自半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)誕生以來(lái)，過(guò)去數(shù)十年經(jīng)歷了多次變革，每次變革都來(lái)自應(yīng)用場(chǎng)景的推動(dòng)：PC時(shí)代成就了Intel，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代成就了Arm和高通，而如今進(jìn)入AIoT時(shí)代，平頭哥已經(jīng)率先邁出了一大步 。

去年的杭州云棲大會(huì)上，平頭哥半導(dǎo)體公司正式誕生；時(shí)隔不到一年，這家芯片公司發(fā)布了首款處理器——玄鐵910，據(jù)官方介紹，這款處理器基于開(kāi)源RISC-V架構(gòu)，同時(shí)也是該架構(gòu)下性能最強(qiáng)的處理器，可以應(yīng)用在5G、自動(dòng)駕駛等AIoT場(chǎng)景。

在開(kāi)源的RISC-V基礎(chǔ)上再開(kāi)放

芯片是現(xiàn)代科技最高精尖的領(lǐng)域之一，其研發(fā)資金投入大、商用周期長(zhǎng)等特點(diǎn)讓不少企業(yè)望而卻步，近年來(lái)由于IP的種類和復(fù)雜度越來(lái)越大以及通用接口的缺乏，導(dǎo)致從IP開(kāi)始到系統(tǒng)集成驗(yàn)證再到軟件調(diào)試的過(guò)程耗時(shí)更久、投入也越來(lái)越大。這推動(dòng)了一場(chǎng)從芯片上游開(kāi)始的變革。

在這場(chǎng)變革中，開(kāi)源的RISC-V處理器更成為企業(yè)追捧的對(duì)象。

誕生于加州大學(xué)伯克利分校的RISC-V因?yàn)槠溟_(kāi)源、靈活和低成本等優(yōu)勢(shì)，從面世開(kāi)始就受到了開(kāi)發(fā)者的熱烈支持和廠商的廣泛關(guān)注。尤其是進(jìn)入最近幾年，在AIoT潮流和各國(guó)政府的支持下，RISC-V更是呈現(xiàn)出一種星火燎原之勢(shì)。

作為一種開(kāi)源的處理器架構(gòu)，全世界的處理器開(kāi)發(fā)者都可以基于RISC-V架構(gòu)做出理想的處理器產(chǎn)品，這種可擴(kuò)展可定制化的特點(diǎn)對(duì)于場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)、性能功耗需求各不相同的AIoT芯片尤為關(guān)鍵。而平頭哥是國(guó)內(nèi)最早布局這一領(lǐng)域的芯片公司之一。

但和其他芯片公司不同，平頭哥“造芯”一以貫之沿用了阿里巴巴“讓天下沒(méi)有難做的生意”的使命，在這次發(fā)布會(huì)上，平頭哥就宣布了普惠芯片計(jì)劃，在開(kāi)源的RISC-V基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低企業(yè)設(shè)計(jì)芯片的門(mén)檻：

全面開(kāi)放玄鐵910 IP Core，全球開(kāi)發(fā)者可以免費(fèi)下載該處理器的FPGA代碼，快速開(kāi)展芯片原型設(shè)計(jì)和架構(gòu)創(chuàng)新；

同時(shí)，平頭哥還打造了面向領(lǐng)域定制優(yōu)化的芯片平臺(tái)(Domain specific SoC)，提供包括CPU IP、SoC平臺(tái)以及算法在內(nèi)的軟硬件資源，面向不同AIoT場(chǎng)景為企業(yè)和開(kāi)發(fā)者提供不同層次的芯片服務(wù)。

一言以蔽之，平頭哥要讓芯片更普惠。

底氣源自十余年的芯片研發(fā)背景

做普惠芯片是一個(gè)很宏大的目標(biāo)，不僅需要在技術(shù)上有足夠的儲(chǔ)備，還需要有強(qiáng)大的生態(tài)能力。對(duì)于絕大多數(shù)芯片公司來(lái)說(shuō)，這二者就像魚(yú)和熊掌，很難做到兼而有之。

平頭哥的優(yōu)勢(shì)在于，其核心團(tuán)隊(duì)擁有十年以上的CPU和芯片研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，長(zhǎng)期從事自研指令架構(gòu)、CPU微體系結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)芯片產(chǎn)品的研發(fā)，累計(jì)開(kāi)發(fā)了7款嵌入式CPU IP核；同時(shí)這些產(chǎn)品均已得到大規(guī)模量產(chǎn)的驗(yàn)證，授權(quán)客戶超100家，累計(jì)銷售超十億顆，這些芯片被廣泛應(yīng)用于機(jī)器視覺(jué)、工業(yè)控制、車載終端、移動(dòng)通信、多媒體、無(wú)線接入和信息安全等領(lǐng)域，主要客戶為一線芯片設(shè)計(jì)公司。

以玄鐵910為例，從主流的跑分平臺(tái)測(cè)試結(jié)果來(lái)看，玄鐵910是迄今為止最強(qiáng)的RISC-V處理器，擁有不亞于Arm高端產(chǎn)品的性能。之所以能夠?qū)崿F(xiàn)性能的突破，這得益于平頭哥過(guò)去在自研指令集上的技術(shù)積累（對(duì)處理器架構(gòu)、工具鏈和開(kāi)發(fā)環(huán)境等有深入的了解）以及IP Core的大規(guī)模商用經(jīng)驗(yàn)（擅長(zhǎng)以“應(yīng)用驅(qū)動(dòng)”的思路開(kāi)發(fā)處理器產(chǎn)品）。

“整體來(lái)說(shuō)，通過(guò)軟硬件的深度整合，平頭哥可以對(duì)處理器、SoC芯片架構(gòu)和操作系統(tǒng)等全方位做深度優(yōu)化，提供性能好、功耗優(yōu)、成本低的全芯片架構(gòu)，為定制化芯片提供基礎(chǔ)設(shè)施”，平頭哥方面指出。

從芯片研發(fā)的需求來(lái)看，以上足以支撐平頭哥在RISC-V領(lǐng)域開(kāi)疆辟土，平頭哥在這個(gè)領(lǐng)域也的確取得了傲人的成績(jī)。早前，這家公司已經(jīng)推出了世界上首個(gè)帶有TEE的嵌入式RISC-V內(nèi)核902，該產(chǎn)品獲得了客戶的高度認(rèn)可。同時(shí)，他們還規(guī)劃了低中高端等多系列產(chǎn)品，進(jìn)一步為芯片廠商提供支持。

如果902是平頭哥在RISC-V架構(gòu)上的初體驗(yàn)，那么這次發(fā)布的玄鐵910更像是一個(gè)扛鼎之作。

根據(jù)介紹，玄鐵910把自研架構(gòu)中經(jīng)過(guò)產(chǎn)品驗(yàn)證的指令技術(shù)與RISC-V精簡(jiǎn)指令技術(shù)融合，在指令方面相比原始的RISC-V穩(wěn)定可靠，同時(shí)有20%以上性能的提升。

在處理器的設(shè)計(jì)技術(shù)上，玄鐵910在原有高性能處理器2發(fā)射的基礎(chǔ)上，發(fā)展成3發(fā)射并行架構(gòu)，流水線深度從10級(jí)發(fā)展成12級(jí)，單位性能提升40%以上，達(dá)到7.1 Coremark/MHz，工作主頻達(dá)到2.5GHz，整體指標(biāo)在原有技術(shù)上提升一個(gè)層次。

從平頭哥方面的介紹可以看到，玄鐵910的出現(xiàn)，不僅降低了高性能AIoT芯片中處理器的門(mén)檻，在5G、網(wǎng)絡(luò)通信、人工智能、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用，將芯片性能提升一倍以上之余還可以將芯片成本降低一半。

在芯片設(shè)計(jì)成本高居不下的背景下，這對(duì)產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是巨大利好。

端云融合，“雙劍合璧”解決算力難題

在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程，芯片開(kāi)發(fā)出來(lái)只是第一步，后續(xù)還會(huì)涉及到系統(tǒng)和軟件等一系列問(wèn)題。尤其是現(xiàn)在的AIoT時(shí)代，云端的數(shù)據(jù)處理正在扮演一個(gè)越來(lái)越重要的角色，如何打造一個(gè)從端到云的服務(wù)，就成為各大廠商所追求的，而這正是平頭哥，或者說(shuō)是阿里巴巴所擅長(zhǎng)的。

平頭哥的定位是未來(lái)AIoT芯片的基礎(chǔ)設(shè)施提供者，除了CPU外，公司還推出了集成CPU、存儲(chǔ)器、OS和算法的全棧解決方案，其中AliOS可以實(shí)現(xiàn)低功耗低成本的云端接入，云端一體是平頭哥軟硬件基礎(chǔ)能力的體現(xiàn)，是普惠AIoT芯片的基礎(chǔ)。

“阿里云是國(guó)內(nèi)最大的云服務(wù)商，在云端已經(jīng)有了豐富的應(yīng)用生態(tài)資源。基于平頭哥芯片平臺(tái)的產(chǎn)品能天然接入阿里云，與云端應(yīng)用生態(tài)對(duì)接后將形成新的產(chǎn)品形態(tài)?！逼筋^哥方面強(qiáng)調(diào)。

平頭哥的端側(cè)實(shí)力，再配合阿里巴巴去年杭州云棲宣布的NPU。雙方合作在端、云兩端同時(shí)發(fā)力，必將為開(kāi)發(fā)者提供一個(gè)便捷、可靠的解決方案。據(jù)透露，該云端NPU將會(huì)在今年晚些時(shí)候發(fā)布。

據(jù)記者了解，在RISC-V方面，平頭哥會(huì)結(jié)合自研指令架構(gòu)上積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，推進(jìn)新一代AIoT指令架構(gòu)的設(shè)計(jì)，并不斷推出新的可產(chǎn)品化的CPU，讓端側(cè)處理器將和云端NPU芯片實(shí)現(xiàn)更多的協(xié)同。

從產(chǎn)業(yè)角度看，普惠的芯片模式將極大降低芯片設(shè)計(jì)門(mén)檻，推動(dòng)新一波的芯片浪潮。一個(gè)新的芯片時(shí)代即將開(kāi)啟，你準(zhǔn)備好了被改變嗎？