【鲲鹏经典直播征文】快使用鲲鹏开发套件，哼哼哈嘿，开发之人切记，DevKit开发无敌

一、计算领域的趋势与挑战

1.计算领域的趋势

根据最新的发展趋势统计，ARM架构在端侧已经占据了绝对统治的地位，达到了90%以上，其中，智能手机占比超过95%，平台超过98%，其他如智能TV、智能手表、手环等智能设备占比要超过了70%。

不但如此，ARM在PC测也获得了较大的发展，典型的如苹果基于ARM架构的M1芯片，已经应用与MacBook Air、MacBook Pro、Mac mini等多个系列的产品；微软也不甘示弱，发布了搭载Microsoft SQ1处理器的Surface Pro X,这个处理器是微软从高通定制的，也是基于ARM架构，总的来说，ARM已经从智能终端延伸到了PC市场。

比PC市场更火热的是服务器市场，基于ARM架构的处理器这些年来络绎不绝，甚至连超级计算机TOP500排名第一的服务器也是使用的ARM架构处理器。这里简单盘点一下ARM架构服务器芯片的编年史，除了国内知名的华为鲲鹏系列外，国外这些年也推出了不少典型的ARM架构服务器处理器。

ARMADA XP

Marvell 公司于2010年发布，是业界第一颗4核心ARM处理器芯片，主频1.6GHz，兼容ARM V7。

EnergyCore ECX-1000

Calxeda公司于2011年发布，采用4核的ARM Cortex A9架构，每个核心有32KB的一级缓存，共享4MB的二级缓存，主频为1.1GHz至1.4GHz。

ThunderX

Cavium公司于2014年发布，采用28纳米工艺，基于ARMV8架构，支持最多48个核心，最高2.5GHz主频，具备78KB指令缓存和32KB数据缓存，共享的二级缓存容量为16MB。

Centriq 2400

高通（Qualcomm）公司于2017年发布，采用三星10纳米工艺，支持最多48颗高性能64位单线程Falkor自研内核（基于ARMV8），常规频率2.2GHz，加速模式最高达2.6GHz。

A64FX

富士通公司于2018年发布，采用7纳米工艺，基于ARMv8.2A架构，支持最多48+4颗核心，主要用在超级计算机领域。

ThunderX2

2017年Marvell 收购了Cavium，于2019年发布了ThunderX2，采用16纳米工艺，基于ARMV8.1架构,支持最多32个物理核心，每个物理核心4线程，最多128个逻辑核心；常规频率2.5GHz，加速模式最高达3.0GHz，每核心32KB数据和指令缓存、256KB二级缓存，共享32MB三级缓存。

在云计算时代，基于ARM架构的处理器具有更好的适应性，因为ARM架构处理器具有多核心的优势，并且端侧也是ARM架构为主，这样端云协同更容易，所以，云计算给ARM架构插上了一个快速腾飞的翅膀。

2.计算领域的挑战

虽然计算领域的大趋势对ARM架构的发展来说是一个很好的契机，但是，这也带来了严峻的挑战。因为X86作为事实上统治了PC和服务器领域几十年的霸主，各种软件也基本都是为适应X86平台而设计的，现在要把这些软件运行在ARM架构平台上，就需要解决指令差异的问题，如下图所示，即使一个简单的加法程序，在平台架构层次上，差别也是非常大的。

因为这些差异的存在，从X86架构到ARM架构的软件迁移，就要解决一系列的困难，回答从可行性到性能调优的多个问题：

这些都是实际迁移中会遇到的，也是一定要解决的问题，如果人工去处理的话，确实存在周期长、投入大、准确率低、效果差等情况，如果不能很好的解决，恐怕迁移过程也就成了劝退过程。

二、鲲鹏开发套件DevKit

难道就没有办法简化迁移过程，减小迁移难度吗？当然是有的，华为推出了鲲鹏开发套件DevKit，这是帮助开发者把应用从X86架构迁移到鲲鹏架构的工具集，可以解决上面提到的一系列问题，就像武者手中的双截棍，柔中带刚，既可以迁移，又可以调优，甚至可以诊断调试，堪称开发者手中的大杀器。

鲲鹏开发套件作为工具集，包含了多个子工具，下面我们来逐个介绍一下。

1.迁移工具

迁移工具具有扫描快、检出全、指导精、构建易的特点，主要包括分析扫描、源代码迁移、软件包重构、专项软件迁移等功能。

2.加速库

要提高在鲲鹏架构下的应用性能，有时候几乎不用修改代码，直接替换鲲鹏加速库就可以了。鲲鹏开发套件提供了多种加速库，可以充分利用鲲鹏架构优良的设计性能，实现鲲鹏架构下的软加速和硬加速，在特定领域性能可以平均提高10%，要知道这可是基本“零代码”修改下达到的效果呀。

3.编译器

随着软硬件越来越复杂，应用程序执行性能的影响因素也越来越多，而编译器在其中扮演着一个比较关键的角色。因为历史的原因，大部分编译器是在X86架构居于统治地位的情况下产生并发展起来的，或多或少受X86架构的影响，所以，默认情况下，通过传统编译器编译的应用，在鲲鹏架构的系统中，并不能发挥出最高效的性能。为了解决这个问题，华为推出了多个针对鲲鹏微架构和指令进行了优化的高性能编译器，包括毕昇编译器、毕昇JDK、鲲鹏GCC。

这三种编译器有各自适用的领域，是鲲鹏平台下应用程序高效运行、发挥鲲鹏指令集和架构优势的有效保证。

4.性能分析工具

在软件运行过程中遇到的性能瓶颈，如果通过传统的手动方式来分析和调优，存在定位困难、手段单一、对人员技能要求高、效率和准确率低下的情况；为了便于鲲鹏开发人员解决这些问题，华为推出了鲲鹏性能分析工具，能够在软件运行状态下，自动采集系统数据，分析出系统性能指标，定位到瓶颈点及热点函数，给出调优建议，从而达到软件和鲲鹏平台融合的最佳性能。

性能分析工具按照对象分为系统性能优化和JAVA性能优化，如下图所示：

性能分析工具内置了多种常用分析工具的支持，可以一站式在多个维度对系统软硬件性能进行分析，并且可以提供图形化的友好界面，的确称得上秀外慧中，内外兼修，是一款不可多得的生产力倍增器。

5.ExaGear

先看一个小场景。

甲方：我们在X86平台下有个应用要在鲲鹏平台上运行；

程序员：没问题，你把源码给我，我们按照鲲鹏架构特点迁移一下就可以了；

甲方：没有源码

程序员：鲲鹏架构和X86架构还是有不少区别的...（此处省略4096个字），所以，我们需要源码；

甲方：道理我都懂，就是没源码；

程序员：#$%^&@$%

要是以前，就我这个暴脾气，当时就和甲方扛起来了，大不了提桶跑路！

现在，我只是微微一笑：“甲方爸爸，这些都是小事，没源码就没源码，我们公司技术实力你还不了解，没源码照样给您在鲲鹏平台上跑起来！”

说完，默默祭起我的法宝，就是ExGear，在鲲鹏平台上运行起来，相当于搭建了一个X86的环境，然后把原封不动的X86应用启动，就可以正常运行了，分分钟完成了无源码的快速应用迁移！

ExGear是华为自研的二进制动态指令翻译软件，能够在运行时将x86应用的指令翻译成ARM指令，使得大部分Linux x86-64应用无需重新编译即可运行在ARM64服务器上，从而屏蔽底层平台差异，低成本解决应用的平滑迁移，释放鲲鹏平台澎湃算力。

三、亮点优势

作为助力开发者高效完成应用迁移与调优的工具，鲲鹏开发套件具有无以比拟的亮点和优势。

1.入门简单：不改变开发者开发习惯，快速上手

鲲鹏开发套件同时支持IDE插件模式和Web浏览器模式，适用多种应用场景。

特别是IDE插件模式，基于VS Code/Intellij/MindStudio插件形式，提供一站式开发套件，是重度开发者的首选。

2.自动化：迁移内容自动识别，汇编代码自动翻译

自动化是鲲鹏开发套件生产力提高的关键所在，原先需要几个月才能干完的工作，现在只需要几天就能完成，这里面的秘密就是迁移内容自动识别以及汇编代码自动翻译。

通过这些自动化功能，把最繁琐的任务交给工具来完成，节省了大量的时间，而且准确性、有效性更是得到了一个飞跃，妥妥的外星黑科技。

3.高效：代码修改建议自动生成，开发效率倍增

鲲鹏开发套件高效还体现在如下方面：

可以识别C/C++/Fortran/汇编源代码，提供修改建议；Make、CMake、Automake编译选项、编译宏的解析及迁移建议；

支持100%Intrinsic函数转换（6000+个），包括MMX 、SSE及AVX Intrinsic 等；

快速64位检查与结构体字节对齐修改建议；

套件特有的一键替换功能，可以快速、准确、高效的自动完成代码的迁移。

4.便捷：远程调测，提供更便捷的调测能力

传统ARM应用开发过程中，开发者需要在开发工具、调测工具不同的工具中来回切换，操作复杂，效率低；鲲鹏DevKit提供远程调测能力，基于远程调测插件，在IDE中一站式完成应用的开发与调试。

5.全场景性能分析可视，性能瓶颈一目了然、调优尽在掌握

正如前文介绍，性能分析不但可以采集各种性能参数，更方便的是以图形形式展示，并给出优化建议，让问题一目了然，调优尽在掌握！

四、成功案例

鲲鹏开发套件在实际的鲲鹏平台开发中得到了大量的应用，这里有两个典型的成功案例。

1.MSP视频整体解决方案

该案例是关于视频整体解决方案的，原先的设计中网络性能成为了比较大的瓶颈，在使用鲲鹏开发套件进行方案的迁移与调优后，通过修改内核代码、升级网卡驱动，Bond模式一系列的提优手段，达到了网络性能提升10倍，最终网络性能逼近理论最大值流量，且性能指标稳定的效果。

2.某省气象局的气象预测方案

客户需求：

业务范围包括省天气预报、气候预测、灾害天气预警、旅游天气，环境气象等。在实际工作中气象预测的精度与性能意义十分重大，10分钟的提前预报就可极大降低人民群众的财产和生命损失。省局气象预测由IBM小型机承载主要计算，准备进行国产化替代。

解决方案：

采用基于鲲鹏的全国产化方案，硬件采用基于鲲鹏920处理器的TaiShan 200 2480四路高性能服务器；基于鲲鹏DevKit开发套件通过编译器参数优化、数学库优化、WRF配置优化等方式，优化WRF场景性能。

客户收益：

气象预测性能提升150%！

这么优秀的鲲鹏开发套件如何获取呢？需要多少费用？

听好了啊，不要998，不要98，一分钱不要，在这里就可以免费获取！

二维码：

鲲鹏开发套件官网：

https://www.hikunpeng.com/zh/developer/devkit

鲲鹏论坛：

https://bbs.huaweicloud.com/forum/forum-923-1.html

甚至，华为还提供了预装鲲鹏开发套件的专属远程云环境，也可以免费申请：

https://ic-openlabs.huawei.com/devkit-env/#/home?lang=zh-cn

不要犹豫，不要等待，快使用鲲鹏开发套件，哼哼哈嘿，开发之人切记，DevKit开发无敌！

鲲鹏

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