自主研发从云到端芯片，阿里平头哥芯片的新动向

当下， 互联网企业向 产业链 上游的芯片业进军已经成为潮流 ，中国自然不会例外，特别是以传统的BAT为代表，做芯片的脚步越来越快。在这三家厂商当中，尤以 阿里涉及的面最广，程度最深 。

前天，业界传出消息，阿里于去年成立的平头哥公司，正在研发一款专用SoC芯片，该芯片将用于新一代阿里云神龙服务器的核心组件MOC卡，以推动下一代云计算技术的升级。

在2018年9月举行的云栖大会上，阿里巴巴集团CTO、达摩院院长张建锋宣布，成立一家自研芯片的全资子公司，取名“平头哥 半导体 有限公司”，主要发展AliNPU智能芯片和嵌入式芯片，以推进云端一体化的芯片布局。而平头哥是阿里于2018年4月收购的中天微系统有限公司和达摩院自研芯片业务整合而成的。

重点研发三类芯片

在平头哥成立之初，张建锋曾经表示，该公司初期研发的芯片主要包括三类，分别是： 人工智能 芯片；嵌入式芯片；量子芯片。当时他称这三类芯片在三年内都会陆续推出。

人工智能芯片是基于城市大脑、无人驾驶、智能家居、新零售等业务的需要 ，重点研发用于云端的AI芯片，重点在推进效能的情况下兼顾功耗和可编程性，达到最优平衡。规划研发三代AliNPU，具体为：V1，是针对视频图像处理的云+端AI推理芯片；V2，是云上AI的训练/推理通用芯片；V3，是针对端上推理应用的定制化AI芯片。实际上，2018年4月，达摩院就曾宣布正在研发一款神经网络芯片AliNPU，该芯片将运用于图像视频分析、机器学习等AI推理计算。

嵌入式芯片方面 ，基于中天微的自主嵌入式CPU IP核，研发边缘芯片架构及配套的基础软件，灵活定制满足个性化需求的IoT芯片，并联合产业链合作伙伴，共同打造生态系统。

此外，量子计算也是达摩院的重要研究方向之一。2018年5月，“太章”成为了全球首个 81 比特随机量子电路模拟器。

基于以上三类芯片的研发方向，此次，传出平头哥正在研发一款 专用SoC芯片 的消息，且用于新一代阿里云神龙服务器，可以初步判断，该芯片就是用于云端的人工智能芯片，也就是AliNPU的一个产品系列。

2018年5月，阿里云自研的弹性计算技术架构“神龙（X-Dragon）”首次曝光，这种新型的计算架构打破了过去物理机和虚拟机的隔阂，既保留了物理机的性能优势和硬件级隔离，又具备虚拟机的弹性资源、分钟级交付、全自动运维的优势。

据悉，阿里云研发团队自研了“X-Dragon虚拟化芯片”，“ X-Dragon Hypervisor系统软件”、以及“X-Dragon服务器硬件架构”，这三部分组成了今天的神龙架构。其中，X-Dragon虚拟化芯片在芯片层解决了虚拟机和物理机体系结果不一致的问题，让二者能够在系统软件层面保持100%兼容。

此外，传统的Hypervisor(Xen,KVM等)完全是通过软件形式实现的，神龙的一大创新在于融合了系统软件和芯片的能力，不仅可以支持x86架构芯片，还可以支持Arm、Power以及国产CPU架构。这种优势让神龙架构可以无缝联入传统的云基础设施，保持产品和使用体验的一致。

据悉，MOC卡是神龙服务器的灵魂。基于MOC卡的神龙服务器可以分钟级创建100%物理机性能和功能。

而在发展“嵌入式芯片”方面，今年7月25日，平头哥发布了其首款处理器玄铁910（XuanTie910）。玄铁910基于RSIC-V开源架构开发，其核心针对高性能计算，主要以IP核的形式对外授权。该芯片单位性能7.1 Coremark/MHz，主频在12nm工艺下达到了2.5GHz。面向AIoT。

那么，下一步，估计平头哥就要推 量子芯片 了，这应该也是难度最大的，不过。张建锋去年曾经表示，要在三年内做出量子芯片。

早在2015年，阿里旗下的阿里云就与中科院共同成立了量子计算实验室，并于2017年5月宣布造出第一台光量子计算机，实现了10量子比特。2017年10月，世界知名量子计算科学家、密西根大学终身教授施尧耘入职阿里，担任首席量子科学家。

目前，各家从事量子计算研发的企业和科研机构，十分注重量子计算生态圈的打造。量子计算机普遍以云的方式输出算力。这样做的好处是：一、方便吸引用户打造生态圈；二、这种方式可能是将来的主要应用模式，因为量子计算机在早期即便商业化，也不可能像经典计算机一样大批量 制造 。

阿里芯片的早期布局

阿里开拓芯片市场已经有很长时间，在收购中天微之前的2015年，阿里便与后者开始了深度合作，面向物联网各细分领域开发云芯片（Yun on Chip）架构。2016年1月，阿里入股中天微，成为其第一大股东。

2017年6月，阿里又向中天微注资大笔资金，正式跨入芯片基础架构设计领域。而后者作为阿里云最早进入物联网合作伙伴计划的成员，推进了IoT芯片通过阿里云 link market在终端的大规模应用，从而加强了阿里在IoT端侧的核心能力。

在AI芯片方面，“不差钱”的阿里巴巴，在全球狂挖各种AI科学家，研发各种可与阿里现有业务场景结合的AI产品，重金投资AI创业公司，尤其是独角兽公司，这已经成为阿里布局人工智能的一个重要方式。

阿里达摩院成立之初就组建了芯片技术团队，进行AI芯片的自主研发。此外，软件算法的积累是阿里的一个优势，其自主研发的AliNPU，正是基于阿里机器智能技术实验室等团队在AI领域积累的大量算法模型优势，根据AI算法模型设计微结构以及指令集，以最小成本实现最大量的AI模型算法运算。

过去几年，阿里还投资了多家芯片公司，例如寒武纪、Barefoot Networks（后被英特尔收购）、深鉴科技（已经被赛灵思收购）、耐能（Kneron）、翱捷科技（ASR）等，其中，除了ASR和Barefoot，都是做AI的。

就阿里投资的这些芯片公司来说，其产品应用场景各有不同：寒武纪既有服务器端业务，手机也是重点，ASR的重点在智能终端，Barefoot主攻网络通信，深鉴科技主要聚焦于安防，而Kneron主打轻量级的NPU芯片，业务重点是智能家居与智能安防。通过对这些公司的投入，阿里正在逐步打通IoT从云到端的产业链条，争取将相关芯片的控制权掌握在自己手中。

IoT生态建设

阿里云正在进军物联网领域，并把 物联网 看做是继电商、金融、物流、云计算后的第五主赛道。对此，阿里云总裁胡晓明表示，阿里云计划在未来5年内连接100亿台设备。

物联网是一个庞大的生态系统，从云到通信，再到端侧，每一个环节都非常重要。

作为电商巨头的阿里，自然看到了打造生态的重要性，而芯片在这一系统当中处于上游、也是基础一环，其重要性不言而喻，没有芯片（比如CPU和AI加速器），物联网就没法做下去。

由此，不由得回想起2017年，阿里在杭州召开首届技术大会，动员全球两万多名科学家和工程师投身“新技术战略”。在这次大会上，阿里透露其正在启动一项代号为“NASA”的计划，要面向未来20年组建独立的研发部门，建立新的机制体制，储备核心科技。

马云表示，阿里未来20年的愿景是构建世界第五大经济体，服务全球20亿消费者，新经济体必须建立在新的技术基础设施之上，建立在新的技术思考之上。马云解释说，NASA计划要面向机器学习、芯片、IoT、操作系统、生物识别这些核心技术，组建崭新的团队，建立新的机制和方法。

2018年12月底，包括高通、联发科、展锐、瑞昱、乐鑫、上海博通、全志、南方硅谷在内的23家芯片和模组厂商出席了阿里集团物联网生态合作伙伴大会，宣布与阿里达成合作，将分别推出内嵌AliOS Things的芯片和模组产品，AliOS Things是由阿里旗下阿里云IoT事业部推出的国产物联网操作系统。内嵌AliOS Things后，使用这些芯片模组产品的终端设备将具备便捷的上云能力。

结语

在自主研发从云到端芯片的同时，阿里也在不断建设和拓展着整个生态系统。而在推出其首款嵌入式芯片玄铁910之后，阿里平头哥在云端应用的AI芯片可能很快就要面市了。在多方位布局之后，其云端AI芯片的性能、应用和生态值得关注和期待。

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