泰山架构和arm架构区别

今天这期视频，我想先聊一个听上去就很离谱的事，一个开源的芯片架构是真开源，不是那种我给你看一点点原码，然后关键部分你自己去想办法。那种半开不开，而是那种谁都能用，谁都能看原代码，谁都能魔改的芯片架构。 这不算离谱，更离谱的是，就为了这么个开源的东西，达摩院这边做了七年，最后居然真的把它干成了地表最强。 事情是这样的啊，前两天我去参加选铁生菜大会，咱们频道的老观众看这个会一年一年半，也算是他的创世老粉了。那往年这个会的气质呢？就是那种标准的技术大会，聊愿景啊，聊布局啊，聊产品啊。但是今年呢，没聊梦想，直接给你端了盘硬菜，地表最强 respect cpu 选铁 c 九五零， 超过了龟仙人 jim keller， 公司不久前刚刚发布的得意之作，直逼叉八六 am 最新的一代产品，这种感觉就是啊，达木院不装扫地僧了，直接摊牌了，不装了， 我是亿万富翁。摊牌了这个事离谱的地方啊，不止在它跑分高，而是在它把 race five 这个过去长期被很多人当成低端平替小盒玩家、 mcu 专业户的这种架构啊，直接拎上了高性能，服 起主战场。那问题是，达摩院为什么要做这件事情，能给他们带来什么好处呢？这个时候啊，我脑子里突然想起了老黄这两年特别爱讲的一个词儿，主权 ai。 他说人工智能时代，各个国家，各个地区各个产业都在建设属于自己的 ai 能力，那如果 ai 有 主权，那芯片是不是也应该有一种更底层的主权？不是我能买到芯片的主权，而是我能决定芯片底层规则的主权。我们可以把它叫做架构主权。 risk architecture is gonna change， everything yeah， risk gets good。 那 我们为什么需要架构主权？ risk five 这个免费架构能否扛起这面大旗？玄铁 c 九五零到底有多强？ ai 爆发为什么会让这件事情突然变得比去年、前年，甚至比所有人预期的都更重要？以及这到底是不是中国芯片距离换道超车最近的一次呢？ 剧透一下，答案可能没你想的那么乐观。 要说清楚为什么需要芯片的架构主权，就必须要先弄明白现在的架构有什么问题。 你可以把架构啊，简单理解成计算机软件和硬件之间约定好的语言，软件说一句加法，硬件知道该怎么执行，软件说一句保存，硬件知道去哪里拿数据。那现在的芯片世界啊，被两门语言统 一种呢？是叉八六，它统治 pc 和服务器几十年，以至于历史包袱都成了生态护城河。另一个呢，是 arm， 它靠低功耗起家，从手机到平板，从汽车到服务器，它基本已经完成了从移动端到数据中心的全面渗透。但问题在于呢，这两条路啊，无论选哪条，对后来者都不够自由。叉 八六就别想了，那是英特尔和 amd 的 自留地。 arm 呢，貌似开放，因为你可以买到 ip 授权，但那更像是买房，不是买地。 你可以选现成的户型，可以装修，可以把窗帘换成你喜欢的颜色。但是啊，你别想砸承重墙，更别想自己改地基。 这几年 am 和高空的纠纷，表面上看是授权和合同的争议，深层看其实就是一句话，在专有架构模式下，即便你有极强的设计能力，你的命脉依然可能握在别人手里。这就是为什么我们需要架构主权。意思希望来自十五年前啊，加州伯克利的教授们提出了 risk five， 他的目标很简单，甚至有点理想主义，就是做芯片界的 linux， 做一套任何人都能用，任何人都能扩展，任何人都不用交巨额授权费的开放指令级架构。 但是就像绝大部分学术项目一样，在很长一段时间里， race five 就是 一个瘦弱的少年，只能在嵌入式啊，互联网啊这些低端领域打打杂，跑跑简单的控制逻辑，大家也都觉得他只是个低端平替。 但是啊，这次达摩院拿出了玄铁 c 九五零，狠狠改变了人们的刻板印象。 spec 跑分二十二分，每 g 赫兹五纳米工艺下，主频达到了三点二 g 赫兹总分突破七十分，逼近了英特尔直强六、 amunus v 二、 amd 任五啊，这些友商的高性能产品，也超过了归宣人 jim keller 去年底刚刚发布的 sclor x 地表最强 race five cpu。 那 这次大会上，我碰到了达摩院首席科学家孟建义博士啊，他一路带着玄铁长大，带队搞了十四颗 cpu。 他 说啊， c 九幺零是让大家看到 race five 有 往高兴，能走的希望，而 c 九五零是要给整个行业打个样儿， 告诉大家 recife 可以 做到这么高的性能，而且这个东西你是可以拿到，可以授权，可以真正做产品的。 c u 九五零肯定是一个标杆性的产品，因为它整个来说在计算能力这块上面，其实已经能够跟国际上的这些通用的产品基本上能够对齐了。 那我们在做九五零的时候，其实也花了好久的时间一直在探索这个 t 一 结构啊。那我们其实在做的过程中有几个点，嗯，是比较重要的一个呢？就是说它微架构还是要持续的往上往上调啊，比如说它发射宽度还是要往上走，但是你发射宽度 宽了之后，必然带来的一个挑战，就是说你的工号，你的成本其实还是要控制相对比较好，才能够让这个产品能够真正的发不出来，所以微架构的创新其实是非常重要的。第二个其实还是要做软件啊，软硬件的协助创新， 在这个里面其实我们也做了啊，不管从变易器啊还是底层的那些库，都是在不断的跟我们的硬件打磨的，那这也是 vive 的 非常重要的一个给整个行业带来的一个机会啊，因为你通过软硬件的磨合，其实可以发挥出相比于纯硬件或者纯软件去做更好的一个 一个机会。 c 九五零里面除了这个通用性能之外，其实我们加了好多可扩展的东西，我们自己做了好多有意思的扩展，比如说我们对安全啊，我们已经把它加进去了，我们对这个矩阵 啊，很好的这个做了加速。还有一些呢，面向于我们一些业务场景，比如说云计算业务场景，其实我们也做了一些 软硬件系统的加速，那这些东西就是我们用瑞萨架构就可以做了啊，如果我们用个传统的架构啊，那我们其实就相当于给你的就是一个固定的一个一个模块啊，那这里面是个黑盒你也做不了啊，所以九五零里面的好多需求是非常有意思的， 所以芯片的架构主权建立在性能对等的基础上，只有你在性能上和别人平起平坐，你才有不被卡的底气。 ai 时代到底谁是主角？谁是配角？我是主角，浓眉大眼的老黄说，主角必然是我。之前啊，他把 gpu 推到风口，但今年的 gtc 话风一转，把自家的 cpu 推到了台前， 甚至说在 ai 一 阵的时代， cpu 会帮绿厂带来数十亿美元的收入，那原因到底是什么呢？孟博说， cpu 已经成了 ai 智能体时代的算力瓶颈，所以呢，需要更强大的 cpu， 这个尤其是最近大火的大家看到的龙虾，对吧？大家也把它称为新的这个 ai 时代的一个操作系统，或者啊新的一个底座，那实际上它就是在编排各种各样的任务。那么在编排这个任务的时候啊，这个大家都发现，其实 ai 处理能力很强，但是编排任务 它很慢，就是传统 cpu 现在也面临了一个挑战，说在编排这些任务的时候，是不是能够把 gpu 等待时间把它变短啊？不是说啊，这个 gpu 很 快，我 cpu 这边很慢，整个系统的效率就比较低了。 所以现在来说的话，大家都希望说面向于 agi 的 这些 c p u， 它也要面向于这个啊，新的把这种编排任务去优化，去做这个新的啊，这个架构的创新，所以 c p u 谈不了啊，因为我觉得 啊，这个世界来讲的话，从计算的范式来讲的话，肯定是通用计算加加速计算，通用计算是一个底座啊，加速计算就可以把这个面向应用做得更好。 说白了，大模型正在从回答问题走向替你做事，它不只是 to token， 它还要调 api， 要查数据库，要解释代码，要调度工具，要编排工作流，还要跨多个步骤迭代执行。 而这些呢，都不是 gpu 所擅长的，只有 cpu 才能做。但是现在 cpu 和 cpu 的 性能差距太大，那根据研究数据，在智能体的工作载里， cpu 处理工具调用这些任务的延迟占比高达百分之九十点六。 所以啊，玄铁走的路叫通推一体，也就是把通用计算和推理加速结合起来，这样既能保证 cpu 的 灵活性，又能提升 ai 的 性能实现既要又要。 我觉得推理本身来讲的话就是一种加速计算，我希望用推理这件事情去引领整个路由 life 啊，让它往更多的扩展的角度去做。 所以我们在 cpu 里面的话，会给他加上一部分的啊， ai 的 一个算力，那这部分的算力其实它就可以去作为我们整个计算系统啊， cpu 加 gpu 的 啊，这个过程中有一部分算力就在 cpu 上运行掉了，这样呢，就就不需要再 数据拷贝，任务迁移这个上面跟 gpu 来回的交换，它整体的效率就会比较高啊。当然在一很有些场景下面，其实它也可以独立于 c gpu， 它就可以单独就一颗芯片就可以运行了啊，所以通推一体的概念，其实就是想把推理的啊，部分功能放到 cpu 里面去 啊，也也有很多场景，它的模型呃，不是非常大啊，那它其实很多时候就在 cpu 上运行的效率远比 cpu 这样加个 cpu 要高得多。 根据达木院给出的数据， c 九五零搭载了达木院自研的矩阵加速引擎之后，已经跑通了千万三最强开源模型和 deepsea v 三满血版，输出速度分别达到了三十四陀刻每秒和十八陀刻每秒，那首陀刻延迟分别是三点四秒和 一点七秒。这就意味着 race five 在 ai 领域不再只是打杂的了，而是可以作为整个生产链条的一环。再进一步，旧时代叉八六和 arm 已经把很多地盘给坐实了，而 ai 时代还在快速变化，很多规则还没写死，这就是后来者最有机会的时候。 所以架构主权是适应变化的自由，那从架构到芯片到模型，再到应用，这就是 ai 为中国科技的发展带来的大机会。 刚才我们说到 am 的 授权协议非常严格，你买的就是一个黑盒，不能修改里面的任何一行代码，它就是一个精密但是无法拆解的劳力士。看看时间还可以啊，但是改里面的齿轮绝对不可能。 相比之下， race five 可以 做指令级扩展，就像乐高一样，可以随意的组装。那前面说的这些 ai 加速引擎的扩展啊，就是很好的例子。 在 ai 推理的过程中， race five 其实有两件事情一直在做，那 c 九五零现在也在不断地去尝试做啊。一个呢，在于是说如何把 resign r v v 就 vector 这个能够做得更宽啊，整个在 ai 的 这个处理过程中啊，能够变得更加高效啊，所以我们这一次呢增加了一个 vector 的 这个引擎 啊，那这个引擎呢？其实它的宽度可以做得很宽啊，可以做到四零九六啊。那么矩阵这一块来讲的话啊，也是这次呃九五零的一个一个亮点，所以我们准备就是说在矩阵这个上面， 哎，现在能够耽搁和我们其实已经可以做到了八 t 这个算力，所以实际上能够把这个计算能力进一步往上提升。为了让人们更方便的修改和定制， w m 这次推出了名叫 flex 的 软件平台，它提供了完整的处理器建模、开发环境和工具链，能让海尔、中国电信这些厂商快速定制出适合自己业务和应用的芯片。 它其实，呃也是说要在我们的选体的基础之上你再去做些定制化啊，也不是说完全推倒重来 啊，因为推导从来带来的是巨大的验证的工作量啊，您做验证就非常清楚，原来很多时候大家只开放了指令这一块，你可以定制， 现在你把存储啊，把这一些外围这一段都开放了之后，用户的整个定制的灵活性就非常高了，所以他在我们这个平台的基础之上去做定制就会相对比较容易。为什么不能？就只说，比如说我们配置一个 ip， 对， 然后我们让他有一些参数的变化就可以了，为什么还让他从这个架构的角度，微架构的角度做的定制？ 这个其实就是跟刚才 rap 怎么样能够跟别人竞争走出来的这个逻辑有关系，如果通过配置，那基本上还是说 啊，就是一种传统思路啊，说我做芯片这个人，我把所有的事预制菜都做好了，然后你们来做，但实际上今天我觉得我们还是应该是让我们的应用的这些人能够现炒，能够把这个菜根据应用直接炒出来。 哎，以前是架构定义应用，你得适应 cpu 的 规则，那现在呢？是应用反向定义架构，尤其是在 a i a 阵的时代，每个公司都有自己的模型、形态、工具链、组合、场景约束，那别人家的最优解未必是你的最优解，所以芯片的架构主权是定义的，自 就是当你真的知道自己的应用需要什么的时候，你有能力在芯片最底层打补丁。这就是从租客到房东的区别，租客可以软装，房东可以改户型，而玄铁想要做的就是让更多中国企业第一次拥有改户型的权利。 那它有没有缺点呢？ 一个芯片架构如果每个人都能随便用随便改，会不会造出来成千上万种 cpu， 让上层软件互相不兼容，语言不通呢？这个就是很多人质疑 race five 的 碎片化问题，那从我和孟婆对话中我能感受到啊，碎片化确实存在，但并非解决不了，关键就是不要让大家从头造轮子了。 reesiv 的 话，确实大家最担心的就是碎片化的问题，因为碎片化它就没有办法形成一个生态痕，所以对上层的软件是非常痛苦的啊。那今天我觉得如果说我们 resiv 是 沿着所有人都从零开始做， 那我觉得这个碎片化的是存在的啊，因为你对整个标准的理解有一个深入的一个过程啊，这个体系理解有过程。所以我们现在是说普通的这种 resiv， 你可以授权一个核啊，或者说你可以用一个已经被大家所认可的一些开源的核，你来做， 你要做的是什么？你要做的更多的是在这个核上面的那部分本身就是你自己掌控的，那可能是百分之二十的工作量，产生百分之八十价值的那部分东西。所以你刚才提到的我们这一次发的这个 flex， 其实就这样一个模式， 说白了就是底层的兼容性问题，你不用关心底层兼容性的事情，这个由玄铁这帮人去帮你搞定，你要做的事更多的是差异化那部分东西，把它做好。所以这个其实是我们今天在解决这个啊，碎片化和我们真正能够统一到一个生态里面的一个 啊，一对辩论的矛盾的啊，一个问题，为了打通芯片的设计、制造软件适配的全链路，他们还搞了一个无间联盟。墨墨认为生态的难点不再是基础软件，而是如何让下游应用感知到价值，这就是为什么他们要去支持 wps， 支持钉钉，甚至让 race five 笔记本给跑起来。 其实我们首先来讲的话，必须要具备一种基础能力，如果基础能力没有，就没有入场券，但是你入了个场之后，你在牌桌上依然要表现出非常强的竞争力，这个就是针对沃克罗的这种 这种的，所以我去说服这些应用厂商的时候，往往会说我们的应用场景下面是不是我们可以做的更好啊？能不能说有一些更好的定制化的，不管是架构也好，微架构这方面的机会能够帮助整个产品在竞争力上更强，所以 真正产品要落地，还是要在他的场景下面能够做出竞争力来。 回顾这七年，从二零一九年 c 九幺零发布时的没人相信，到二零二六年 c 九五零的地表最强， 达摩院做了十四款处理器，进入了两百五十多款量产芯片，总出货量超过了四十五亿颗。所以回到视频最开始的那个问题，达摩院为什么要做这件事？ 我觉得他们图的啊，不只是做一颗更强的 cpu， 也不只是一条更完整的产品线，他们图的是一件更难，但是也更重要的是，让中国芯片第一次有机会在架构这一层，不只是使用别人定义的规则，而是参与定义规则，这才是架构主权真正的含义。 主权不是封闭主权，不是口号，而是在你需要的时候，既有平起平坐的性能，也有修改底层的自由，还有一个繁荣的生态去承接你的各 种想象。就像孟博说的，我们不应该以补位架构的眼光去看待它，它不是叉八六或 arm 的 备胎，它是为了满足今天那些全新未被满足的需求而生的未来架构啊，每一个架构都长在自己的时代下面， 那原来的不管叉八六还是 arm， 它也有自己的时代背景，它其实也做的是非常不错的啊。那他们今天服务于整个全人类的这些应用里面，他们也服务的非常好啊，所以说 reishi 应该走在 哎，今天一些全新的啊，或者说过去技术没有真正很好满足需求的这些地方率先去走出来，所以他们不是一个此消彼长的关系， 我觉得他们会长期共存，但是大家也相互之间也都在不断的借鉴和创新啊，然后在这个里面真正通过我们的技创新和我们的产品真正落地啊。能够真正走出来， race five 的 开源不是因为免费，而是因为自由。如果说过去几十年，全球芯片产业的底层地基主要是由少数几种专有架构铺出来的，那么接下来十年， race five 很 可能就会成为那个让更多国家、更多企业、更多创新者第一次有机会自己参与打地基的工具。 对于中国芯片来说，这不是一条容易的路，它只能靠一代一代标杆产品硬打出来。而从 c 九幺零到 c 九五零，我们至少已经看到有人真的在这样做了。好了，以上就是本期视频的全部内容，有用请点赞，喜欢请关注，我是芯片工程师老师，我们下期视频再见！