2022云棲大會(huì)上，阿里巴巴宣布自研CPU倚天710已大規(guī)模應(yīng)用。

編解碼場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)80%的性價(jià)比提升，數(shù)據(jù)庫(kù)場(chǎng)景、AI推理場(chǎng)景、大數(shù)據(jù)場(chǎng)景也都分別有著30%、70%、50%的性價(jià)比有效提升。

天貓雙 11 核心交易系統(tǒng)平滑遷移至倚天 710 云實(shí)例，算力性價(jià)比提升30%；匯量科技廣告推理業(yè)務(wù)使用倚天 710 云實(shí)例，性能和網(wǎng)絡(luò)帶寬雙雙提升，性價(jià)比提升 40%以上。

今天就來(lái)說(shuō)說(shuō)，這些蹭蹭蹭的性價(jià)比提升，阿里云ECS倚天實(shí)例是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？

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第一個(gè)秘密武器是平頭哥自研的倚天芯片本身。

倚天710芯片采用無(wú)超線程的設(shè)計(jì)，讓計(jì)算性能更高。

無(wú)超線程設(shè)計(jì)，是不是有點(diǎn)懵？我們先來(lái)了解一下計(jì)算機(jī)的“大腦”CPU芯片平時(shí)是怎么工作的。CPU里面有兩個(gè)比較重要的分工：

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計(jì)算，主要CPU核里面的執(zhí)行單元負(fù)責(zé)，數(shù)量越多往往算得越快，主頻則是影響計(jì)算速度，越高算得越快；

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緩存，則是暫時(shí)存數(shù)據(jù)的歇腳點(diǎn)，比如說(shuō)你要算A+B=？，就需要先把A和B暫時(shí)存著，等到算的時(shí)候才用上。

后來(lái)，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，大部分情況，一個(gè)應(yīng)用都用不完一整個(gè)物理核，導(dǎo)致CPU有很大一分部分是“閑置”的。

于是，就有廠商設(shè)計(jì)了超線程概念，也就是把一份物理核變成2個(gè)vCPU（虛擬CPU），就可以“同時(shí)”運(yùn)行兩個(gè)應(yīng)用進(jìn)程。傳統(tǒng)架構(gòu)的CPU就是這樣。

這兩個(gè)vCPU，因?yàn)槭窃诠灿靡粋€(gè)物理核和緩存，就會(huì)導(dǎo)致來(lái)自不同vCPU的計(jì)算指令要排隊(duì)被“計(jì)算”，同樣的緩存里面等待的時(shí)候也是一樣的。

這樣導(dǎo)致的壞處是，因?yàn)橄嗷?zhēng)搶和影響，所以vCPU性能波動(dòng)較為嚴(yán)重，單個(gè)進(jìn)程也因?yàn)橐抨?duì)，計(jì)算速度變慢。

無(wú)超線程的設(shè)計(jì)意味著ECS倚天實(shí)例采用的是獨(dú)享物理核心方式，這可以讓算力密集的計(jì)算指令不必排隊(duì)、不必爭(zhēng)搶，計(jì)算速度更快。

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倚天芯片的ARM架構(gòu)與生產(chǎn)工藝讓功耗更小，運(yùn)算速度更快、更穩(wěn)定。

倚天處理器采用的是ARM架構(gòu)，采用更精簡(jiǎn)的指令集，本來(lái)功耗就比傳統(tǒng)架構(gòu)低，加上先進(jìn)制程工藝，倚天710的功耗是主流架構(gòu)的1/6，優(yōu)勢(shì)十分明顯。

一般來(lái)說(shuō)芯片制程越小，功耗越小，性能越高。

生產(chǎn)制程指的是芯片表面晶體管的尺寸，寬度越小電流通過(guò)時(shí)的損耗越小，功耗越小；更小尺寸也意味著在同等面積中可以塞入更多的晶體管，而作為運(yùn)算芯片的基本組成部分，更多的晶體管數(shù)量顯然能夠提供更好的性能。

加更多的晶體管，要怎么加也是很有學(xué)問(wèn)的。一般來(lái)說(shuō)架構(gòu)越新性能越高、能力也更豐富。倚天芯片采用的是最新的ARM v9架構(gòu)，比之前提供了更多執(zhí)行單元，也增加安全性、機(jī)器學(xué)習(xí)等新能力。

除了算得快，倚天還功耗低，意味著成本低。功耗大不僅意味著成本，可能還會(huì)影響計(jì)算性能的平穩(wěn)。傳統(tǒng)CPU架構(gòu)功耗大，導(dǎo)致計(jì)算負(fù)載過(guò)重時(shí)溫度上升，為了避免高溫造成的功能失效，會(huì)主動(dòng)降低主頻，進(jìn)而影響了性能。倚天就沒(méi)有任何降頻問(wèn)題。

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倚天云服務(wù)器性價(jià)比高的第二個(gè)秘密武器，就是阿里云的數(shù)據(jù)中心處理器，CIPU。

CIPU開(kāi)創(chuàng)了不同的硬件架構(gòu)，讓服務(wù)器以CIPU為中心。

CIPU連接2顆或者更多倚天的芯片，讓多個(gè)芯片共享一臺(tái)服務(wù)器，這樣降低了成本，使得倚天實(shí)例更有競(jìng)爭(zhēng)力。

同時(shí)，各個(gè)倚天芯片在各自主板上，一旦某個(gè)零件出問(wèn)題，不會(huì)影響同一個(gè)機(jī)器上的另一張芯片，會(huì)讓產(chǎn)品更為穩(wěn)定。這樣的設(shè)計(jì)叫多單路的硬件機(jī)型設(shè)計(jì)。

雙路設(shè)計(jì)，單個(gè)CPU損壞將波及同一主板的CPU

依靠CIPU實(shí)現(xiàn)雙單路設(shè)計(jì)，低成本+高可用

最后，CIPU將虛擬化與IO轉(zhuǎn)發(fā)等數(shù)據(jù)面卸載到專用硬件上進(jìn)行加速，消除了原來(lái)虛擬化損耗與性能爭(zhēng)搶，并大幅加速了IO，也會(huì)使得整體性能更高；VPC環(huán)境下支持彈性RDMA加速能力，相比TCP時(shí)延降低70%以上。