世界互联网大会斩获科技大奖：鲲鹏920背后的秘密

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文丨壹观察 宿艺

世界互联网大会作为中国互联网与科技行业的顶级峰会，已成为中国企业展现硬核技术实力的重要舞台。

10月20日乌镇举行的第六届世界互联网大会上，华为鲲鹏920作为业界首颗兼容ARM架构的64核数据中心处理器，凭借突出的技术优势与产业生态布局，通过大会评委的一致认可，斩获领先科技成果奖奖杯。

这也是继去年华为昇腾310 AI处理器之后，华为再次在世界互联网大会上斩获这一重要的技术奖项。

鲲鹏展翅，代表了中国核心基础芯片创新再次向前迈出了一大步。

▲华为Cloud & AI产品与服务总裁侯金龙

华为Cloud & AI产品与服务总裁侯金龙在颁奖时表示： “华为将按照‘量产一代、研发一代、规划一代’的节奏持续投资芯片。作为业界唯一同时拥有‘CPU，NPU，存储控制，网络互连，智能管理’5大关键芯片的厂商，华为通过‘硬件开放、软件开源、使能合作伙伴’的策略推动计算产业的发展，携手合作伙伴持续创新，为世界提供最强算力，让云无处不在，让智能无所不及。”

鲲鹏920的四大硬核技术突破

鲲鹏920推出之后迅速成为业界、媒体和产业多方热点关注的“网红”，首先是基于其在核心基础芯片领域多个方向上的重要突破，把计算和算力推向了全新高度。

高性能：鲲鹏920处理器集成了64核、主频提升至2.6GHz，由于采用自主开发的处理器内核，华为对其优化更加游刃有余。通过优化分支预测算法、提升运算单元数量、改进内存子系统架构等一系列微架构设计，大幅提高了处理器核性能。数据显示，典型主频下，单芯片SPECint Benchmark评测跑分超过930分，超出业界标杆25%。

高吞吐：低延时与高并发是衡量基础芯片技术能力的重要指标。华为在鲲鹏920进行了三个维度的全面提升：首先将业界DDR通道数量从6通道增加到8通道，速率从2666MHz提升至2933MHz，内存带宽超出业界主流处理器60%；其次鲲鹏920处理器还率先集成PCIe 4.0、CCIX等高速接口，单槽位接口速率为业界主流速率的两倍，使得鲲鹏920可以更高效地和外设或其他异构计算单元通信，有效提升存储及各类加速器的性能；第三，集成2个100G RoCE端口，网络带宽从主流的25GE提升到100GE，速率提升4倍。

高集成：传统服务器架构上，CPU/南桥/网卡/硬盘控制器是系统标配，需要4颗芯片来实现。随着workload的丰富多样、异构计算的不断兴起，在服务器层面需要更多的槽位来部署不同的业务加速部件，而槽位在服务器上是一个紧缺资源。鲲鹏920不仅是一颗通用CPU，还同时集成了桥片、网络和磁盘控制器等三种芯片的功能，做到集成度业界第一，单颗芯片实现4颗芯片的功能，从而可以释放出更多槽位扩展功能，大幅提高系统的集成度并为客户带来总体拥有成本上的收益。

高能效：云计算的大规模普及与应用，导致数据中心规模急剧扩大，从几台服务器、几个机架演变成以万台服务器为单位的数据中心集群，占地空间和能源消耗成为大型数据中心的重要影响因素，节能具有更重要的意义。鲲鹏920的能效比也优于业界标杆30%——这意味着鲲鹏920能够以更低功耗为数据中心提供更强的算力性能。基于鲲鹏920的高性能与能效比，目前每万台服务器可每年省电1000万度、碳排放每年减少1万吨，对于客户总体成本控制和未来海外市场部署都具有重要的现实意义。

鲲鹏920背后的现实意义与底气

鲲鹏920推出之后备受各方关注，一方面是基于其强悍的技术指标，但更重要的是对于华为自身、以及驱动多样性计算带来的全新变革。

首先，对于华为来说，经过三十多年的深厚技术积累与创新，作为全球第一大通讯设备企业，华为已经在以5G、光网络为代表的联接领域具备全球领跑优势。在云计算、大数据、AI等重要技术成熟与快速应用的趋势下，计算同样成为华为未来重要的技术决胜力和增长预期。

根据OpenAI发布的《AI与计算》报告，自2012年以来，人们对于算力的需求增长了超过30万倍，其目前速度为每3.5个月翻一倍，每年增长约10倍，对计算和存储都提出了很高的要求。算力供应问题，存在严重的供需不平衡，特别是随着人工智能走向成熟增长期。华为为此明确提出了“智能无所不及、计算无处不在”的目标。也就是说，未来华为联接达到的地方，同样也是华为计算的新边界。

其次，业务和数据的多样性，正在反推新的计算架构重构。5G万物互联时代已至，联接无处不在，计算无处不在，并且需要全场景无缝覆盖。从大家熟悉的智能手机，再到智慧家庭、智慧出行、智慧办公、智慧城市等，场景和服务的多样性，带来数字、文本、图片、视频、图像以及结构化数据、非结构化数据等，因此驱动计算的多样性，这是必然的趋势。没有一个单一的计算架构能够满足所有场景、所有数据类型的处理。拥有华为自主开发的处理器内核、兼容ARMV8.2指令集，以及强大性能和异构计算能力的鲲鹏920，由此而生。 

第三，鲲鹏920的发布时机，或许有华为展现强大技术积累与创新能力，以应对外部形势变化和角力的考量。算力是科技进步的根本驱动力，对于云计算、AI、5G等华为正在努力领跑的重大技术革新更是具有重要的战略级意义。 

我们可以看到，鲲鹏920在性能上已经可以对标英特尔Xeon Platium 8180处理器，其中64核版的鲲鹏920性能甚至超越了8180，而48核版的鲲鹏性能追平了8180，但功耗低20% ，更关键的是鲲鹏处理器集成了两路100G网卡至强处理器，这是特别适合海量存储上和云存储，所以华为的鲲鹏定位很清晰，就是主打数据中心的通用处理器和高端存储服务器。

伴随中国企业对云计算、AI、大数据的依赖性越来越强，拥有自主的强大算力也将成为一个重要的战略保障。就如华为轮值董事长徐直军所言：“面向多样性计算时代，华为将携手产业合作伙伴一起构建鲲鹏计算产业生态，共同为各行各业提供基于鲲鹏处理器的领先IT基础设施及行业应用。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。”

鲲鹏的考验：生态丰富度

先进的技术，一定要有完善的产业应用落地和生态丰富度，才不会成为“无果之花”。 

基于技术发展阶段和商业竞争历史原因，全球服务器市场是个大约230亿美元的盘子。

不过非结构化数据驱动计算的多样性的强劲需求，正在给ARM架构服务器带来新的机遇。就如智能手机大规模兴起，以ARM架构为基础的移动处理器被众多芯片企业、合作厂商与开发者认可一样。 

相比x86是执行CISC（复杂指令集）的处理器，采用ARM架构（RISC指令集）服务器的优势在于是低功耗、开发成本低、集成度高，并且更容易实现云侧与端侧的算力协同，针对自身算力与合作伙伴的需求进行灵活开发，这也是如今新科技巨头们都努力尝试开发自主服务器芯片的重要原因。

不过，兼容ARM架构的鲲鹏数据中心处理器最大的挑战，在于生态。

华为同样清晰地认识到这一点，并且为此进行了三大维度的提前布局与快速执行落地：

首先是开放与联盟。华为计划在未来五年内投入15亿美元用于来发展鲲鹏产业生态。具体落地方式上，华为与伙伴合作共同打造鲲鹏产业生态基地目前已落地北京、上海、重庆、深圳、成都、宁波、厦门、长沙、江苏等地区。面向开发者，华为构建了在线鲲鹏社区，提供加速库、编译器、工具链、开源操作系统等，帮助合作伙伴和开发者快速掌握操作系统、编译器以及应用的迁移调优等能力。

华为智能计算TaiShan & Atlas领域总经理张熙伟之前曾透露“鲲鹏生态发展进入快车道，在过去的9个月内，华为携手合作伙伴共同完成了超过3000个行业应用向鲲鹏生态的迁移。鲲鹏使能开发者，为每行代码注入改变世界的算力”。这3000多应用中很多是政务、金融、运营商网络、互联网等应用，因此从X86服务器迁移已经成为趋势。 

同时，华为与绿色计算产业联盟、中国电子技术标准化研究院、安谋科技（中国）、IDC、华为以及产业伙伴共同发布了《鲲鹏计算产业发展白皮书》，明确了产业定位、发展规划，前景展望等，为全产业明确了鲲鹏的开放布局和创新节奏，有助于产业生态的信心树立与持续建设。

其次，是完整的计算产业布局。以“鲲鹏+昇腾”为根基，华为已经明确努力打造“一云两翼双引擎”的计算产业布局，这意味着华为将在内部技术与外部产业之中形成“合纵联盟”生态布局。其中一云是指华为云，已经发布的基于“鲲鹏+昇腾”112款华为云服务，涵盖了IaaS、PaaS、EI、数据库、安全、IoT等领域，通过全栈创新提供安全可靠的混合云，目标成为生态伙伴的“黑土地”，为世界提供普惠算力。

“两翼”分别指智能计算业务，以及智能数据与存储业务。在智能计算领域，华为面向端、边、云，提供“鲲鹏+昇腾+x86+GPU”的多样性算力。华为在智能数据与存储领域，融合了存储、大数据、数据库、AI，目标让数据的每比特价值最大化。

“双引擎”即是围绕“鲲鹏”与“昇腾”打造的两个基础芯片族，构筑异构的计算架构。华为也由此成为业界唯一同时拥有“CPU、NPU、存储控制、网络互连、智能管理”五大关键芯片的科技企业。

第三，是快速完成生态联合解决方案创新与落地。2019年8月，华为携手东华软件、安居星、中地数码、华傲数据、东巴文等合作伙伴联合发布了首批在华为中国区OpenLab测试验证完成的鲲鹏生态联合解决方案，涉及金融、安平、数字政府、医疗等多个行业，对鲲鹏行业生态落地树立了重要标杆。目前，华为在行业解决方案领域已联合了800+生态合作伙伴，在40多个平台型解决方案中形成了1000+个场景化的联合方案。

金融行业对服务器与数据库的功能性、安全性、稳定性都具有行业的最高要求等级。今年9月底，基于华为鲲鹏处理器和通用CPU的GaussDB数据库，率先通过中金国盛金融行业标准符合性试点测评，82个检测项全部为“符合”，这再次验证了鲲鹏处理器高性能、高吞吐、高可靠性技术特点，对其今后在金融领域的应用与行业联合生态创新迈出了重要一步。

而在此前的7月份，浙江移动完成全球首例基于鲲鹏处理器的运营商IT应用系统商用，江苏电信则成功上线全球首个基于鲲鹏处理器的运营商大数据平台，电信级的服务意味着运营商客户对鲲鹏处理器的计算性能、并发处理能力、运行稳定性都非常满意。

数据显示，在数据库场景下，鲲鹏处理器可以帮助运营商、金融行业客户承载了企业关键应用，鲲鹏平台的性能高出x86平台20%。在分布式存储场景下，鲲鹏处理器可以提升IOPS性能20%以上。 

今年9月，北京世园会宣布携手中国移动、中科视维和华为构筑业界首个基于鲲鹏计算平台的5G MEC+科技文旅项目-奇幻光影森林。该项目充分利用5G网络高带宽、低时延的特点，聚焦在鲲鹏计算平台提供高性能，同感知设备高实时协同的应用场景，通过光影与园艺的组合，实时完成真实场景与虚拟的深度结合。该项目标志着基于鲲鹏计算平台的华为5G核心网已实现完全自主可控。

华为连续15年的科技长征

鲲鹏920突出的技术优势，展现了华为应对外部环境变化迅速形成产业布局的落地能力和生态发展潜能，而鲲鹏处理器绝非一日之功。

实际上，华为从2004年开始投资研发第一颗嵌入式处理芯片至今，已历经15年，目前投入了超过2万名工程师，占比华为整个研发人员总规模的约1/4，最终形成了以“鲲鹏+昇腾”为核心的基础芯片族。

华为是中国研发投入力度最大的科技企业。在《2018年欧盟工业研发投资》排名第5、中国企业第一，甚至超过了苹果、英特尔等全球一线科技企业。过去10年，华为在研发累计投入超过4800亿元。如果以此推断，过去15年华为累积在芯片领域的投入预计将超过1000亿元。

所以说，“鲲鹏+昇腾”背后，是华为聚十五年之功，数代人的热血、青春与奋斗，才冲破层层技术难关到达的核心技术领域。这是中国科技企业最壮丽的一次科技长征，也是鲲鹏920与昇腾310 AI处理器连续两年分别斩获世界互联网大会领先科技成果奖的重要原因，也代表了业界对华为芯片团队高度认可与褒扬。

按照华为“量产一代、研发一代、规划一代”的芯片创新节奏，鲲鹏920现在是第三代芯片，之后的第四代、第五代芯片也已经在到达的路途中。 

强大的技术能力，坚定的投入决心、开放的产业态度，将是鲲鹏计算产业生态可以持续迭代升级，已经得到合作伙伴信任与积极参与的重要保障。 

就如华为Cloud & AI产品与服务总裁侯金龙所说：“华为一向选择走最难走的路”。因为好走的路走的人太多了，选择最难的路坚持走下去，才有可能走向更大的成功。