。也就是,技术往往从难处入手,而落地则从下沉场景入手。
这与国外的一些互联网巨头风格明显不同,Google有著名的X 实验室。这座实验室主导的项目都极具创意和前瞻性,也有一些被内部称为“Moonshot(登月项目)”,这些天马行空的项目,有太空电梯和互联网热气等夭折的项目。
相比之下,国内互联网企业的研发投入相对更聚焦、应用更接地气,他们从去IOE的IT安全出发,再投入到数字经济变革中。
当然,也需注意到,中国互联网公司与国际巨头间仍有差距。相比谷歌等企业动辄超千亿研发支出,国内大厂研发投入普遍还是百亿区间爬坡,中国互联网企业还需更多的努力。
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