华为芯片与系统详细梳理--Kirin麒麟 Ascend昇腾 Kunpeng鲲鹏 HarmonyOS鸿蒙 Euler欧拉

news2024/10/5 16:28:40

华为芯片与系统详细梳理--Kirin麒麟 & Ascend昇腾 & Kunpeng鲲鹏 & HarmonyOS鸿蒙 & Euler欧拉

1 概述
2 芯片
- 2.1 整体描述
- - 麒麟芯片（To C）【面向智能终端】
  - 昇腾芯片【面向AI计算】
  - 鲲鹏芯片【面向通用计算】
- 2.2 细分系列
- - 麒麟芯片（To C）与产品
  - 昇腾芯片与产品
  - 鲲鹏芯片与产品
- 2.3 详细介绍
- - 昇腾
3 系统
- 3.1 整体描述
- - 鸿蒙系统（To C）
  - 欧拉操作系统（openEuler）
4 算力底座（以鲲鹏+昇腾作为算力底座）
5 算力网络架构创新，打造全网一台计算机
6 杂记
- TeraOPS（TOP）与 TeraFLOPS 区别
- 芯片对比
- 关键计算芯片华为全自研
- Hi1910 与 Ascend 310芯片关系
参考

1 概述

华为致力于构建算力底座和系统软件生态，本文做了梳理。

2 芯片

华为芯片分多个系列：有麒麟、昇腾、鲲鹏，还有鸿鹄等。

2.1 整体描述

麒麟芯片（To C）【面向智能终端】

是华为用于智能手机的芯片解决方案，采用了华为海思先进的SoC架构和领先的生产技术。麒麟芯片主要面向高端旗舰手机市场，提供了强大的处理能力和优秀的功耗控制。

昇腾芯片【面向AI计算】

是华为推出的两款人工智能处理器，包括昇腾910和昇腾310。这些芯片主要面向人工智能领域，提供了强大的算力支持，可以广泛应用于各种AI应用场景。

鲲鹏芯片【面向通用计算】

是华为推出的服务器芯片，主要应用于数据中心和云计算领域。鲲鹏芯片采用了先进的制程技术和架构设计，提供了出色的性能和能效比。

2.2 细分系列

麒麟芯片（To C）与产品

麒麟旗舰系列芯片

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麒麟中高端系列芯片

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产品
各类高中低端手机、平板等。

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昇腾芯片与产品

芯片
Ascend 310
Ascend 710
Ascend 910
产品
Atlas系列模块、板卡、小站、服务器、集群等产品。

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RC（Root Complex）模式【主站】 & EP（End Point）模式【从站】
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产业

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生态

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大模型

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Atlas人工智能计算解决方案

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鲲鹏芯片与产品

芯片
鲲鹏 920

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产品
TaiShan服务器、鲲鹏主板及开发套件

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生态

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2.3 详细介绍

昇腾

昇腾芯片上集成了AI CORE、AI CPU和CPU。其中，AI CORE负责大型Tensor Vector运算，AI CPU负责标量运算，CPU负责逻辑控制和任务分发。

AI Core负责执行标量、向量和张量相关的计算密集型算子，包括三种基础计算单元：Cube（矩阵）计算单元、Vector（向量）计算单元和Scalar（标量）计算单元，同时还包含存储单元（包括硬件存储和用于数据搬运的搬运单元）和控制单元。
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3 系统

华为有两大系列：鸿蒙和欧拉
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3.1 整体描述

鸿蒙系统（To C）

是华为开发的分布式操作系统，旨在实现跨设备的无缝连接和协同工作。鸿蒙系统可以应用于手机、平板、电视等多种设备，为用户带来更加便捷的使用体验。

欧拉操作系统（openEuler）

是华为面向数字基础设施的操作系统，支持服务器、云计算、边缘计算等多种应用场景。欧拉操作系统致力于提供安全、稳定、易用的操作系统，支持多样性计算，推动企业数字基础设施软硬件、应用生态繁荣发展。
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4 算力底座（以鲲鹏+昇腾作为算力底座）

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5 算力网络架构创新，打造全网一台计算机

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6 杂记

TeraOPS（TOP）与 TeraFLOPS 区别

TeraOPS (Tera Operations per Second):【缩写TOP】
TeraOPS 是每秒进行的操作数（OPS）的单位，其中“Tera”表示 10^12（即一万亿）。
它通常用于描述处理器或计算机系统的整体性能，但具体的“操作”类型可能因上下文而异。

TeraFLOPS (Tera Floating-Point Operations per Second):
TeraFLOPS 是每秒浮点运算次数（FLOPS）的单位，其中“Tera”同样表示 10^12。
它专门用于描述系统在进行浮点运算（如科学计算、图形渲染等）时的性能。浮点运算是计算机中用于表示实数（如小数和分数）的运算。

芯片算力指标一般使用TeraOPS（Tera Operations per Second）而不是TeraFLOPS（Tera Floating-Point Operations per Second）的原因，主要是两者在定义和用途上有所不同。

首先，TeraOPS是一个更通用的度量单位，它表示每秒进行的操作数，这里的“操作”可以是任何类型的计算任务，包括整数运算、逻辑运算等，而不仅仅是浮点运算。这使得TeraOPS在评估芯片的整体性能时更为全面。

而TeraFLOPS则专门用于描述系统在进行浮点运算时的性能。浮点运算是计算机中用于表示实数（如小数和分数）的运算，在科学计算、图形渲染等领域中非常重要。然而，对于许多其他类型的应用来说，浮点运算并不是主要的计算任务，因此使用TeraFLOPS来评估芯片在这些应用中的性能可能不够准确。

芯片对比

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关键计算芯片华为全自研

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Hi1910 与 Ascend 310芯片关系

什么是AI加速型弹性云服务器？

上述链接描述“每张Hi1910加速卡包含4个Ascend 310芯片”显示 Hi1910 包含 Ascend 310，具体包含几个，看实际应用。

参考

1、海思官网–麒麟(Kirin)芯片
2、海思官网–鲲鹏(Kunpeng)芯片
3、华为计算–鲲鹏计算和昇腾计算
4、华为微认证——鲲鹏处理器
5、鲲鹏官网
6、昇腾官网
7、民生证券-计算机行业深度报告-华为昇腾：国产AI算力“扛旗者”-230904
8、浙商证券-计算机行业华为算力产业链深度系列研究：华为昇腾服务器研究框架-230329
9、昇腾计算产业概述
10、华为–迈向智能世界白皮书
11、财通证券-计算机行业专题报告-华为产业系列深度：凤凰磐涅，AI昇腾-230827
12、华为Ascend昇腾计算产业概述
13、Atlas200 模组拆解
14、什么是AI加速型弹性云服务器？
15、华为Ascend昇腾基本架构