鲲鹏920处理器

鲲鹏920处理器（Kunpeng 920），^[3]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。^[2]

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。^[1][2][注1]2019年1月7日，鲲鹏920处理器正式发布。^[1]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。^[5]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。^[5]2022年7月，鲲鹏920处理器被国家博物馆收藏。^[6]

鲲鹏920处理器相比于其他ARM处理器，^[1]内存通道数量提升到8通道，内存速率提升至2933MHz，^[7]内存带宽提升46%，^[1]I/O带宽提升66%，网络吞吐量是业界标准4倍，^[注2][1]能效比优于业界标杆30%。^[2][注1]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。^[8]

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。^[注2]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。^[5][1][2]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。^[5]

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。^[8]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。^[9][10]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。^[5]

2022年7月，鲲鹏920处理器被国家博物馆收藏。^[6]

类别数值（型号）架构ARM v8.2核心64核心（最高）典型频率2.6GHz/3.0GHz内存8个或4个DDR4内存通道/处理器，最高2933MT/s相干互连2S&4S输入/输出PCIe4.0，CCIX，100G，SAS/SATA3.0最大功率180W工艺7nm总带宽640Gbps缓存L1：64KB指令缓存和数据缓存L2：512KB每核独立缓存L3：24~64MB共享缓存（1MB每核）互联技术华为HCCS互联协议，支持2、4路互联I/O40 PCIe Gen 4.0 lanes2 x 100GE, RoCEv2/RoCEv1, CCIX4个USB 3.0，16个SAS 3.0，2个SATA 3.0集成系统PCIe 4.0、CCIX等高速接口网络接口2个100G RoCE端口参考资料^{[2][1][4][11]}

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。^[11][2]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。^[12]

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。^[2][11]

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。^[2][4]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。^[1]

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。^[4]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。^[11]

鲲鹏920处理器采用华为Cache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。^[4]

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。^[4]

7260525052203210核数64核48核32核24核主频2.6GHz2.6GHz2.6GHz2.6GHz内存通道8844TDP功耗180W150W115W95W计算核兼容Armv8.2架构，华为自研核主频最高2.6GHz缓存L1：64KB指令缓存和数据缓存 L2：512KB每核独立缓存 L3：24~64MB共享缓存（1MB每核）内存8个或4个DDR4内存通道/处理器，最高2933MT/s互联华为HCCS互联协议，支持最高4路互联华为HCCS互联协议，支持最高4路互联华为HCCS互联协议，支持最高2路互联华为HCCS互联协议，支持最高4路互联I/O40 PCIe Gen 4.0 lanes 2 x 100GE, RoCEv2/RoCEv1, CCIX 4个USB 3.0，16个SAS 3.0，2个SATA 3.0参考资料^[4]

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。^[13]

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。^[14]

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。^[15]（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。^[16]（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Intel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。^[17]（东吴证券评）