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作者: IT邓邓爱踢
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[其他] 【技术品茗-第二期】-鲲鹏芯片架构

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【技术品茗】是泰克教育在2020年推出的一种轻松的技术交流模式,顾名思义:一边轻松的喝茶,一边探讨技术。
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. |1 L$ i8 z4 D1 p0 t* L$ [. r5 {) C技术品茗每期会先定义一个技术课题,大家根据定义的课题自行发挥,可以提出疑问,由其他人负责解答;也可以对技术实现的细节进行探究,以了解设计者的思路;还可以重点讨论技术的价值,如何在现实生活中应用等等。& T3 K  E6 {& a

  m9 o3 G( D! c0 v通过技术品茗,可以把所有人聚集起来,加深交流、拓宽技术面、了解新技术的发展、掌握行业动态。市场类同事通过技术品茗可以了解很多新型的技术,在其与客户交流的过程中,增添话题。技术类的同事通过品茗可以实现思想的碰撞,孕育出更多新的想法;其他部门同事也会在轻松有趣的环境中获益匪浅;最最重要的是我们将免费的将技术品茗的结果整理出来分享给大家,做到真正的传道授业解惑。
, S, p1 T) A) a; ]8 Q+ n/ d
// 品茗会议录 //
3 u* C3 T% ~* I
  X* |0 n' K* A: [3 I; O4 Q
在主题的选择上,我们本着前沿技术+科普答疑+聚焦行业动态的原则来筛选。/ _* _3 n) V1 h$ T3 W* |/ z

* \  U+ D; `0 y
第二期的课题:鲲鹏

- [! o! Q- R! q& `. h7 ?  \3 Y7 J ( R7 |% B1 m: A. j8 v. S$ T9 a, [
为了积极响应疫情下的要求做好个人防护,我们做好消毒、带好口罩、“保持距离”、积极参与。
4 p" v" U" X( {6 {

: M3 o7 U( P7 E7 l. I
1 a$ \# j" X8 o4 ~
  W  B; G) `2 ~8 z
有组织有范+有内容有料; z2 C7 V* H4 P1 g! P7 g

; k7 I4 ~( A: q8 R2 V% ^泰克北京分部各个部门的同事积极参与到我们这次课题,其他部门同事提出这次主题所联想到的问题、教学部针对问题进行答疑。问问答答、答答问问看似随意却可以碰撞出不少的想法。
! p$ I" ]+ b6 v4 I) l' }
! q* q8 m/ Z. s) i在技术品茗中由教学团队把能够在技术层面呈现的内容通过讨论规整出来,再针对主题进行全员赋能 “专业术语是配角、技术轮廓才是真爱” 。

0 D* A- e: V! m* L
( d  O8 ^, J9 e  r1 r" @
// 全员赋能之浅谈鲲鹏芯片架构 //
9 Q3 @4 r" r- R" ^- o/ G' K8 G

, i5 X+ u) C' A- [; [+ f5 P. {谈论起鲲鹏大家肯定思绪万千,脑海中浮想联翩,有人想到的是庄子的逍遥游,“ 北冥有鱼,其名为鲲。鲲之大,不知其几千里也;化而为鸟,其名为鹏。鹏之背,不知其几千里也;怒而飞,其翼若垂天之云 ”。1 i1 Y, x3 n) S; |( Q. n
+ e# ]2 m5 C6 ^2 y' B
/ ^: b% F& G" g0 N0 d
也有人想到的是王者荣耀里的大鱼。* L* R1 m6 @! ^" E3 D; R

& A$ }+ p. F7 n  @5 ~3 z- }
5 M0 Y/ a; r0 O也有人想到的是各种短视频里的段子。
% ~( N( H5 m4 i0 W" w, z* D; p+ ~; k

) u! N& t# z, N  C
$ q+ _% ^( n& n. P) Q0 g
7 x" b$ A. D5 x6 t4 ]
但是我们今天要说的这个鲲鹏并非上面提到的鲲鹏。4 e1 c- X' x9 t. w: U) z

# \5 U7 Y% H, Y8 _! `+ ?3 z我们今天要说的鲲鹏是华为在2019年1月向业界发布的高性能数据中心处理器。一款
兼容ARM指令集的服务器芯片鲲鹏920。除此之外还有鲲鹏生态系统,之所以称为生态系统,因为华为基于华为鲲鹏处理器打造了服务器“泰山”以外,还扩展到虚拟化、大数据平台、存储、数据库、中间件、云服务、管理服务等软件生态体系。" M* C3 D/ d, b. @0 P$ X
1 n4 h" Q' P! s5 e* y: o' t6 G4 H
% Y' E$ ?; D% N8 M% ~
这样解释大家可能还是比较迷茫,说简单一点服务器就相当于我们的手机,虚拟化、大数据平台、存储、数据库、中间件、云服务、管理手机上的各种软件,软件调用底层硬件完成实际功能。这样整个鲲鹏生态就可以为用户提供底层的算力以及上层的服务。
9 ]9 l9 u5 M. ^
) t2 \1 M1 j, u0 ~; ^$ U在这里我们就要介绍一下整个鲲鹏生态的算力的来源,也就是最新的鲲鹏920处理器,鲲鹏920兼容ARM架构,采用7nm工艺制造,可以支持32/48/64个内核,主频可达2.6GHz,支持8通道DDR4 PCIe 4.0和100G RoCE网络。
8 s' ^8 M2 s: w: s. _3 l
& M: ~' ?5 M" A- V$ A; p8 m鲲鹏920处理器的整型测试性能超过930分,是鲲鹏916的三倍性能,内存带宽高,内存通道数量提升到8通道,内存速率提升至2933MHz,带宽提升2.4倍。华为宣称,鲲鹏920在典型主频下,SPECintBenchmark评分超过930,超出业界标杆25%。同时,能效比优于业界标杆30%。
( l7 _5 d6 u8 }5 I4 q
8 E/ U. n  T  r9 E鲲鹏920处理器集成了CPU,南桥,网卡,SAS存储控制器等4颗芯片的功能,能够释放出服务器更多槽位,用于扩展更多加速部件功能,大幅提高系统的集成度。
$ d( n# _3 s' s8 P  q, g

  s  R! `$ g4 {7 S3 J) d% \* W & d- Z" n  O4 s3 ?8 W8 N
市场部:这么多的专业名称,这么多的参数,都是什么鬼?
5 z& L2 n" E& M  E# m
6 U/ }+ Y; n3 J9 e# x: \' a1 S那么接下来我们来通过一个简单的例子来对上面提到的内容进行一波解释。首先我们大致知道了
华为的鲲鹏920是一个安装在服务器上的芯片,用于为服务器提供高效的计算能力。但是大家可能发现了在讲到鲲鹏时多次提到了ARM架构。这个ARM架构是鲲鹏的一个亮点,也是它和普通服务器的一个区别。那么大家可能又有了新的问题,普通服务器采用处理器是什么架构呢?普通服务器使用的处理器架构叫做 x86架构。
- [+ p# C, Z0 X% R & `* n; Z3 E! Z* C1 u* v
x86和ARM都是用于为服务器提供计算能力的处理器,这就像不同的汽车拥有不同的发动机一样。每个发动机也都有自己的特性,就像跑车的发动机它的加速更快,货车的发动机它的功率更大。
1 L3 a+ [: _4 _1 ?9 A. h' W2 ?6 K

& ?: [4 Z9 T7 [+ B ' O* {% J4 i, L5 }  s# K
尽管是不同的发动机,但是功能确实相同的,都是为汽车提供动力的。; ^1 s( @! D( q  i- h8 F1 B
7 T: m! ~# y- v8 X4 h2 \
想要了解X86和ARM,就得先了解
复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC),从CPU发明到现在,有非常多种架构,从我们熟悉的X86、ARM,到不太熟悉的MIPS、IA64,它们之间的差距都非常大。但是如果从最基本的逻辑角度来分类的话,它们可以被分为两大类,即所谓的“复杂指令集”与“精简指令集”系统,也就是经常看到的“CISC”与“RISC”。
" ~/ f$ I; V" u! j2 }9 S ) N3 Y7 J9 M9 m( U: L& }
X86和ARM处理器的第一个区别是,前者使用复杂指令集(CISC),而后者使用精简指令集(RISC)。属于这两种类中的各种架构之间最大的区别,在于它们的设计者考虑问题方式的不同。7 |2 R" x: T  p) L

& S$ l, w- y$ h: b! H4 l
0 I2 D' p' g: y2 t8 R  R! @1 Y营销部:既然两者不同那么肯定适用于不同的场景,X86和ARM分别适用于哪些场景,各自的优缺点是什么?( H; q. m1 Q, K: k2 {. O. v9 ?0 N2 @

$ \( j% u4 k. j& s+ w0 \5 Y' YX86主要用于PC领域如笔记本、台式机、小型服务器等;ARM主要用于移动端如手机、平板等移动端设备上。
8 v; O3 U+ c* k9 D6 h8 v: a ! U- T+ ~/ E" h
总体还是为了在不同设备上达到性能最优,性能不仅仅是运算速度、距离、数据的增删改查。在不同的数据结构中运算效率都各有不同。同样、运算速度、节电等等都是性能的范畴。综合考虑设备在不同场景下,使性能达到最优,所使用不同的指令集,来部署在硬件中。这就像我们在进行赛车比赛时使用专业赛车,在拉货时使用货车一样,都是为了让设备更加贴近场景,充分发挥设备的特性。4 S  r6 V* X+ O
% Q- K$ J* s' A+ e3 o$ F) m! c
市场部:华为都有哪些设备使用了鲲鹏920芯片?

% l# D( S" o' s& M  g # I) X9 l' f( ]: u
基于ARM的特性以及一些外界的原因华为华为还推出了基于鲲鹏920的三款ARM服务器,分别是泰山2280,泰山5280,泰山X6000,包括均衡型,存储型和高密型三个机型,提升自己在业界的地位以及竞争力。
6 E# G8 \; u! ?9 _7 r - H$ n9 C4 R% b9 s
其中,泰山2280是一款2U双路机架式服务器,最多可支持28个2.5英寸NVMe固态硬盘,并且该服务器还入选了中央政府采购名单。泰山5280/5290,是4U服务器,最多可存储10PB。泰山X6000是2U四节点服务器。
! Y8 |2 v( z- Y1 G5 O% M1 }   f3 ~9 f' u& I. p0 e
关于泰山服务器面向的市场,华为表示,泰山新服务器专为高性能、高效率场景而设计,这些服务器主要应用于大数据、分布式存储、ARM原生应用等场景。8 u/ |* X, u  _/ e6 N, q1 g
& w. C1 S7 f! y- W4 B
华为芯片已经成为AI战略核心中的核心,在去年10月份的华为全链接大会上,华为将公司的人工智能发展战略和盘托出,还发布了两款昇腾芯片,分别是昇腾910(Ascend910),昇腾310(Ascend310),主要是配合云服务场景来使用。; G3 w% U: b) M4 S  t, b

& z7 I5 @2 J! j8 t$ |& n3 @0 S行业应用案例
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8 P2 }# n; E! W" v. ]- _- R基于鲲鹏生态,中国移动构建了集中化大数据平台,鲲鹏生态数据仓库验证,用于解决业务痛点。
4 ?4 t: x# {! M0 L! K, ^

2 Z* c3 z3 P7 c3 k* V, E鲲鹏生态建设是国家的战略也是数字化时代市场的所需,通过鲲鹏计算产业的建设,我们要建立完善的开发者和产业人才体系,通过产业联盟、开源社区、OpenLab、行业标准组织一起完善产业链,打通行业全栈,建设完全自主可控的产业生态,使鲲鹏生态成为开发者和用户的首选。1 g6 s. y7 B# g: b
华为将聚焦于鲲鹏和昇腾处理器、鲲鹏云服务和AI云服务等领域的技术创新,开放能力,使能伙伴,共同做大计算产业。

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monkeyman [Lv10 举世无双] 发表于 2020-4-2 19:58:49 | 显示全部楼层
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good_133 [Lv5 不断成长] 发表于 2020-4-3 07:24:53 | 显示全部楼层
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monkeyman [Lv10 举世无双] 发表于 2020-4-5 15:17:00 | 显示全部楼层
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monkeyman [Lv10 举世无双] 发表于 2020-4-6 22:38:46 | 显示全部楼层
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monkeyman [Lv10 举世无双] 发表于 2020-4-7 10:21:41 | 显示全部楼层
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monkeyman [Lv10 举世无双] 发表于 2020-4-8 12:37:55 | 显示全部楼层
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jsyzchen81 [Lv9 无所不能] 发表于 2020-4-8 20:17:55 | 显示全部楼层
谢谢楼主,共同发展
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monkeyman [Lv10 举世无双] 发表于 2020-4-9 11:09:31 | 显示全部楼层
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monkeyman [Lv10 举世无双] 发表于 2020-4-10 10:23:02 | 显示全部楼层
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