機器之心原創(chuàng)
作者：四月
首顆端芯片采用開源架構(gòu) RISC-V，云芯片 Ali-NPU 或?qū)⒂诮衲晖硇r候公布進展。
「2019 年將會是云計算市場的重要拐點」，阿里巴巴集團 CTO、阿里云智能總裁張建鋒以「拐點」拉開阿里云峰會上海站的序幕。
基于 Gartner 增長曲線，技術(shù)的發(fā)展從啟動萌芽到逐步增長將經(jīng)歷一個重要拐點，跨過拐點后將會出現(xiàn)爆發(fā)性增長。
張建鋒之所以給出「拐點」的預(yù)判，來源于 IDC 的一份重要數(shù)據(jù)——2019 年，云計算市場份額首次超過 50%，意味著云服務(wù)商采購的基礎(chǔ)設(shè)施首次超過了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心?；谠朴嬎愕陌l(fā)展特性，后續(xù)將有望迎來更大增速的機遇。
為更為有效地把握此次機遇，張建鋒對于「阿里云」的內(nèi)涵提出了完整的梳理和定義。圍繞云計算上下游鏈條探索，阿里發(fā)布首顆自研端智能芯片——自去年 9 月阿里宣布成立平頭哥獨立芯片公司后，外界頗為關(guān)注的進展和成果。此外，阿里還迎來了新面孔，AI 深度學(xué)習(xí)框架領(lǐng)域的重要貢獻者賈揚清首次以「阿里」人的身份亮相。
平頭哥首顆芯片「成果」
2018 年 4 月，阿里巴巴集團宣布，公司研發(fā)部門達摩院正研發(fā)一款神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片「Ali-NPU」。同年 9 月，阿里巴巴成立獨立芯片企業(yè)，馬云賜名「平頭哥」，由阿里內(nèi)部的芯片業(yè)務(wù)與外部收購而來的中天微系統(tǒng)有限公司整合而成，阿里全資控股。
今天，阿里巴巴集團副總裁戚肖寧宣布，平頭哥首顆端智能芯片玄鐵 910 發(fā)布，「玄鐵」取自金庸小說、楊過手里的神劍之名。玄鐵 910 采用高性能 RISC-V 架構(gòu)，采用 12nm 制程，主頻 2.5GHz，7.1Coremark/MHZ（世界公認的 BenchMark）。
架構(gòu)上，玄鐵 910 采用 16core 結(jié)構(gòu)，12 級亂序流水線，并行 3 發(fā)射 8 執(zhí)行 2 內(nèi)存訪問，最大支持 8MB 二級緩存，AI 增強的向量計算引擎。
在性能表現(xiàn)上，玄鐵 910 較主流的 RISC-V 指令性能提升 40%，較標準指令提升 20%。戚肖寧介紹，這源于平頭哥體系架構(gòu)、指令系統(tǒng)、系統(tǒng)優(yōu)化，以及中天微十余年的量產(chǎn)經(jīng)驗而達到的整體效果。
該顆芯片適用于用在 5G、網(wǎng)絡(luò)通訊、人工智能、自動將駕駛領(lǐng)域，可嵌入 CPU、SOC 芯片中。
活動現(xiàn)場，戚肖寧還發(fā)布「普惠芯片」計劃發(fā)布，表示將開放高性能 IP 核，降低進入高性能 CPU 的門檻，通過 DSSoC 平臺賦能和客戶一起創(chuàng)造應(yīng)用落地。
據(jù)機器之心了解，阿里的芯片研發(fā)團隊目前已經(jīng)將近兩百余人，分設(shè)于上海、美國兩地，去年對外公布為數(shù)十人，一年時間里發(fā)展迅速。
杭州中天微系統(tǒng)有限公司成立于 2001 年，是一家致力于 32 位高性能低功耗嵌入式 CPU 研發(fā)，以芯片架構(gòu)授權(quán)為核心業(yè)務(wù)的集成電路設(shè)計公司。其 CPU 應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)智能硬件、數(shù)字音視頻、信息安全、網(wǎng)絡(luò)和通信、工業(yè)控制、以及汽車電子等多個領(lǐng)域，全球累計出貨超過 7 億顆芯片。
中天微自主知識產(chǎn)權(quán)的 32 位 C-SKY 系列嵌入式 CPU 核，具有低功耗、高性能、高代碼密度，以及易使用等特點。由于中天微在 CPU 核心架構(gòu)研發(fā)上的深厚積淀，它被視為「大陸唯一大規(guī)模量產(chǎn)的自主嵌入式 CPU IP Core」。
張建鋒曾表示「收購中天微是阿里巴巴芯片布局的重要一環(huán)」，IP Core 是基礎(chǔ)芯片能力的核心，進入 IP Core 領(lǐng)域是中國芯片實現(xiàn)「自主可控」的基礎(chǔ)。
此次架構(gòu)中采用的 RISC-V 是一種免費開源指令集架構(gòu) (ISA)。由加州伯克利分校的研究團隊開發(fā)與公布，于 2011 年 5 月正式發(fā)布第一版。該指令集設(shè)計非常簡單，采用了基礎(chǔ)指令集與擴展指令集的方式，基礎(chǔ)指令集只包含了不到 50 條指令。
「RISC-V 可能真正能成為國產(chǎn)的自主的指令集架構(gòu)?！筊ISC-V 技術(shù)領(lǐng)袖、芯來科技 CEO 胡振波在接受媒體采訪時談道，RISC-V 作為免費的架構(gòu)，將會和 ARM 產(chǎn)生競爭。在手機等傳統(tǒng) ARM 的壟斷領(lǐng)域會保持強勢存在，在一些新興的邊緣領(lǐng)域，比如 IoT、AI、邊緣計算領(lǐng)域，RISC-V 將具有爆發(fā)空間。
據(jù)此前介紹，平頭哥公司將做兩類芯片，一是云端的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片 Ali-NPU，類似于谷歌的 TPU（張量處理器），用于 AI 推理；二是嵌入式芯片，用于物聯(lián)網(wǎng)終端。
阿里做芯片，其優(yōu)勢在于可以將產(chǎn)品直接用在公司運營中，并且對這些場景足夠了解。
而在此之前，阿里廣投芯片企業(yè)，注資了不少新興的芯片企業(yè)，加碼芯片競爭。2018 年 6 月，國內(nèi) AI 芯片企業(yè)寒武紀科技宣布完成數(shù)億美元 B 輪融資，原股東阿里巴巴創(chuàng)新投跟投。寒武紀的發(fā)展思路也是云端一體，與平頭哥的定位類似。此外，阿里巴巴創(chuàng)業(yè)者基金還投資了美國終端 AI 芯片商耐能（Kneron）。
目前，阿里的嵌入式芯片已經(jīng)發(fā)布，而云端的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片 Ali-NPU 的進展同樣值得關(guān)注，并且將為阿里云業(yè)務(wù)帶來更為直接的推進和影響。據(jù)機器之心了解，該顆芯片或?qū)⒂诮衲晖硇r候公布進展。
Ali-NPU 基于阿里機器智能技術(shù)實驗室等團隊在 AI 領(lǐng)域積累的大量算法模型優(yōu)勢，根據(jù) AI 算法模型設(shè)計微結(jié)構(gòu)以及指令集，以最小成本實現(xiàn)最大量的 AI 模型算法運算。
按照設(shè)計，阿里巴巴的 Ali-NPU 性能，將是目前市面上主流 CPU、GPU 架構(gòu) AI 芯片的 10 倍，而制造成本和功耗僅為一半，性價比超過 40 倍。未來，Ali-NPU 的能力，不僅可以更好地滿足視頻、圖像處理需求，還可以通過阿里云進行計算能力的輸出，賦能各行各業(yè)。
阿里云的時代機遇
為更為有效地把握此次機遇，張建鋒對于「阿里云」的內(nèi)涵提出了完整的梳理和定義，「阿里云提供的不僅僅是云計算技術(shù)本身，而是『新』技術(shù)的綜合」。具體來看，『新』技術(shù)包括三類，云計算、大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能化技術(shù)，同時與當下的移動化技術(shù)結(jié)合構(gòu)成阿里云的新內(nèi)涵。
三年前，馬云提出「五新」，認為這五個「新」將會對各行各業(yè)發(fā)動巨大的沖擊和影響，「新技術(shù)」就是其中之一。張建鋒給出了自己的理解，「大多數(shù)技術(shù)方向都是嶄新的，但我們認為的』新』更關(guān)注其形成的趨勢，為新技術(shù)投資能夠站在世界的前沿。」
針對云計算技術(shù)而言，對比傳統(tǒng) IT 系統(tǒng)，體現(xiàn)出成本、穩(wěn)定性、安全性、效率等多重優(yōu)勢。
在成本層面，云計算設(shè)施的成本投入可大幅降低，通過供應(yīng)鏈、部件、網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，可降到傳統(tǒng) IT 中心的一半。
在穩(wěn)定性層面，阿里云通過實現(xiàn)預(yù)測技術(shù)進一步提高準確率和穩(wěn)定性，核心部件在出現(xiàn)故障以前可預(yù)測并處理。此外，云計算廠商通常更早先于廠商發(fā)現(xiàn)漏洞，修復(fù)漏洞，阿里云目前每年修復(fù)上百萬個漏洞。相比傳統(tǒng) IDC 系統(tǒng)，云的安全性可高出 1-2 個數(shù)量級。
基于云計算的統(tǒng)一調(diào)動模式，調(diào)動效率可提升 3 倍?？傮w來看，「云具備碾壓式的優(yōu)勢，具備大規(guī)模運維的可能?！箯埥ㄤh提到。
阿里云之上，在張建鋒看來，「飛天云操作系統(tǒng)」是阿里云十年來的集大成之果，阿里將其定義為「中國唯一的自主研發(fā)的云操作系統(tǒng)」——「從創(chuàng)立之初，每一行代碼都是自己寫的」。系統(tǒng)采用開放的標準，開源兼容的搭建邏輯，建構(gòu)了百萬臺集群，成為國內(nèi)最大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施平臺之一。
要實現(xiàn)數(shù)據(jù)智能，數(shù)據(jù)中臺是最佳的實現(xiàn)方式，基于「飛天云操作系統(tǒng)」，阿里還搭建了「飛天大數(shù)據(jù)平臺」和相應(yīng)的計算引擎，可實現(xiàn)單日數(shù)據(jù)處理量 600+PB。（PB 是數(shù)據(jù)存儲容量的單位，它等于 2 的 50 次方個字節(jié)，在數(shù)值上大約等于 1000 個 TB。）
阿里的計算引擎包括離線和在線兩個部分，比如淘寶首頁的個性化推薦，涉及到 20 億商品，數(shù)億用戶，計算量極大，可采用離線模式基于個人興趣的事先定制好的；而搜索結(jié)果，則需要海量數(shù)據(jù)的實時化計算。
眾所周知，阿里很早就開始踐行了「中臺」戰(zhàn)略，利用「業(yè)務(wù)中臺」，實現(xiàn)盒馬鮮生、釘釘、飛豬等創(chuàng)新業(yè)務(wù)前端部門通過平臺的產(chǎn)品技術(shù)模塊迅速搭建。而「數(shù)據(jù)中臺」則打破了不同業(yè)務(wù)部門之間的煙囪式 IT 架構(gòu)，打通數(shù)據(jù)孤島，帶來了持續(xù)的高效創(chuàng)新。目前「中臺」戰(zhàn)略已經(jīng)成為諸多大型互聯(lián)網(wǎng)公司的借鑒思路。
關(guān)于平臺和中臺的邏輯關(guān)系，張建鋒談道，「在平臺之上是中臺，平臺提供能力，中臺是方法，既要有能力，也要有方法。」
張建鋒還談道，基于數(shù)據(jù)來重構(gòu)業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)邏輯對于每一家公司來說，都至關(guān)重要。至于阿里，通過數(shù)據(jù)中臺實現(xiàn)了阿里巴巴集團級的業(yè)務(wù)協(xié)同，涉及超過 25 個事業(yè)部、300 個業(yè)務(wù)單元。此外，要實現(xiàn)從管理決策到智能決策，大量的業(yè)務(wù)流程要從前置思維變?yōu)楹笾盟季S。
智聯(lián)網(wǎng)也是阿里重點布局的方向之一，物聯(lián)網(wǎng)將萬物連接起來，而如今大部分連接的物體具有智能功能，于是智聯(lián)網(wǎng) AIoT 成為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向。
在該方面，阿里已經(jīng)做了不少工作，包括自研高性能云端 AI 芯片，性能提升 10 倍；豐富的端側(cè)生態(tài)，可支持 100 種傳感器，支持 200 芯片模型；云端一體化的智能平臺，包括 300 種行業(yè)算法模型，產(chǎn)業(yè) AI 10 個行業(yè)大腦。
綜合來看，飛天操作系統(tǒng)、飛天大數(shù)據(jù)平臺、阿里巴巴雙中臺、智能網(wǎng) IoT 將成為阿里「all in cloud」的四張王牌。
面向 AI 初創(chuàng)的阿里云
把握時代機遇，阿里迎來了新面孔。
賈揚清首次以阿阿里巴巴集團副總裁，阿里云智能計算平臺事業(yè)部總裁身份亮相。作為 Caffe、Pytorch 的重要貢獻者之一，賈揚清深受 AI 開發(fā)者認可，他曾任 Facebook AI 架構(gòu)部門總監(jiān)，負責前沿 AI 平臺的開發(fā)；今年三月轉(zhuǎn)戰(zhàn)阿里，繼續(xù)為阿里云的大數(shù)據(jù)及 AI 的產(chǎn)品與工程研發(fā)貢獻力量。
活動現(xiàn)場，賈揚清分享了硅谷高精地圖創(chuàng)業(yè)公司 DeepMap 采用阿里云研發(fā)及構(gòu)建業(yè)務(wù)系統(tǒng)的案例。
DeepMap 采用「眾包」形式，讓客戶的自動駕駛汽車作為地圖數(shù)據(jù)采集的測繪車，通過算法解決地圖精度問題，從海量傳感器數(shù)據(jù)到高精地圖解決方案中，DeepMap 使用大數(shù)據(jù)計算和 AI 加速了業(yè)務(wù)的創(chuàng)新。
基于業(yè)務(wù)的海量傳感器數(shù)據(jù)特點，比如，汽車每行駛 100 公里，采集到的數(shù)據(jù)量將達到 3TB 涉及，數(shù)十種傳感器，對于系統(tǒng)和平臺提出挑戰(zhàn)。于是，DeepMap 在創(chuàng)立之初就選擇了云計算，這同時也是當下新型互聯(lián)網(wǎng)公司的主要特點?！感滦突ヂ?lián)網(wǎng)公司從第一天起就是基于云來做，這為他們提供了反超的可能。」張建鋒談道。
在阿里云提供的解決方案中，涉及數(shù)據(jù)、存儲、計算、開發(fā)、部署等全套流程。比如，將道路汽車、交通信號、邊界線等各種結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分別存儲在 RDS PostgresSQL、EMR、OSS 等不同類型數(shù)據(jù)庫里，其中 SparkSQL on OSS 比開源實現(xiàn)快 2.3 倍，并通過冗余、多副本、存儲日志等措施實現(xiàn)存儲、讀取安全可靠穩(wěn)定性。
然后，基于數(shù)據(jù)庫和計算平臺和計算引擎的無縫打通，數(shù)據(jù)通過大規(guī)模 GPU 加速集群、機器學(xué)習(xí) PAI 平臺進行分析和處理，迅速挖掘出價值。
賈揚清強調(diào)，除了軟件的支持，云上的更大優(yōu)勢體現(xiàn)在軟硬件結(jié)合，傳統(tǒng) IT 方案從開發(fā)到部署通常是解耦的方式，通過阿里云的方案可實現(xiàn)從開發(fā)解鎖到部署環(huán)境一致性，通過 K8S 工具平臺更好地迭代，一鍵式全球部署。
隨著云服務(wù)成為 IT 行業(yè)的最大場景，大型云廠商也將重塑上下游鏈條。在國際市場，巨頭公司亦先后加入芯片研發(fā)以擺脫芯片制造商牽制。
放眼全球，F(xiàn)acebook、谷歌、蘋果、亞馬遜等美國科技巨頭均投入 AI 芯片的研發(fā)和不久。谷歌已將自主研發(fā)的 AI 芯片 TPU 應(yīng)用于加速搜索、翻譯、相冊等功能。2018 年 2 月，亞馬遜開始設(shè)計制造 AI 芯片，計劃應(yīng)用于云端攝像頭、Echo 揚聲器等以服務(wù)智能家居硬件市場。同年 4 月，蘋果宣布正在開發(fā) Mac 電腦定制芯片，將于 2020 棄用英特爾，導(dǎo)致英特爾股價暴跌 9.2%。國內(nèi)百度曾公布面向云端的人工智能芯片項目「昆侖」。
據(jù)機器之心了解，阿里和騰訊還同時正在研究量子芯片，為人工智能提供無限計算能力。
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