今日召开的云栖大会上，“平头哥”并没有辜负大家的期待，带来了阿里巴巴首款AI芯片——含光800。
据称，这款AI芯片刷新了全球推理性能最高纪录。有业内评论认为，平头哥凭借芯片领域一系列产品，阿里有望在AIoT赛道上占尽优势，抢先站上了万亿市场的风口。
那么，这款全球最强AI芯片到底牛在哪里？平头哥的芯片版图又会是怎样的布局？
不妨和基金君一起来看一下。
平头哥“亮剑”： 含光800来了！
从去年成立平头哥半导体公司开始，外界对阿里巴巴在芯片方面的布局动作始终关注颇高。在今日的云栖大会上，平头哥果然交出了漂亮的答复。
9月25日，阿里巴巴旗下平头哥半导体公司正式发布首款芯片——含光800。
为什么要用“含光”命名？
含光为上古三大神剑之一，该剑含而不露，光而不耀。阿里巴巴用它来作为公司首款芯片的命名，体现了他们在这个领域的雄心与谦逊。
那么，这款性能超强的AI芯片的能力值到底如何呢？
据阿里巴巴方面介绍，含光800虽然是阿里巴巴第一款芯片，但却是全球性能最强的AI芯片。作为一款主要用于云端视觉处理场景的芯片，含光800的性能打破了现有AI芯片记录，在性能及能效比方面统领全球第一。
在业界标准的ResNet-50测试中，含光800推理性能达到78563 IPS，比目前业界最好的AI芯片性能高4倍；能效比500 IPS/W，是第二名的3.3倍。
据阿里巴巴方面的专家介绍，这款芯片能够达成这样的表现，得益于软硬件的协同创新。
据悉，含光800采用自研架构，针对深度学习中使用的大量权重参数和张量数据，在支持稀疏压缩与量化处理的基础上，通过独特设计的数据访存与流水线处理技术，大大减低了I/O需求和数据的搬移；同时深度优化了卷积，矩阵乘，向量计算和各种激活函数，通过高有效的硬件资源调度和全并行的数据流处理，把AI运算的性能和能效双双推向极致。
“平头哥突破了算法和硬件之间的鸿沟，基于阿里巴巴丰富的场景和达摩院算法能力，自研芯片架构，并且设计了完整软件栈”，阿里巴巴专家强调。这样的设计理念也让整个芯片的效果立竿见影。
对于“平头哥”的首款芯片，外界更惊艳在它超短的研发周期。据悉，平头哥用最短的时间完成了芯片的设计、流片整个过程。其中7个月完成了前端设计，之后仅用了3个月就成功流片。
一般而言，芯片行业属于投入大、周期长、突破慢的领域，但成立才刚刚满一年的平头哥半导体公司，却在短时间内能够这么快推出首款芯片，而且芯片一推出，就能够在性能上达到世界尖端水平，只能说，阿里旗下平头哥的实力，着实不能小觑。
芯片落地： 含光800实现大规模应用
很多AI芯片公司，推出研发芯片后往往没有下文，这是因为他们尚属于芯片打造和场景设计阶段，而平头哥带出的“含光800”从诞生开始就能够实现大规模的场景应用。
据了解，阿里经济体拥有包括图像视频分析、搜索和推荐在内的丰富人工智能应用场景，这都需要AI专用芯片提供算力。这也让AI芯片诞生后就存在应用的场景。
在阿里巴巴内部体系中，含光800能够实现多个场景：包括视频图像识别/分类/搜索、城市大脑等。在未来，这个芯片甚至还可被应用于医疗影像、自动驾驶等领域。
那么，除了阿里内部之外，在实际的生活应用中，这颗芯片又能够做什么呢？
云栖大会现场演示了该芯片在交通状况识别及拍立得商品识别上的两个具体应用。
1、交通状况识别
以杭州城市大脑实时处理1000路视频为例，过去使用GPU需要40块，延时为300ms，单路视频功耗2.8W；使用含光800仅需4块，延时150ms，单路视频功耗1W。
在杭州交通状况识别的视频中，含光可以在极短时间内对车的路况做出及时准确的识别，只需要用到以前1/10的硬件就可完成通用GPU能够完成的任务。
2、拍立得商品识别
据了解，拍立淘商品库每天新增10亿商品图片，为了让用户快速从海量图片中精准搜索到商品，需要强大的计算力支撑，使用含光800搜索效率可提升12倍，时间从传统通用GPU的1小时缩减至5分钟。
此外，目前基于含光800的AI云服务已正式上线。未来，含光800不仅服务阿里内部场景，还将全面通过云服务开放。
阿里巴巴方面的专家表示，在人工智能场景中，含光800是传统异构计算很好地补充，通过阿里云可以为企业提供更多的选择，未来他们还会推出更多形态的人工智能芯片，在终端、云数据中心都会有更大规模的部署和应用。
阿里巴巴芯片版图浮出水面
如果以为平头哥推出一款性能超高的芯片就结束使命，那你就错了！
过去，阿里巴巴集团一直强调“让天下没有难做的生意”，而在平头哥这里，这一愿景改为“让天下没有难造的芯片”。
得益于含光800的发布，阿里巴巴的端云芯片布局基本成型。据悉，在端侧，平头哥已拥有成熟的生态体系，7款自研嵌入式CPU IP核均已得到大规模量产的验证，授权客户超100家，累计销售超十亿颗，广泛应用于机器视觉、工业控制、车载终端、移动通信和信息安全等领域。
在云端，阿里云为平头哥服务企业提供了绝佳平台，未来企业可以通过阿里云轻松获取含光800的极致算力。
此前，平头哥就发布了面向AIoT时代的一站式芯片设计平台无剑，提供集芯片架构、基础软件、算法与开发工具于一体的整体解决方案，能帮芯片设计企业将设计成本降低50%，周期压缩50%。
平头哥介绍称，“在这个平台研发芯片的企业，只需专注于20%的专用设计工作量，并让这20%的工作产生80%的价值”。
根据阿里巴巴在芯片上的定位，那就是端上做芯片基础设施，云端为企业提供普惠算力。例如，处理器是所有高端系统芯片都需要的产品，它是最核心的基础设施产品，AI芯片是人工智能场景最高效的算力单元，阿里将投入重金打造好这些技术，同时构建应用生态。
“芯片、AI和云计算三位一体、协同发展——人工智能算法逐渐集成到芯片，集成算法的专用芯片为云服务提供了更强的性能，而云计算本身则加速了人工智能应用的大规模落地。”阿里巴巴相关专家表示。
阿里巴巴集团副总裁戚肖宁表示：“传统通用芯片的模式越来越难适应碎片化AIoT场景的需求，开源、开放是大势所趋，平头哥致力于做AIoT时代的芯片基础设施提供者，让芯片更普惠。”
平头哥到底是谁？
如此硬核的技术能力，果然已经让众人见识到了平头哥的不凡。
不过话说回来，平头哥和阿里到底是有怎样的渊源？为什么一家高科技公司有这么“社会”的代称？
2018年云栖大会上，阿里巴巴宣布整合中天微与达摩院芯片团队，成立“平头哥”半导体公司。
据了解，“平头哥”由阿里此前收购的芯片公司——中天微系统有限公司，以及达摩院的自研芯片业务整合而来，阿里巴巴董事局主席马云亲自将其命名为“平头哥半导体有限公司”，旨在推进云端一体化的芯片布局。
而这位“平头哥”，实际上是来自非洲大草原一种动物，叫做非洲蜜獾，头顶一片白毛，宛如被剃了平头，外表看起来杀伤力像个青铜，实际上是个王者。
在动物世界中，平头哥几乎是拥有最强大的好战基因，虽然体态小巧，却不畏比之庞大十数倍的猛兽毒虫，骁勇善战，常常能够以小博大，成功反制。平头哥强大的杀伤力，已经被网友票选为“实力票选为”除了人类以外，基本没有天敌的动物。
阿里将平头哥命名为旗下半导体公司，颇有深意，诸如江湖的说法，“生死看淡，不服就干”，这种大胆的动物也和阿里巴巴始终秉持的“不服输、不怕折腾”的精神一脉相承。而在芯片开发领域，人们正需要像平头哥这样不畏艰难、不畏辛苦、敢于挑战的人才投入进去。
2019年7月25日，平头哥成立后发布了第一个成果，基于RISC-V的处理器IP核玄铁910。据介绍，玄铁的性能比公开的RISC-V最好处理器还要提升40%，主频功耗仅为0.2瓦。
阿里巴巴集团副总裁戚肖宁表示，其可用于设计制造高性能端上芯片，应用于5G、人工智能以及自动驾驶等领域。使用该处理器可使芯片性能提高一倍以上，同时芯片成本降低一半以上。
也有通俗的解释称，玄铁910不是英特尔一样完全整合的CPU，而是ARM类似的CPU IP形态，华为麒麟需要用，高通骁龙需要用，三星苹果的手机芯片也离不开。
从处理器到AI芯片，阿里的平头哥公司凭借一系列产品切入芯片领域，而且一做就做到了极致，这也让很多人看到了中国在芯片产业未来的希望。
对于平头哥想打造的芯片生态，我们可以用平台思维去理解：平头哥先解决芯片技术比较难的部分，然后用算法和集成的方法，让更多的企业参与到其中，根据自己所需要的应用和场景进行开发，打造起平台生态。
据悉，平头哥还将将成立芯片开放社区，进一步为芯片产业提供开放协作的平台；公司还将继续开发 *** 作系统，软硬件融合的算法，核心的IP等。把这些共性的技术能够做好做精做出竞争力，并形成生态，然后开放给其合作伙伴，让他们基于高质量的基础设施打造芯片产品，有助于提升整体的产业竞争力。
阿里巴巴集团CTO、达摩院院长张建锋说：“在全球芯片领域，阿里巴巴是一个新人，玄铁和含光800是平头哥的万里长征第一步，我们还有很长的路要走。”
（文章来源：中国基金报）
事实上，碳基半导体晶体管最先是由美国与荷兰科学家在1998年制造出来的，截止到2006年之前，我国在碳纳米管晶体管上并没有明显的建树。可以说，我国对碳纳米管晶体管的研究开始于2000年，7年之后才制备出了性能超越硅晶体管的N型碳纳米管晶体管。由此可知，国外的碳纳米管晶体管的研究要比我们早的多，但是到了今天我们与国外的差距远没有硅晶体管那么大，甚至有超越国外的趋势。
总体而言，国外对碳纳米管晶体管的研究，还是比我们要领先的。在2013年，MIT研究团队发表了由178个晶体管组成的只能执行简单指令的碳纳米管计算机。在2019年，MIT团队已能制造完整的由14000个碳纳米管晶体管组成的处理器了。而国内于2017年制造了基于2500个碳纳米管晶体管的处理器，整体性能相当于因特尔4004的水平。至于在2019年国内是否研发出了集成更多碳纳米管晶体管的处理器，目前尚未有报道。
由于碳纳米管较容易聚合在一起，所以MIT团队利用了一种剥落工艺防止碳纳米管聚合在一起，以防晶体管无法正常工作。要知道MIT团队制造的CPU主频只有1Mhz，早期的80386处理器的频率还有16Mhz，也不是说2019年碳纳米管制造的计算机性能，仅相当于1985年制造的硅晶体管处理器的性能，这差距就太大了。离实用化，还有较长的一段路要走。因为碳纳米管晶体管之间的沟道和碳纳米管晶体管的体积过大，导致碳纳米管晶体管可以容纳的电流较小，容纳得电荷较少。MIT制造的由14000个碳纳米管晶体管组成的处理器中的沟道宽度为1.5微米，与现在纳米级相距较远。也只有缩小碳纳米管晶体管的体积和减小沟道的距离，才可以提升整体性能。
但是国内于2017年，就研制出了栅长为5纳米的碳纳米管晶体管，近日又研发出了栅长3纳米的碳纳米管晶体管。可以说，国内在碳纳米管晶体管的小型化上走的比较远。在2007年左右，国内以碳纳米管晶体管制造的处理器主频就高达5Ghz，要比国外2019年制造等我处理器主频高的多。从国外的相关产品来看，其碳纳米管栅长究竟达到了何种地步，也说不准。只不过，由此可知，在碳纳米管的研发上，国内技术最起码不会差国外技术太多，很有可能是同步发展的。
【碳基半导体芯片真的能够助力我国芯片突破西方禁锢？从此不依赖ASML吗？】
我们应该看到了近期的新闻，2020年5月26日，北京元芯碳基集成电路研究院宣布，解决了长期困扰碳基半导体材料制备的瓶颈！ 该消息一出，瞬间引起了我们的关注，于是我们扎堆的认为， 碳基半导体芯片一定能够助力我国芯片的突破，打破西方禁锢？从此不依赖ASML。
了解现状——西方国家垄断的是硅基材料，而这些硅基材料在我国，我们的优势非常的低；一些关键性的材料还是倍国家技术给垄断的。而此时，我们想要打破束缚，就必须要寻找新的思路，于是出现了我们期待的：碳基半导体能否替代未来的硅基材料呢？
其实，有专家表示，北由于碳分子结构稳定，很难像硅材料一样通过掺杂其他物质改变性能。因此，碳纳米管要实现产业化，尚有很长一段路要走。不过，如今，北京元芯碳基集成电路研究院的突破确实给了我们很大的希望。
碳基半导体具有成本更低、功耗更小、效率更高。如果能够打破硅基半导体材料的束缚，走出一条全新的碳基半导体路，我们的芯片发展可能更有意义。
其实，以碳纤维(织物)或碳化硅等陶瓷纤维(织物)为增强体，实际上，我们熟知的石墨烯，生物碳以及碳纳米管等等都属于碳基材料。因此，想要碳基材料真正的运用与我们的实际，确实还是有一段路走，可是我们也已经进了一步了。
在芯片处理中， 碳基技术芯片 速度提升，功耗降低，未来更能够运用于多种领域，比如国防，气象，以及我们现在急需要解决的手机芯片，计算机芯片问题。这里我们得知道，相比国外技术， 我国对于碳基技术研究时间早，目前的技术是基于二十年前彭练矛院士提出的无掺杂碳基CMOS技术发展而来。
因此，我们不担心倍国外的技术给限制，因为我们的技术具有前瞻性，确实我们的芯片技术目前还是受限制，特别是ASML的光刻机，因为缺乏技术，在工艺制程方面受到制约。
因此，我们猜测的是，碳基材料未来很有可能打破ASML光刻机的束缚，打破欧美国家芯片的束缚，打造属于我们的芯片技术。
谢谢您的问题。碳基芯片在全球范围内还在朝量产迈进。
碳基芯片目前处于实验室阶段。 IBM和英特尔已经碳基在理论进行了多年的 探索 ，英特尔无果而放弃。IBM与英特尔退而求其次，用的是“掺杂”工艺制备碳纳米管晶体管。在国内，彭练矛和张志勇教授团队在半导体碳碳基半导体材料制备方面取得了研究重大进展，已经领先于全球，但也只是朝产业化进一步迈进。
实验室的成果离现实还很远 。全球碳基芯片真正要实现落地、商品化，除了雄厚的资金，必须要有现有的芯片兼容，直接借用现有半导体产业流程工艺，就可以大大加快碳基芯片产业化进程。
碳基技术需要企业参与 。北京碳基集成电路研究院以前在碳基技术上走在了前列，未来10年发展至少需要20亿元研发投入，这需要企业产研对接，需要企业认识其中的价值。阿里巴巴、腾讯都计划投入数千亿元用于新基建，参与到云服务和芯片全线布局，希望这样的 科技 龙头企业参与“碳基”集成电路，有助于缩短国内碳基技术的商用时间，站在全球视角， 科技 企业及早介入非常重要。
欢迎关注，批评指正。
首先，国外的研究并没有啥进展，因为没有企业投钱，高通的芯片利润这么高，谁会把大把的钱投到一个还不知道成不成功的项目上？
处于 探索 期，技术还远不成熟，距成熟产品路还很远。
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