鲲鹏920处理器 :华为2019年推出的高性能处理器

更新时间:2024-09-21 04:43

鲲鹏920处理器(Kunpeng 920),是于2019年1月7日发布的,业界领先的ARM-based处理器,由华为公司自主设计完成,为业界首个内置直出100GE网络能力的通用处理器。

鲲鹏920处理器采用7nm制造工艺,主频为2.6GHz/3.0GHz,最高搭载64个处理核心,支持8通道DDR4、PCIe 4.0和CCIX互联芯片,总带宽为640Gbps,最大功率180W。2019年1月7日,鲲鹏920处理器正式发布。同年,华为推出了鲲鹏920的升级版——鲲鹏920S,支持PCIe 4.0和DDR4内存,为用户提供了更丰富的扩展接口和更高的数据传输速度。2020年,鲲鹏920的第三代产品——鲲鹏920H诞生,支持更高的内存频率及5G网络。2022年7月,鲲鹏920处理器被国家博物馆收藏。

鲲鹏920处理器相比于其他ARM处理器,内存带宽提升46%,I/O带宽提升66%,网络吞吐量是业界标准4倍,能效比优于业界标杆30%。2019年10月20日,鲲鹏920处理器入选第六届世界互联网大会领先科技成果。

发展历程

2019年1月7日,华为正式发布“业界最高性能”的处理器——鲲鹏920,其拥有高达2.6GHz的主频,性能高出业内标准25%,堪比业界顶级的x86处理器。它有效提高了大数据的及时处理计算能力,被业界认为是华为在5G时代、云端计算领域进行布局的关键技术手段之一。鲲鹏920处理器的发布,标志着华为在处理器领域迈出了重要的一步,为华为在全球市场竞争中提供了有力支持。同年,华为进一步加大了鲲鹏芯片的研发力度,推出了鲲鹏920处理器的升级版——鲲鹏920S处理器,其在性能上实现了大幅提升,主频高达2.5GHz,同时功耗更低,性能功耗比更加出色。此外,鲲鹏920S处理器还支持PCIe 4.0和DDR4内存,为用户提供了更丰富的扩展接口和更高的数据传输速度。

2019年10月20日,鲲鹏920处理器入选第六届世界互联网大会领先科技成果。2020年3月27日,在2020年开发者大会上,华为公布了鲲鹏+昇腾生态的最新进展,表示希望用三年的时间让90%的应用都可以跑在鲲鹏上。同年,华为发布了鲲鹏920处理器的第三代产品——鲲鹏920H处理器,其在性能上再次实现了突破,主频高达2.6GHz,同时支持更高的内存频率,为用户提供了更强大的计算能力。此外,鲲鹏920H处理器还支持5G网络,为未来5G时代的应用提供了强大的支持。

2022年7月,鲲鹏920处理器被国家博物馆收藏。

基本结构

核心技术

多核心架构

鲲鹏920处理器采用华为自主开发的处理器内核,兼容ARMV8.2指令集,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,大幅提高了处理器单核性能。单核SPECint_speed_base2006@GCC7.3.0-O2性能达到10.8/GHz。同时,鲲鹏920采用自研Mesh互联Fabric,单芯片集成最多64个自研核,典型主频2.6GHz/3.0GHz。其采用了多核心设计,每个CPU die包含最多32个核心和四个DDR4内存控制器。

制程技术

鲲鹏920处理器采用7纳米(7nm)工艺制造,其不仅是一颗通用CPU,还同时集成了南桥、网卡、SAS存储控制器等三种芯片,做到集成度业界第一,单颗芯片实现4颗芯片的功能,可以释放出更多槽位扩展更多功能,大幅提高系统的集成度,也给客户的TCO带来收益。

主频和性能

鲲鹏920处理器的典型频率为2.6GHz,部分型号甚至达到3.0GHz,业界首个内置直出100GE网络能力的通用处理器,网络带宽提升4倍。其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,大幅提高处理器性能。典型主频下,SPECint Benchmark评分超过930,超出业界标杆25%。同时,能效比优于业界标杆30%。鲲鹏920以更低功耗为数据中心提供更强性能。与其他ARM处理器相比,鲲鹏920处理器内存带宽提升46%,I/O带宽提升66%,网络吞吐量是业界标准4倍。

内存和缓存配置

鲲鹏920处理器最高支持8个DDR4内存通道,内存速率可达2933MT/s。它在设计之初就开展了芯片封装、单板PCB联合优化设计,攻克芯片超大封装的可靠性以及单板可靠性难题。成功将DDR4的通道数从当前主流的6个通道提升到8通道,DDR4的典型主频也从2666MHz提升至2933MHz,内存带宽高出主流芯片60%,保证了鲲鹏920超强算力的高效输出。

片间互联

鲲鹏920处理器采用华为缓存一致性总线(HCCS)技术,为内核、设备、集群提供系统内存的一致访问,片间带宽最高可达480Gbps,实现最多4个鲲鹏920处理器互联和最高256个物理核的NUMA架构。

系列处理器

鲲鹏920处理器系列产品包括7260、5250、5220、3210等型号,核数从24核到64核不等。

所获荣誉

代表机型

黄河K680 G1

黄河K680 G1配置有华为自研麒麟920 8核心处理器、8GB DDR4-2666内存、256GB SSD固态硬盘、AMD Radeon R7 430独立显卡、DVD光驱、键盘鼠标、180W电源,预装国产的银河麒麟操作系统。

擎云W510

擎云W510台式机搭载了24核的鲲鹏920处理器,标配8GB内存和512GBSSD。显卡方面,擎云W510台式机可选AMD1GB独显和海思1GB独显。擎云W510台式机在设计上采用了与MateStation相同的设计语言。

社会评价

鲲鹏920处理器全面覆盖云、边、端等场景,能满足不同场景下的多样化计算需求,具备极简指令、功耗低、面积小,多核高并发、高集成、高I/O等优势,天然适合分布式架构场景。尤为重要的是,鲲鹏芯片内置加密引擎,支持国密算法,更安全,且硬件加密性能损耗小,不影响业务性能。鲲鹏920在并发度上相比传统计算架构拥有天然优势,在同等数据处理能力下,鲲鹏计算方案可以为行业客户节省出更多机架空间。(消费日报网评)

与其他ARM处理器相比,鲲鹏920处理器内存带宽提升46%,I/O带宽提升66%,网络吞吐量是业界标准4倍。(经济观察网评)

华为鲲鹏920处理器是全球最强ARM芯片,性能可比英特尔至强(Xeon)8180,满足中高端市场需求,基于ARM架构的鲲鹏芯片将会成为信创CPU市场较大受益者,鲲鹏计算生态将会成为信创市场重要力量。(东吴证券评)

参考资料

布局5G 华为鲲鹏920芯片领衔业界.大公网.2024-07-21

鲲鹏920芯片.海思官网.2024-07-21

Kunpeng 920.hisilicon.2024-07-21

华为鲲鹏920处理器.华为技术有限公司.2024-07-31

华为鲲鹏芯片:引领科技革命的强大力量.腾讯云.2024-07-21

华为旗下产品被国家博物馆收藏 现场图片曝光.网易手机网.2024-07-21

华为鲲鹏920处理器等15项世界互联网领先科技成果发布.百家号.2024-07-21

华为:希望用3年时间让90%应用跑在鲲鹏上.百家号.2024-08-07

华为:已有11家整机厂基于鲲鹏主板推出服务器及PC.腾讯网.2024-08-07

华为鲲鹏920处理器 916处理器.NJTST.2024-07-31

消息称华为商城即将上架台式机:自研鲲鹏920 8核处理器、国产系统.百家号.2024-07-31

华为擎云 W510 台式机搭载 24 核鲲鹏920,还有海思自研独显.百家号.2024-07-31

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