計算的下一個戰(zhàn)略拐點是將云擴展到邊緣，其中涉及與數(shù)千億個IoT設(shè)備相連的高度并行的計算機體系結(jié)構(gòu),。英偉達(dá)在控制該生態(tài)系統(tǒng)方面處于獨特的位置，如果它確實如預(yù)期般在接下來的幾周內(nèi)收購了Arm ,，則對Arm體系結(jié)構(gòu)的完全控制將確保其領(lǐng)先優(yōu)勢,。
回顧過去產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，每15年,，計算機行業(yè)就會經(jīng)歷一個戰(zhàn)略拐點,，正如Jefferies美國半導(dǎo)體分析師Mark Lipacis所說的那樣，以往這些都是結(jié)構(gòu)性的轉(zhuǎn)變,，它極大地改變了計算模型并重新調(diào)整了行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位,。
在70年代，該行業(yè)從以IBM為主導(dǎo)的大型計算機轉(zhuǎn)變?yōu)橛蒁EC（數(shù)字設(shè)備公司）主導(dǎo)的小型計算機,；到80年代中期,，構(gòu)造轉(zhuǎn)變是PC，英特爾和微軟在此定義并控制了生態(tài)系統(tǒng),；在2000年之后,，該行業(yè)再次轉(zhuǎn)向了手機和云計算模型。蘋果,，三星,，臺積電和Arm在手機方面受益最大，而英特爾仍然是向云數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)移的主要受益者,。如下圖所示,，英特爾和微軟把持了PC時代的利潤。
根據(jù)投資銀行杰富瑞（Jefferies）的研究,，在以前的每個生態(tài)系統(tǒng)中,，主導(dǎo)企業(yè)都占據(jù)80％左右的利潤。例如,，PC時代的Wintel和智能手機時代的Apple,。這些生態(tài)系統(tǒng)并不是偶然發(fā)生的，而是每個主導(dǎo)各自時代的公司采取多管齊下的戰(zhàn)略的結(jié)果,。英特爾在開發(fā)人員支持計劃,，大型開發(fā)人員會議，軟件技術(shù),，通過英特爾投資的VC投資,，營銷支持等方面投入了大量資金和資源。
上表顯示了Wintel雙頭壟斷的結(jié)果,。蘋果在年度開發(fā)者大會,，開發(fā)工具和財務(wù)激勵措施上做得差不多。就iPhone而言,，App Store扮演了另外一個角色,，這就使得該產(chǎn)品變得如此成功,，事實上，這個鞏固蘋果在智能手機生態(tài)系統(tǒng)中的主導(dǎo)地位的關(guān)鍵一環(huán)現(xiàn)在正在遭受開發(fā)者的抱怨,。下圖顯示了蘋果如何在手機運營利潤中占最大份額,。
英特爾在數(shù)據(jù)中心市場上保持了數(shù)十年的統(tǒng)治地位，但是由于某些原因,，這一優(yōu)勢現(xiàn)在正受到威脅。
一種是移動設(shè)備生成的軟件工作負(fù)載的類型正在改變,。這些手機產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)需要更并行的計算方法,，但英特爾的CPU專為單線程應(yīng)用程序而設(shè)計。從10年前開始,，Nvidia將其GPU（圖形處理單元）體系結(jié)構(gòu)（最初設(shè)計為3D游戲的圖形加速器）改編為更通用的并行處理引擎,。
英特爾受到威脅的另一個原因是，由于在手機市場上出售的大量芯片,，為臺積電提供了競爭優(yōu)勢,，因為臺積電能夠利用學(xué)習(xí)曲線在工藝技術(shù)方面領(lǐng)先于英特爾。英特爾的7納米制程節(jié)點現(xiàn)在比計劃晚了一年多,。同時,，臺積電在其7納米制程中已出貨超過10億個芯片，在5納米制程中獲得了良好的良率,，并正在送樣3納米芯片,。Nvidia，AMD和其他Intel競爭對手都在臺積電（TSMC）生產(chǎn)其芯片,，這為它們提供了主要的競爭優(yōu)勢,。
Nvidia的主導(dǎo)領(lǐng)域
并行計算概念并不是什么新鮮事物，幾十年來一直是計算機科學(xué)的一部分,，但是最初它們被降級為高度專業(yè)化的任務(wù),，例如使用超級計算機模擬核彈或天氣預(yù)報。這主要是因為對并行處理軟件進行編程非常困難,。Nvidia于13年前推出了CUDA軟件平臺,，現(xiàn)在已經(jīng)是第11代，這一切都改變了,。英偉達(dá)專有的CUDA軟件平臺使開發(fā)人員可以利用英偉達(dá)GPU的并行架構(gòu)來執(zhí)行各種任務(wù),。英偉達(dá)還在GPU和CUDA方面為大學(xué)的計算機科學(xué)系埋下了伏筆，經(jīng)過許多迭代的改進,，該技術(shù)已發(fā)展成為大規(guī)模并行計算的領(lǐng)先平臺,。這已導(dǎo)致AI行業(yè)發(fā)生了結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變——從“基于知識”的學(xué)科轉(zhuǎn)變?yōu)椤盎跀?shù)據(jù)的”學(xué)科，我們在越來越多的AI驅(qū)動的應(yīng)用程序中看到了這一點,。當(dāng)您說“ Alexa”或“ Hey Siri”時,，語音識別正在由并行處理軟件算法處理和解釋,，該算法很可能由NvidiaGPU提供支持。
云數(shù)據(jù)實例是衡量計算機體系結(jié)構(gòu)使用率的領(lǐng)先指標(biāo),。這些實例的數(shù)量表示對領(lǐng)先的CSP（云服務(wù)提供商）中的應(yīng)用使用需求,，例如Amazon AWS，Google Cloud Platform,，Microsoft Azure和阿里云,。排名前四的CSP表明，隨著AMD的快速增長以及Arm與Graviton的合作,，英特爾的CPU市場份額一直保持平穩(wěn),。最能說明問題的是，對專用加速器的需求非常強勁,，并由Nvidia主導(dǎo),。
如上圖所示，Nvidia現(xiàn)在將近一半的銷售收入是由數(shù)據(jù)中心驅(qū)動的,。截至今年6月,，Nvidia在云數(shù)據(jù)實例中的專用加速器份額為87％。在過去的一年中,，英偉達(dá)的加速器占了數(shù)據(jù)中心處理器收入增長的大部分,。
該公司創(chuàng)建了一個與Wintel相當(dāng)?shù)挠布浖鷳B(tài)系統(tǒng)，但使用了加速器,。它憑借其出色的架構(gòu)性能和創(chuàng)建廣受歡迎的CUDA軟件平臺,，豐富的競爭性開發(fā)人員工具和生態(tài)系統(tǒng)支持計劃，參加人數(shù)眾多的年度GPU技術(shù)大會,，甚至是一項積極的投資計劃,，都獲得了豐厚的回報Inception GPU Ventures。
Arm涉足的地方
但是Nvidia仍然存在一個競爭壁壘,，這阻止其完全控制數(shù)據(jù)中心生態(tài)系統(tǒng)：它必須在Wintel生態(tài)系統(tǒng)中進行互操作,，因為數(shù)據(jù)中心中的CPU體系結(jié)構(gòu)仍然是x86（無論是Intel還是AMD）。
Arm的服務(wù)器芯片市場份額仍然很小,，但已經(jīng)取得了巨大的成功,。并且，與臺積電（TSMC）成為制造合作伙伴之后,，在手機以外的細(xì)分市場中,，它的原始性能迅速超過了英特爾。但是Arm的弱點在于,，硬件-軟件生態(tài)系統(tǒng)是分散的,，Apple和Amazon采用的軟件方法大多是專有的，而Ampere和Cavium等較小的公司規(guī)模太小,，無法創(chuàng)建可與Wintel媲美的大型行業(yè)生態(tài)系統(tǒng),。
Nvidia和Arm在6月宣布,，他們將共同努力，使Arm CPU與Nvidia加速器一起使用,。首先,，這種合作使Nvidia能夠為其數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)添加計算功能。其次,，更重要的是,，它使Nvidia處于有利地位，可以圍繞Arm創(chuàng)建一個硬件軟件生態(tài)系統(tǒng),，這將對英特爾構(gòu)成嚴(yán)重威脅,。
即將到來的轉(zhuǎn)變
這種伙伴關(guān)系在今天特別重要的原因是因為計算機行業(yè)正在經(jīng)歷下一個戰(zhàn)略拐點。這種新的構(gòu)造轉(zhuǎn)變將對該行業(yè)和競爭格局產(chǎn)生重大影響,。而且如果歷史趨勢繼續(xù)下去，Nvidia / Arm合并后的市場規(guī)模將至少是當(dāng)今手機或云計算市場的10倍,。輕描淡寫地說,，賭注很大。
有幾種力量在推動這一新轉(zhuǎn)變,。一是旨在支持更多設(shè)備的更快的5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn),。5G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵功能之一是邊緣計算，它將把高性能計算放在網(wǎng)絡(luò)的最邊緣,，距離終端設(shè)備僅一跳之遙,。如今的手機仍然與90年代建立的具有聯(lián)網(wǎng)PC的舊客戶端-服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的后代聯(lián)系在一起。這種傳統(tǒng)導(dǎo)致了高延遲網(wǎng)絡(luò),，這就是為什么我們在視頻通話中遇到那些令人討厭的延遲的原因,。
下一代網(wǎng)絡(luò)將在網(wǎng)絡(luò)的最邊緣配備高性能計算機和并行加速器。包括無人駕駛汽車,，工業(yè)機器人,，3D或全息通信以及無處不在的智能傳感器的短點將需要與新協(xié)議和軟件架構(gòu)更緊密地集成。通過分布式計算架構(gòu)模型,，這將實現(xiàn)更快,，更低延遲的通信。產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量以及需要處理的數(shù)據(jù)量將增加幾個數(shù)量級,，從而進一步推動對并行計算的需求,。
英偉達(dá)的路線圖
英偉達(dá)已經(jīng)表明其意圖，即云到邊緣計算正在其路線圖上：
“人工智能在邊緣爆發(fā),。AI和云原生應(yīng)用程序,，物聯(lián)網(wǎng)及其數(shù)十億個傳感器以及5G網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在使邊緣化大規(guī)模AI成為可能。但是,，它需要一個可擴展的,，加速的平臺,，該平臺可以實時做出決策，并允許每個行業(yè)（包括商店,，制造業(yè),，醫(yī)院，智慧城市）將自動化的情報傳遞到行動點,。這將人員,，企業(yè)和加速的服務(wù)結(jié)合在一起，使世界變得更小,，更緊密地聯(lián)系在一起,。”
去年,，英偉達(dá)（Nvidia）還宣布將與微軟合作在Intelligent Edge上進行合作,。
這就是為什么Nvidia購買Arm具有戰(zhàn)略意義的原因，以及為什么要付出很高的代價才能擁有這項技術(shù),。Arm的所有權(quán)將使Nvidia對生態(tài)系統(tǒng)的各個方面都有更大的控制權(quán),，這也讓他們對自己命運的控制更大。它還將消除Nvidia對英特爾計算堆棧生態(tài)系統(tǒng)的依賴,，這將大大提高其競爭地位,。通過擁有Arm而不只是獲得許可，Nvidia可以添加特殊指令來將其與GPU進行更緊密的集成,。為了獲得最高性能,，需要將CPU和GPU集成在一個芯片上，并且由于英特爾正在開發(fā)其競爭的Xe系列加速器,，因此Nvidia需要擁有自己的CPU,。
如今，英偉達(dá)在高度并行計算方面處于領(lǐng)先地位,，英特爾正努力通過其Xe系列產(chǎn)品追趕潮流,。但是，正如我們從PC的 Wintel時代所了解到的那樣,，控制生態(tài)系統(tǒng)的公司具有巨大的戰(zhàn)略優(yōu)勢,，而Nvidia的執(zhí)行力很好，可以使其自身定位為將成為下一個計算時代的主導(dǎo)者的公司,。英偉達(dá)擁有在其GPU周圍創(chuàng)建令人印象深刻的生態(tài)系統(tǒng)的良好記錄,，這使其在創(chuàng)建包括CPU在內(nèi)的邊緣計算的完整生態(tài)系統(tǒng)方面處于非常有競爭力的地位。