鯤鵬920處理器(Kunpeng 920),是于2019年1月7日發布的,業界領先的ARM-based處理器,由華為公司自主設計完成,為業界首個內置直出100GE網絡能力的通用處理器。
鯤鵬920處理器兼容ARM架構,采用7nm工藝制造,可以支持32/48/64個內核,主頻可達2.6GHz,支持8通道DDR4、PCIe 4.0和100G RoCE網絡。2019年1月7日,鯤鵬920處理器正式發布。同年,華為推出了鯤鵬920的升級版——鯤鵬920S,支持PCIe 4.0和DDR4內存,為用戶提供了更豐富的擴展接口和更高的數據傳輸速度。2020年,鯤鵬920的第三代產品——鯤鵬920H誕生,支持更高的內存頻率及5G網絡。2022年7月,鯤鵬920處理器被國家博物館收藏。
鯤鵬920處理器相比于其他ARM處理器,內存通道數量提升到8通道,內存速率提升至2933MHz,內存帶寬提升2.4倍,I/O總帶寬提升1.7倍,網絡吞吐量是業界標準4倍,能效比優于業界標桿30%。2019年10月20日,鯤鵬920處理器入選第六屆世界互聯網大會領先科技成果。
發展歷程
2019年1月7日,華為正式發布“業界最高性能”的處理器——鯤鵬920,其擁有高達2.6GHz的主頻,性能高出業內標準25%,堪比業界頂級的x86處理器。它有效提高了大數據的及時處理計算能力,被業界認為是華為在5G時代、云端計算領域進行布局的關鍵技術手段之一。鯤鵬920處理器的發布,標志著華為在處理器領域邁出了重要的一步,為華為在全球市場競爭中提供了有力支持。同年,華為進一步加大了鯤鵬芯片的研發力度,推出了鯤鵬920處理器的升級版——鯤鵬920S處理器,其在性能上實現了大幅提升,主頻高達2.5GHz,同時功耗更低,性能功耗比更加出色。此外,鯤鵬920S處理器還支持PCIe 4.0和DDR4內存,為用戶提供了更豐富的擴展接口和更高的數據傳輸速度。
2019年10月20日,鯤鵬920處理器入選第六屆世界互聯網大會領先科技成果。2020年3月27日,華為在線上舉辦了2020開發者大會,公布了鯤鵬+昇騰生態的最新進展。華為云與計算BG總裁侯金龍表示,希望用三年的時間讓90%的應用都可以跑在鯤鵬上。同年,華為發布了鯤鵬920處理器的第三代產品——鯤鵬920H處理器,其在性能上再次實現了突破,主頻高達2.6GHz,同時支持更高的內存頻率,為用戶提供了更強大的計算能力。此外,鯤鵬920H處理器還支持5G網絡,為未來5G時代的應用提供了強大的支持。
2022年7月,鯤鵬920處理器被國家博物館收藏。
基本結構
核心技術
多核心架構
鯤鵬920處理器采用華為自主開發的處理器內核,兼容ARMV8.2指令集,通過優化分支預測算法、提升運算單元數量、改進內存子系統架構等一系列微架構設計,大幅提高了處理器單核性能。單核SPECint_speed_base2006@GCC7.3.0-O2性能達到10.8/GHz。同時,鯤鵬920采用自研Mesh互聯Fabric,單芯片集成最多64個自研核,典型主頻2.6GHz/3.0GHz。其采用了多核心設計,每個CPU die包含最多32個核心和四個DDR4內存控制器。
制程技術
鯤鵬920處理器采用7納米(7nm)工藝制造,其不僅是一顆通用CPU,還同時集成了南橋、網卡、SAS存儲控制器等三種芯片,做到集成度業界第一,單顆芯片實現4顆芯片的功能,可以釋放出更多槽位擴展更多功能,大幅提高系統的集成度,也給客戶的TCO帶來收益。
主頻和性能
鯤鵬920處理器的典型頻率為2.6GHz,部分型號甚至達到3.0GHz,業界首個內置直出100GE網絡能力的通用處理器,網絡帶寬提升4倍。其通過優化分支預測算法、提升運算單元數量、改進內存子系統架構等一系列微架構設計,大幅提高處理器性能。典型主頻下,SPECint Benchmark評分超過930,超出業界標桿25%,是鯤鵬916的三倍性能。同時,高效能:鯤鵬920處理器在相同功耗下性能表現提高了35%。鯤鵬920以更低功耗為數據中心提供更強性能。與其他ARM處理器相比,鯤鵬920處理器內存帶寬提升46%,I/O帶寬提升66%,網絡帶寬提升10倍。
內存和緩存配置
鯤鵬920處理器最高支持8個DDR4內存通道,內存速率可達2933MT/s。它在設計之初就開展了芯片封裝、單板PCB聯合優化設計,攻克芯片超大封裝的可靠性以及單板可靠性難題。成功將DDR4的通道數從當前主流的6個通道提升到8通道,DDR4的典型主頻也從2666MHz提升至2933MHz,內存帶寬高出主流芯片60%,保證了鯤鵬920超強算力的高效輸出。
片間互聯
鯤鵬920處理器采用華為緩存一致性總線(HCCS)技術,為內核、設備、集群提供系統內存的一致訪問,片間帶寬最高可達480Gbps,實現最多4個鯤鵬920處理器互聯和最高256個物理核的NUMA架構。
系列處理器
鯤鵬920處理器系列產品包括7260、5250、5220、3210等型號,核數從24核到64核不等。
所獲榮譽
代表機型
黃河K680 G1
黃河K680 G1配置有華為自研麒麟920 8核心處理器、8GB DDR4-2666內存、256GB SSD固態硬盤、AMD Radeon R7 430獨立顯卡、DVD光驅、鍵盤鼠標、180W電源,預裝國產的銀河麒麟操作系統。
擎云W510
擎云W510臺式機搭載了24核的鯤鵬920處理器,標配8GB內存和512GBSSD。顯卡方面,擎云W510臺式機可選AMD1GB獨立顯卡和深圳市海思半導體有限公司1GB獨顯。擎云W510臺式機在設計上采用了與MateStation相同的設計語言。
社會評價
鯤鵬920處理器全面覆蓋云、邊、端等場景,能滿足不同場景下的多樣化計算需求,具備極簡指令、功耗低、面積小,多核高并發、高集成、高I/O等優勢,天然適合分布式架構場景。尤為重要的是,鯤鵬芯片內置加密引擎,支持國密算法,更安全,且硬件加密性能損耗小,不影響業務性能。鯤鵬920在并發度上相比傳統計算架構擁有天然優勢,在同等數據處理能力下,鯤鵬計算方案可以為行業客戶節省出更多機架空間。(消費日報網評)
與其他ARM處理器相比,鯤鵬920處理器內存帶寬提升46%,I/O帶寬提升66%,網絡吞吐量是業界標準4倍。(經濟觀察網評)
華為鯤鵬920處理器是全球最強ARM芯片,性能可比英特爾至強(Xeon)8180,滿足中高端市場需求,基于ARM架構的鯤鵬芯片將會成為信創CPU市場較大受益者,鯤鵬計算生態將會成為信創市場重要力量。(東吳證券評)
參考資料 >
?布局5G 華為鯤鵬920芯片領銜業界.大公網.2024-07-21
鯤鵬920芯片.海思官網.2024-07-21
Kunpeng 920.hisilicon.2024-07-21
華為鯤鵬920處理器.華為技術有限公司.2024-07-31
華為鯤鵬芯片:引領科技革命的強大力量.騰訊云.2024-07-21
華為旗下產品被國家博物館收藏 現場圖片曝光.網易手機網.2024-07-21
世界互聯網大會斬獲科技大獎:鯤鵬920背后的秘密.百家號.2025-05-08
華為鯤鵬920處理器等15項世界互聯網領先科技成果發布.百家號.2024-07-21
華為:希望用3年時間讓90%應用跑在鯤鵬上.百家號.2024-08-07
華為:已有11家整機廠基于鯤鵬主板推出服務器及PC.騰訊網.2024-08-07
華為鯤鵬920處理器 916處理器.NJTST.2024-07-31
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