芯片|算力的阿克琉斯之踵，阿里达摩院如何破局？( 二 )

面对这一现状，阿里巴巴希望通过自研创新技术解决业界难题。
破技术局：达摩院走出新道路
众所周知，平头哥是阿里巴巴旗下的半导体公司，但雷峰网了解到，这颗存算一体芯片的研发来自达摩院。
阿里巴巴达摩院下设面向5个领域的16个实验室，包括机器智能、数据计算、机器人、金融科技和X实验室，其中计算技术实验室是一支前沿芯片技术研究的精锐，由国内外名校毕业且拥有半导体大厂经验研究人员组成，致力于计算、存储和互联芯片的前沿技术研究，研究方向涵盖系统架构、计算机体系结构、芯片设计优化等领域。

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达摩院成立的四年里，计算技术实验室一直保持低调，但团队出手就是精品，与产业链合作伙伴联合研发出全球首款基于DRAM的3D键合堆叠存算一体芯片，这意味着，在存算一体技术领域达摩院走出了一条全新的路。
从全球来看，尽管存算一体技术的布局者众多，但仍未有企业交出优秀的答卷，没有成功的经验借鉴，达摩院投入必须走一条自己的路！
2019年5月，项目启动之初，达摩院计算技术实验室科学家、该项目研发负责人郑宏忠带领团队成员反复调研对比已有技术路线，例如近存储、内存计算和内存执行计算，不同的技术路线都指向同样的终极目标，即像人脑一样，实现存储和计算的完全融合。
在众多方案中，达摩院走上了近存计算这条路，并且进一步选择3D键合堆叠技术来实现。

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“工艺成熟度和成本是我们选择使用存储逻辑键合的主要原因，尽管研发之路坎坷，但我们也一直没有动摇。”郑宏忠表示。
在郑宏忠看来，很多存算一体的技术方案对整个系统架构的破坏性较强，对外部工艺、工具链以及应用的要求更苛刻，而通过键合的方式将计算和存储相融合，既可以分开设计，又可以将其键合在一起。
而在此之前的设计工作，更是决定这场战役成败的关键。达摩院与其上下游合作伙伴深度合作，研发多个创新性技术。
例如其中内存单元采用了异质集成嵌入式DRAM（SeDRAM），拥有超大带宽、超大容量等特点。计算芯片方面，达摩院研发设计了基于流的定制化加速器架构，对推荐系统端到端进行加速，包括匹配、粗排序、神经网络计算、细排序等任务。
经达摩院实验证明，这颗芯片与数据中心的推荐系统对于带宽/存储的需求完美匹配。大幅提升带宽的同时还实现了超低功耗，展示了近存计算在数据中心场景的潜力。
测试显示，在实际推荐系统应用中，该芯片相对于传统CPU计算系统可以达到10倍以上性能提升和300倍的能效提升。这一成果很快也被国际顶级机构认可，相关论文已被ISSCC2022收录。
“研发这颗芯片需要把技术路线的选择与产品定义紧密结合，合适的技术才能解决真正的问题。”郑宏忠说道。
破应用局：三五年后见分晓
目前，全球范围内布局存算一体技术的企业主要有存储基因和计算基因两类。例如，以三星为代表的存储芯片厂商，研发的存算一体芯片偏存储而轻计算，另一部分是以英特尔为代表的计算芯片厂商，偏计算而轻存储。

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阿里作为半导体领域的新人，依然拥有巨大的机会，其在实现存算平衡和计算架构设计上优势明显。
过去几年，达摩院计算技术实验室已有几次创新性成果，这是团队研发存算一体技术的硬实力。但不容忽视的是，阿里巴巴广阔的应用场景是让阿里成为存算一体从技术走向商业落地“破局者”的重要推力。