阿里第一颗芯片：含光800怎么样？

2019年9月25日，在阿里巴巴的云栖大会上，阿里旗下半导体公司平头哥宣布公告了第一颗自研芯片——含光800，这是继玄铁和无剑之后阿里在芯片领域的又一大变故布局。

一组数据是因为，含光800的发布标志着ai芯片性能史再度被写出。在业界标准的resnet-50测试中，含光800推理性能提升78563ips，比目前业界最好就是的ai芯片性能高4倍；能效比500ips/w，是第二名的3.3倍。

同样的，综合比不公开数据（针对resnet50模型一秒种也能去处理图片的数量）打听到，含光800展示出的性能是是nvidia tesla v100的10倍，nvidia tesla t4的15倍，是应用方法最广的nvidia tesla p4的46倍。

当然了，阿里巴巴方面可以表示，“含光800并不会售卖，旨在推广通过阿里ai云服务提供给算力，可以看作‘云端售卖’。平头哥专注于做普惠芯片，无剑soc平台和玄铁处理器ip来好处企业降低芯片设计门槛；含光800通过阿里云ai云服务的形式让企业不管什么人可以享不享受高性能计算服务。”

含光800的发布标志着平头哥端云一体全栈产品系列明确的崩散，其涵盖处理器ip、一站式芯片设计平台、和ai芯片，实现了芯片设计链路的全覆盖。

“在全球芯片领域，阿里巴巴是一个新人，玄铁和含光800是平头哥的万里长征目标，我们有一些”，达摩院院长张建锋这样的话评价。

“无形却强劲”的算力

“平头哥很硬，含光很强”，这句话从其它名字便显现可谓。

平头哥，本名蜜罐，原本是这样生活在非洲等地区的一种动物，被吉尼斯世界纪录人誉“世界上最无惧无畏的动物”，其“最好别怂应该是干”的性格被马云一眼看上了眼，到那时平头哥便蓝月帝国了阿里芯片公司的代名词。

而含光则是上古三大神剑之一，该剑含蓄蕴藉，光而不耀，贞洁戒着含光800受到的无形却强劲的算力。

含光800采用12nm工艺，强大170万晶体管数量，推理性能达78563ips，比目前业界最好的ai芯片性能高4倍；能效比500ips/w，是第二名的3.3倍，主要注意应用于云端视觉处理场景，能在1秒内去处理7.8万张图片。

在杭州城市大脑的业务测试中，1颗含光800的算力应该是10颗gpu，这对于未来智慧城市交通等ai应用从空中落下场景来说，那绝对是是庞大无比的源动力。

据报道，平头哥在太短的时间内便完成了芯片的设计和流片整个过程，7个月完成前端设计，接着仅用3个月便成功了流片。

要知道芯片设计是另一个复杂的系统工程，如果说能够完成啊,设计当然不并不代表就可以流片顺利，这是行业的深水区。而流片失败就换句话说硬件设计必须推倒重建，这比软件出bug问题更加十分严重。像是芯片公司必须做两次（engineeringsample、productionsample）或两次才能流片最终。

但这，流片成功也却不是属於就可以真接商用了，它还是需要当经过奇怪的测试验证，当各项指标都契合实际场景需求后才能唯一商用。

pingwest品玩所了解到，平头哥我之所以也能会如此急速设计研发出这等高性能的ai芯片，这个可以系统的总结为100元以内两方面。

第一，而言设计和实现冯诺依曼结构的悠久的传统通用处理器（.例如arm平台cpu和gpu），根据某种某种特定的需求而拿来定做的asic架构npu使用说明加速器这对应用场景更具有针对性。

针对特定场景和算法的设计定制并不代表负责执行某个特定算法时能获得更高的效率和性能，但这种少见单个体的算法也同样那样的话锻造ai芯片理论上要比打造传统cpu和gpu门槛比较低得多，但这根本不意味着什么每个芯片厂商都能像平头哥一样的你做到最强。

目前，市面上很多asic架构npu正常情况只在相当内容明确的场景下才还能够表现出众，而在场景的迁移性和算法通用性方面大打了折扣。

相比之下，含光800不光实现程序了而兼容性问题海量资源的图像搜索、城市大脑领域的视频识别、在内智慧医疗领域的医疗影像识别等相同计算需求环境，还是对这些丰富地的场景挖掘出了极高的计算优化潜能。

据可靠消息称，比较传统半导体巨头精金ai芯片，会有开发者生态的包袱，但平头哥团队目标专一，即基于最强算力，把硬件能力全部释放出。

第二，即便这是阿里平头哥的第一款自主研发的芯片，只不过实际上蜜獾研发芯片并非是从0结束。

“在阿里达摩院的算法和阿里巴巴集团硬件基础设施多年技术沉淀之上，含光800全面重构了芯片的软硬件技术栈”，阿里巴巴方面能介绍。

“ai芯片的差异化设计主要可以体现在硬件架构和软件算法上，二者需要相同高度配适才能可以发挥芯片的比较大价值”，有业内分析人士指出。

“目前，传统cpu、gpu在深度学习推理任务上并没有什么几乎可以发挥硬件能力，.例如gpu架构主要是对图像处理设计，其硬件结构和软件生态甚至固化，并且对ai任务没法有深度优化软件。”

pingwest品玩发现自己，含光800的性能突破浮山宗得益于软硬件的协同创新，进阶了硬件架构和软件算法之间的鸿沟。

具体来看，含光800硬件层面常规自研芯片架构，实际推理不能加速等技术比较有效解决芯片性能瓶颈问题；软件层面则独立显卡了达摩院先去算法，针对cnn及视觉类算法深度优化计算出、存储密度，可利用大网络模型在一颗npu上结束换算。

以芯片能耗为例，能耗是ai芯片的行业通病，而平头哥自研架构可大幅度减少对内存的访问，在可以保证极致性能的情况下，把芯片功耗降到最低水平。

平头哥首席科学家、阿里巴巴高级研究员元尊则将平头哥研发ai芯片的具体详细优势归结到为“abcde”五方面，即algorithm算法、big data大数据、computing安全稳定的计算力、domainknowledge专业领域知识、在内ecosystem生态。

“具备abcde的阿里，比唯有c的其他芯片公司，自然更太容易更快速站上ai芯片c位”，元尊坦言道。

已应用于阿里核心业务

对于阿里ai生态而言，含光800绝并非单纯的做芯片，只是为全球你的排名前三、亚太排名第一的阿里云可以提供强大的算力支持，以满足阿里巴巴集团内部场景的需求，另外含光800也将用来阿里云对外（企业）控制输出其强大的ai算力。

据悉，基于组件含光800的ai云服务在发布会当天便开始上线，两者相比悠久的传统gpu算力，含光800性价比修为提升100%。

据云栖大会的现场演示，含光800早就就开始应用到于阿里巴巴的内部核心业务中，诸如杭州城市大脑如何处理杭州主城区交通视频、拍立淘商品库图片识别、和优酷视频再修复和分析等。

pingwest品玩打听一下到，要是使用民间gpu，城市大脑动态实时全面处理杭州主城区交通视频所需gpu数量约为40颗，延时为300ms；而如果没有使用含光800，则单单4颗，同样连接时间降至150ms。

再者，阿里电商平台拍立淘商品库每隔一天会新增10亿商品图片，如果没有使用传统gpu，其识别时间不需要1小时；而如果使用含光800，则到时5分钟，效率提升12倍。

未来，含光800的算力也将侵蚀至医疗、自动驾驶、智慧城市等各个垂直行业。

含光800将指导企业以更低的成本获取高性能算力，加快企业业务创新。对于受限制于算力瓶颈的企业而言，含光800可以更高效稳定地运行更紧张、更先到的算法，让企业全然不会为基础算力苦恼着。

pingwest品玩发布消息，就是为了给应用场景提供给更好的算力芯片，平头哥团队在过去一年做了很多事情，坚持探索芯片与应用场景之间的融合。

另外全球踏足ai应用最丰富的科技厂商之一，阿里巴巴具备相当丰富的ai应用场景，图像视频结论、搜索、推荐等业务场景都需要ai专用芯片提供更算力，其中图像、视频对算力的需求量比较大。

围绕这一目标，平头哥针对场景ui系统了芯片的软硬件，.例如自研了架构、软件编译器、框架、工具链等。

另外，后期也根据int8数据类型做了大量优化，终于在性能、良率、功耗等指标上均表现良好素质。

算力也要普惠

含光800的发布标志着阿里巴巴计算版图中铁三角的临时形成，ai+芯片+云计算将帮助阿里在未来ai行业应用落地打下了坚实的基础打牢的基础，而这这对阿里来说只是因为三个就开始。

pingwest品玩打听一下到，以及ai行业的领军企业，阿里目前正在锻造系统完善的行业生态和开发者生态。

在云端，全球你的排名前三、亚太排名第一的阿里云为平头哥服务企业可以提供了绝好平台，未来企业可以不通过阿里云随意查看含光800的强悍算力。

在端侧，平头哥已拥有长大成熟的生态体系，ck801、ck802、ck803、ck805、ck807、ck810、ck860等7款自研嵌入式cpuip核均已我得到极大规模年底量产的验证，直接授权客户超100家，可累计销售好超十亿颗，广泛应用于机器视觉、工业控制、车载终端、移动通信和信息安全等领域。

况且，基于组件risc-v架构的玄铁处理器以及无剑soc平台也已服务吧各行业企业，例如人工智能企业云天励飞和比较知名芯片商炬芯科技等。

另一方面，平头哥还将成立芯片开放社区，进一步为芯片产业提供给开放协作的平台。

同时，紧接着含光800的发布，平头哥端云一体全栈芯片产品家族也已已现雏形，实现程序了芯片设计链路的全覆盖。

其中基础单元处理器ip，c-sky系列、玄铁系列为aiot终端芯片需要提供高性价比ip；一站式芯片设计平台无剑soc平台集成显卡cpu、gpu、npu等，降底芯片设计门槛；而ai芯片含光800则通过ai云服务为人工智能场景提供极致算力。

这三大产品系列将形成完整端云一体的芯片生态，城就会为企业提供给普惠算力。

pingwest品玩知道一点到，在aiot时代，导致强应用驱动程序和场景碎片化等特点，芯片公司遵循传统设计芯片很难适应未来的需求，平头哥只希望端云一体芯片生态为行业可以提供普惠算力。

aiot场景是需要新的计算架构，是需要安全、在线和智能等新特性，所有芯片都在面队可以升级，这定然在芯片行业过多强势攻击全新未拆封技术革命和产业浪潮。

类似于绝大多数芯片商，平头哥研发芯片的目的绝非卖芯片，而延续它了阿里巴巴集团“让天下没有难做大生意”的愿景，开劈了全新的商业模式——平头哥模式，致力为企业提供给普惠算力，下一界了阿里巴巴独具特色特色的商业模式。

目前，平头哥还在研发运用于阿里云神龙服务器的soc专用芯片，以满足的条件更大场景的算力需求。未来，平头哥芯片产品形态还将初步体系，或者栖云ai训练芯片和端上ai推理芯片。

“阿里在芯片上的定位是端上做芯片基础设施，云上为企业能提供普惠算力。例如，处理器是所有主流系统芯片都不需要的基础产品，ai芯片是ai场景最高效安全的算力单元，阿里将动员重金锻造好这些技术，另外形成完整应用形式生态”，阿里方面提醒pingwest品玩。

“况且，平头哥还将一直旗下操作系统、软硬件凝练的算法、这些核心的ip等，并把这些共性的技术能够要做做精做出决定竞争力，并无法形成生态，然后再刚开放给芯片厂商设计产品，让他们基于组件高质量的基础设施打造芯片产品，可促进血液循环进阶整体的产业竞争力”，阿里随即补充道。