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服務(wù)器芯片三十年戰(zhàn)事

2021-09-20
來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察
關(guān)鍵詞: 服務(wù)器 芯片

  服務(wù)器芯片行業(yè)大浪淘沙,充滿曲折與顛覆,,一代代企業(yè)前赴后繼,,在命運與機遇的安排下,最終能沖出來的公司寥若晨星,。

  隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能,、云計算等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,,數(shù)據(jù)中心作為其基礎(chǔ)設(shè)施的作用越來越舉足輕重。各方力量也在不遺余力的持續(xù)推動自身在數(shù)據(jù)中心的發(fā)展,,作為算力和數(shù)據(jù)的承載單元,,服務(wù)器是數(shù)據(jù)中心最核心的硬件。

  RISC架構(gòu)的沒落,,X86架構(gòu)與Arm架構(gòu)的較量,,AMD、英偉達和英特爾之間的較量,,美歐日中之間的較量都在持續(xù)上演,,核心芯片的角逐越來越激烈,服務(wù)器芯片成為競相競爭的焦點,。

  在早期的服務(wù)器領(lǐng)域,,RISC構(gòu)架處理器一統(tǒng)天下,代表性產(chǎn)品有IBM的Power,、Sun公司的SPARC,、DEC公司的Alpha 、MIPS公司的MIPS以及惠普公司的PA-RISC處理器等,,此類處理器性能高,、穩(wěn)定性好,但成本太高,,因此早期的服務(wù)器都比較高端,,很難普及,,這也在一定程度上限定了服務(wù)器市場的發(fā)展。

  這一切,,后來都隨著英特爾推出IA架構(gòu)的X86處理器而逐漸改變,,隨著X86處理器性能的不斷增強,RISC處理器的生存空間仍在不斷地經(jīng)受著擠壓,。

  與英特爾專門生產(chǎn)CPU不同,,上述精簡指令集CPU研發(fā)公司不僅僅生產(chǎn)CPU,同時也自己生產(chǎn)服務(wù)器和工作站,。但是從當(dāng)前的發(fā)展結(jié)果來看,,采用開放戰(zhàn)略的英特爾笑到了最后。

  今天,,我們回顧服務(wù)器芯片行業(yè)的發(fā)展歷程,,了解行業(yè)格局以及格局背后的波折與命運。

  英特爾的霸主之路

  毫無疑問,,英特爾是當(dāng)今當(dāng)之無愧的服務(wù)器芯片界武林盟主,。

  現(xiàn)代服務(wù)器起源于互聯(lián)網(wǎng)的大潮的興起,互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要大量的服務(wù)器提供支持,。90年代初,,互聯(lián)網(wǎng)剛開始發(fā)展,如今統(tǒng)治數(shù)據(jù)中心市場的英特爾在當(dāng)時的服務(wù)器CPU領(lǐng)域初出茅廬,,還只是將其PC機用的奔騰(Pentium)處理器略加修改就當(dāng)做服務(wù)器CPU使用,。

  1995年,英特爾推出了自己第一款面向服務(wù)器和工作站的處理器產(chǎn)品Pentium Pro,,標(biāo)志著英特爾正式進入服務(wù)器芯片領(lǐng)域。彼時,,英特爾在Pentium Pro的設(shè)計與制造工藝上達到了新的高度,,透露出其對服務(wù)器市場的高瞻遠(yuǎn)矚。1996年,,盡管RISC架構(gòu)服務(wù)器占據(jù)服務(wù)器市場78%的份額,,但英特爾的潛力已經(jīng)開始顯現(xiàn)。

  隨后,,英特爾在前代產(chǎn)品基礎(chǔ)上相繼推出多個系列Pentium Xeon處理器等創(chuàng)新產(chǎn)品,,持續(xù)提升其產(chǎn)品性能和市場定位。直到2001年,,英特爾開始發(fā)布Xeon系列處理器,,瞄準(zhǔn)高性能、均衡負(fù)載,、高強度科學(xué)計算,、多路對稱處理等特性,,通過架構(gòu)創(chuàng)新和工藝進步,持續(xù)搶占市場份額,。

  2018年底,,英特爾對外宣布將從以往的“以PC為中心”轉(zhuǎn)向“以數(shù)據(jù)為中心”,這意味著“數(shù)據(jù)中心”業(yè)務(wù)將成為英特爾的主力,,轉(zhuǎn)型期間的英特爾數(shù)據(jù)中心一度占據(jù)英特爾總營收的一半以上,,由于疫情帶動在線辦公的需求旺盛,英特爾的數(shù)據(jù)中心營收在上半年同比增長了42%,。

  據(jù)IDC近日發(fā)布的《全球服務(wù)器季度跟蹤報告》數(shù)據(jù)顯示,,X86服務(wù)器產(chǎn)生的收入在2021年第二季度達到了214億美元,非X86服務(wù)器收入約為23 億美元,,X86市場占比超過90%,。而在X86市場中,英特爾作為X86陣營龍頭,,其服務(wù)器芯片更是占據(jù)了近90%的份額,。

  英特爾能夠擊敗各大RISC處理器廠商稱霸數(shù)據(jù)中心市場,主要原因在于X86服務(wù)器的價格優(yōu)勢,。X86服務(wù)器的興起大大降低了服務(wù)器產(chǎn)品的價格,,使得小企業(yè)甚至個人用戶都能買得起服務(wù)器,這就逐漸侵蝕了RISC廠商的市場份額,,只有IBM依靠大型機市場還能維持Power架構(gòu)的發(fā)展,。

  另外,Wintel聯(lián)盟建立四十余年,,X86軟件生態(tài)完善,、專注芯片架構(gòu)研發(fā),不碰設(shè)備生態(tài),、以及從成本,、性能、生態(tài)三方面來講,,X86都是早期數(shù)據(jù)中心的最優(yōu)選,,也是X86在計算市場取勝的原因所在。

  服務(wù)器芯片發(fā)展歷程

  然而,,早在英特爾發(fā)家,,甚至推出服務(wù)器芯片之前,該行業(yè)就早已充滿了競爭的身影,。知乎博主Yvonne在對服務(wù)器歷史的簡要回顧中描述了DEC,、Sun、IBM等公司在服務(wù)器市場的先發(fā)布局和沒落結(jié)局,。

  殊途同歸的DEC與Sun

  DEC是小型機的發(fā)明者,,發(fā)明小型機之后,,很長一段時間內(nèi)DEC成為僅次于IBM的電腦公司。不過DEC公司的小型機在很長一段時間內(nèi)只能在局域網(wǎng)里提供服務(wù),,還不能算是現(xiàn)代服務(wù)器,。直到1992年DEC公司開發(fā)了RISC芯片Alpha 21064,并基于這種芯片開發(fā)出了AXP服務(wù)器和工作站,,DEC公司才進去服務(wù)器領(lǐng)域,。

  Alpha 21064當(dāng)時的性能非常強悍,1994年8月發(fā)表的Alpha 21164芯片具有每秒10億指令的處理能力,,被載入了吉尼斯世界紀(jì)錄,。但也正因為如此強大的性能,使得DEC的工作站和服務(wù)器價格居高不下,,在與Sun公司的服務(wù)器競爭中居于下風(fēng),。但是后來的DEC 服務(wù)器依舊沒有走廉價路線,長期處在虧損邊緣,,最后于1998年被康柏電腦并購,,而康柏電腦則在2001年被惠普并購?;萜諏lpha服務(wù)器的支持到2012年結(jié)束,。

  Sun公司1982年成立于斯坦福大學(xué),1985年Sun公司投資研發(fā)了自己的SPARC精簡指令處理器,,大幅提高了工作站的性能,。此后SPARC架構(gòu)的服務(wù)器在與DEC和惠普的小型機競爭中長期占據(jù)優(yōu)勢,在90年代互聯(lián)網(wǎng)的大潮里,,Sun公司的服務(wù)器成了許多互聯(lián)網(wǎng)公司的首選,。此外,Sun公司還給自己的服務(wù)器單獨開發(fā)了Solaris操作系統(tǒng),,成為當(dāng)時非常先進的UNIX系操作系統(tǒng),。

  然而,隨著2001年互聯(lián)網(wǎng)泡沫被戳破,,Sun公司遭受重創(chuàng),銷售額急劇下跌,,服務(wù)器市場大量被X86服務(wù)器搶占,。困境中的Sun采取了開放戰(zhàn)略,將SPARC架構(gòu)和指令集授權(quán)給其他公司,,將Solaris操作系統(tǒng)開源,。

  SPARC指令集被富士通發(fā)揚光大用來生產(chǎn)大型機和超級計算機,那都是后話了,。

  命運曲折的MIPS

  提到MIPS相信大家都不陌生,,今天仍有許多工業(yè)設(shè)備,、路由器、存儲器,、交換機的控制芯片采用MIPS架構(gòu),。

  MIPS公司起源于斯坦福大學(xué)的MIPS項目,是出現(xiàn)最早的商業(yè)RISC架構(gòu)芯片,。熟悉行業(yè)的朋友應(yīng)該了解,,MIPS公司的業(yè)務(wù)模式與今天的Arm類似,一開始就是走得指令集和架構(gòu)授權(quán)的道路,,后續(xù)由于資金問題,,在1992年以3.33億美元的價格賣給了SGI公司。SGI收購MIPS后,,將MIPS處理器引入IRIS 4D系列中,,開發(fā)了很多MIPS架構(gòu)的工作站與服務(wù)器。

  不過,,后面SGI公司在2006年放棄了MIPS架構(gòu)的服務(wù)器,,MIPS后面采取了大開放的戰(zhàn)略,許多公司都用MIPS架構(gòu)生產(chǎn)嵌入式芯片,,在Arm崛起前,,MIPS處理器一度是世界上最大的嵌入式處理器架構(gòu),我國的龍芯就是基于MIPS架構(gòu)發(fā)展起來的,。

  固守城池的IBM

  上文提到的所有RISC指令集處理器,,依舊還能在服務(wù)器領(lǐng)域大規(guī)模商用的只剩下IBM的Power。IBM是最早提出RISC架構(gòu)的公司,,但其RISC CPU直到1990年才正式問世,,比Sun公司的SPARC和MIPS都要晚。

  Power芯片的知名度自不必多言,,截止目前,,IBM Power經(jīng)過了多代發(fā)展,演進到Power 10架構(gòu),。目前為止市面上能夠看到的Power服務(wù)器(大型機與小型機還有Power Systems系列服務(wù)器)幾乎都是IBM生產(chǎn)的,。

  相比英特爾的至強系列,IBM遇到了與其他所有沒落的RISC架構(gòu)同樣的問題,,就是用途太窄,、規(guī)模太小導(dǎo)致處理器單價居高不下,在與英特爾的競爭中也就越來越居于下風(fēng),。

  大概在英特爾收購Altera之后,,IBM也學(xué)習(xí)Sun公司搞Power架構(gòu)開放聯(lián)盟,聯(lián)合Xilinx 以及眾多設(shè)備廠商建立了OpenPOWER聯(lián)盟,,意在通過開源的方式吸引合作伙伴在Power的架構(gòu)下搭建服務(wù)器產(chǎn)品,。

  或許是想效仿Linux的成功,,Linux 操作系統(tǒng)的開源確實在全球創(chuàng)造了一個奇跡,它以星星之火可以燎原之勢打造了一個龐大的生態(tài)系統(tǒng),。但從目前看,,Power 架構(gòu)開源以后似乎沒有出現(xiàn)同等的效應(yīng),市面上基于Power架構(gòu)的服務(wù)器產(chǎn)品不知道有多少數(shù)據(jù)中心在使用,。

  綜合來看,,英特爾在數(shù)據(jù)中心市場取得了絕對性的勝利。知乎博主Yvonne認(rèn)為,,英特爾之所以能夠逐漸進入服務(wù)器處理器市場并最終占據(jù)壟斷地位,,除了Wintel聯(lián)盟的開放戰(zhàn)略外,很大程度上是由于英特爾的規(guī)模優(yōu)勢帶來的低成本,,再加上英特爾在制程領(lǐng)域的領(lǐng)先,。

  但或許目前這個局面正在改變,Arm處理器的興起,,臺積電在制程技術(shù)上的領(lǐng)先,,目前缺的只是生態(tài)系統(tǒng)的搭建。英特爾當(dāng)年能夠把一票RISC服務(wù)器打敗,,靠得是廉價的X86服務(wù)器,,今天的Arm、Power服務(wù)器將會以同樣的手法侵蝕英特爾的市場,,以彼之道,,還彼之身。

  同時,,隨著市場需求和行業(yè)變革,,GPU、AI芯片以及DPU等都成為服務(wù)器中重要的一部分,,行業(yè)廠商持續(xù)發(fā)力,,給英特爾江湖地位帶來沖擊。

  英特爾遭“八面埋伏”

  據(jù)TrendForce研究顯示,,隨著市場需求的增長,,超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心對于服務(wù)器的需求占比,從去年第四季的四成以上,,有望達到今年接近45%的可能,。預(yù)計2021年全球服務(wù)器出貨成長率將逾5%,各方企業(yè)們都瞄準(zhǔn)了數(shù)據(jù)中心的巨大市場,。

  市場趨勢反映到企業(yè)身上,即使輝煌的英特爾也迎來難言的落寞,。過去一段時間,,雖然英特爾還是當(dāng)之無愧的服務(wù)器霸主,,但受到了AMD、Arm陣營以及國內(nèi)同行等強勁對手的追趕和挑戰(zhàn),,又因為先進制程遲遲沒有進展,,頻頻遭受外界質(zhì)疑。

  AMD高歌猛進

  如果英特爾在服務(wù)器領(lǐng)域覺得寂寞,,想要找一個競爭對手,,恐怕能和它抗衡一下的就是AMD了。

  據(jù)TrendForce公布的數(shù)據(jù)指出,,AMD今年在服務(wù)器芯片市場可望奪得10%的市場份額,,明年將奪得15%的市場份額,而此前英特爾曾占有服務(wù)器芯片市場99%的市場份額,,服務(wù)器芯片市場被AMD攻入對英特爾是重大打擊,。

  2018年,AMD推出了EYPC霄龍服務(wù)器芯片,,延續(xù)了Zen架構(gòu)的性能優(yōu)勢,,再加上AMD的服務(wù)器芯片擁有價格優(yōu)勢,可以兼容英特爾的X86架構(gòu)服務(wù)器芯片,,AMD慢慢在服務(wù)器芯片市場打開局面,。

  研究機構(gòu)Mercury Research幾個月前公布了2021年最新的服務(wù)器市場數(shù)據(jù)。AMD EPYC霄龍系列服務(wù)器CPU在這一季度末市場占有率達到了8.9%,,環(huán)比增長1.8%,,實現(xiàn)了2006年Q2以來的最快單季增長,創(chuàng)下了15年來新高,。

  不過這還不是巔峰,,之前靠著皓龍?zhí)幚砥鳎珹MD只用了18個月,,在服務(wù)器CPU市場上的份額就從5%提升到22%,,AMD在服務(wù)器領(lǐng)域的最高市場占有率曾經(jīng)達到27%。然而,,當(dāng)年的市場丟起來可謂排山倒海,,如今想要爭回來自然不易,AMD這幾年來最大的奇跡實際上是在服務(wù)器CPU市場上,,幾乎從零開始收復(fù)失地,。

  今年3月,AMD發(fā)布了全新的 Epyc7003 系列處理器,,代號Milan,,搭載了全新Zen 3架構(gòu)。據(jù)悉,AMD 已經(jīng)完成該芯片的設(shè)計,,使用臺積電7nm制程,。相較于英特爾新產(chǎn)品延遲量產(chǎn)的問題,AMD依靠臺積電強大的出貨能力占據(jù)了先發(fā)優(yōu)勢,。

  霄龍EPYC處理器除了要保持穩(wěn)定的性能,,更重要的是后續(xù)的產(chǎn)品迭代跟上步伐,產(chǎn)品運營穩(wěn)步向前,,穩(wěn)扎穩(wěn)打,,服務(wù)器市場還有AMD的一片天地。展望后續(xù),,AMD將在2021年底投入5nm制程,,此將進一步優(yōu)化成本、功耗與效能,,進一步提升服務(wù)器芯片市場的份額,。

  另一方面,AMD計劃收購Xilinx的消息有望成為帶動其發(fā)展的新驅(qū)動力,。如今高并行,、高密集計算能力成為主流的情況下,傳統(tǒng)的通用處理器已然無法滿足需求,,此趨勢下需要的整合設(shè)計能力,,要有CPU+異構(gòu)單元和生態(tài)協(xié)作能力,這也是AMD與Xilinx達成合作的基礎(chǔ),。

  Arm引領(lǐng)服務(wù)器芯片架構(gòu)之爭

  在AMD之外,,Arm更是英特爾的大患。

  服務(wù)器芯片市場產(chǎn)品繁多,,功能和性能定位不一,,但按照指令集架構(gòu)來區(qū)分的話,目前市場上主要有兩個陣營在競爭,,一個是CISC(復(fù)雜指令集)架構(gòu),,另一個是RISC(精簡指令集)架構(gòu)。

  CISC的設(shè)計者希望通過直接在硬件中構(gòu)建復(fù)雜的指令從而使編程更方便,、程序運行速度更快,,其架構(gòu)中每個指令可執(zhí)行若干低端操作,諸如從存儲器讀取,、存儲和計算操作,,全部集于單一指令之中;與之相反,,RISC 架構(gòu)中只包含使用頻率高的少量簡單指令,,并提供一些必要的指令以支持操作系統(tǒng)和高級語言。

  CISC陣營以英特爾、AMD的X86架構(gòu)為代表,,而RISC陣營則包括Arm,、MIPS、Power PC,、RISC-V等架構(gòu)。

  其中Arm近年來發(fā)展的風(fēng)生水起,。

  Arm,,這個在移動處理器市場大放異彩的IP授權(quán)商,周圍聚集了全球頂尖的芯片設(shè)計商,,出貨量以百億級讓英特爾顏面掃地,,黯然退場。當(dāng)然,,手機市場的飽和意味著Arm的市場份額也要接近飽和,,需要開闊新的市場來實現(xiàn)市場增長。

  Arm想要在服務(wù)器領(lǐng)域有所作為已是眾所周知,,其從2008年開始就發(fā)起了對服務(wù)器市場的沖擊,,只可惜沖擊多次都沒掀起多少波瀾。Arm陣營門徒眾多,,但在服務(wù)器芯片領(lǐng)域卻一直走的十分坎坷,。2008年,Arm開始醞釀服務(wù)器芯片計劃,,隨后乘著Arm 64的東風(fēng),,高通、Cavium,、博通,、微軟、華為,、飛騰等都陸續(xù)開發(fā)了各自的Arm服務(wù)器CPU,,后來又經(jīng)歷了AMD來了又走,高通高調(diào)入局卻折戟沉沙,,三星暗自發(fā)力也難逃落得無疾而終,。十多年的發(fā)展,Arm服務(wù)器芯片依然無法對X86造成有力沖擊,,到現(xiàn)在還在Arm服務(wù)器芯片領(lǐng)域堅持的企業(yè)已經(jīng)不多了,。

  不過,近兩年Arm陣營仿佛又開始慢慢熱鬧起來了,。Ampere,、富士通、Mavell、亞馬遜,、華為等頻頻發(fā)力,,推出基于Arm的基礎(chǔ)設(shè)施處理器。2019年,,Arm引入Neoverse產(chǎn)品線,,并發(fā)布了Neoverse N1/E1核心IP——這是Arm第一次專門針對服務(wù)器產(chǎn)品推廣有“名分”的處理器IP。

  雖然從單純的性能層面以及生態(tài)完整性而言,,Arm Neoverse N1仍無法與英特爾/AMD相提并論,,但是在TCO(總擁有成本)和能效(Power Efficiency)層面,Arm的解決方案對基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商有足夠的吸引力,。

  過去幾年,,基于Arm架構(gòu)的服務(wù)器芯片一直在強化其在數(shù)據(jù)中心市場的存在感。DIGITIMES在今年3月發(fā)布的研究報告中提到:亞馬遜,、微軟等云計算數(shù)據(jù)中心運營商以及Marvell,、Ampere等芯片設(shè)計企業(yè)開始采用Arm架構(gòu),這預(yù)計將幫助Arm在大規(guī)模云數(shù)據(jù)中心與HPC市場擴張,,或?qū)86產(chǎn)品構(gòu)成威脅,。

  如果說蘋果發(fā)布搭載M1處理器的Mac電腦,讓PC廠商覺得Arm個人電腦有搞頭,,那么Arm服務(wù)器芯片陣營廠商所取得的成績,,則讓更多芯片設(shè)計廠商備受鼓舞,提供了一條新的發(fā)展道路,。

  盡管如此,,Arm與RISC架構(gòu)現(xiàn)階段僅維持小批量規(guī)模的接單生產(chǎn),且以資料中心市場為主,,TrendForce認(rèn)為,,至2023年前,以Arm架構(gòu)為代表的RISC架構(gòu)芯片仍難與X86抗衡,。

  有業(yè)界資深人士向筆者表示,,其他架構(gòu)與英特爾X86相比,差距的不是性能,,而是生態(tài)和應(yīng)用,,無論是什么架構(gòu),最后推動起來還是靠應(yīng)用,,所以架構(gòu)意義不大,,要看怎么做應(yīng)用和生態(tài),看架構(gòu)生態(tài)的活躍度和支持度,。

  生態(tài)的繁榮一定是要依賴于更多的人才聚集,、廠商支持,、資金投入,缺一不可,。歷史上一些架構(gòu)的消亡,,往往不是技不如人,而是生態(tài)建設(shè)沒有跟上市場的發(fā)展,。X86和Arm在人才聚集,、廠商支持、資金投入方面相對領(lǐng)先,,X86有先發(fā)優(yōu)勢,,而Arm有TCO方面的優(yōu)勢,在新的細(xì)分市場競爭中Arm架構(gòu)更能發(fā)揮各CPU廠商的獨特視角,,發(fā)揮出各自的優(yōu)勢特點。

  英偉達欲借AI突圍

  英偉達如今在數(shù)據(jù)中心市場的熱度風(fēng)光無二,。從英偉達2021 Q4季報來看,,其數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)營收達到19.03億美元,同比增長97%,。目前數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)已占到英偉達公司營收的40%左右,。

  其實早在2011年,就有消息表示,,英偉達計劃使其Tegra芯片進軍服務(wù)器市場,,該芯片內(nèi)核將集英偉達圖形處理器的并行處理能力與Arm的低能耗特性于一體,挑戰(zhàn)英特爾在服務(wù)器芯片市場上的主導(dǎo)地位,,不過之后并沒有引起多大水花,,游戲業(yè)務(wù)依舊占大頭。

  2016年,,AI興起,,數(shù)據(jù)中心市場開始爆發(fā),借著這股東風(fēng),,英偉達乘勢而上,,其GPU在AI領(lǐng)域取得關(guān)鍵優(yōu)勢。英偉達的GPU擁有比英特爾的CPU更強的并行計算,、低精度運算等性能,,由于這種優(yōu)勢當(dāng)前全球大多使用英偉達的GPU訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

  根據(jù)《中金公司》的研報顯示,,自2016 年起,,英偉達公司數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)收入一路攀升,同比增長率連續(xù)七個季度超100%,。

  英偉達數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)單季收入及同比增長率(圖源:中金公司研究部)

  依靠GPU的優(yōu)勢,,英偉達開始進軍服務(wù)器市場,,希望借助Arm架構(gòu)所擁有的低功耗、低成本優(yōu)勢挑戰(zhàn)英特爾在服務(wù)器芯片市場的壟斷地位,。

  在今年GTC 大會上,,英偉達發(fā)布了首款A(yù)rm架構(gòu)服務(wù)器處理器Grace,面向AI,、超算,、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域,2023年面世,。在整個計算架構(gòu)上,,CPU與GPU之間的通訊協(xié)議改用NVLINK,以實現(xiàn)真正的高帶寬,。Grace CPU以及計算架構(gòu)頗有“革”X86命的意味,。

  除了 英特爾 及 AMD的 X86 CPU在服務(wù)器中扮演心臟的角色,英偉達安裝在服務(wù)器的 AI GPU加速器就像扮演訓(xùn)練人工智能增強推理能力的角色,。

  英偉達的GPU在AI領(lǐng)域有著先發(fā)優(yōu)勢,,全球大多用戶都使用其GPU訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),而英偉達缺的恰恰是一個處理器平臺,,從而可以和GPU整合在一起,,完成高性能計算服務(wù)器平臺的完整交付。

  盡管英偉達收購Arm還在進行中,,基于Arm架構(gòu)的CPU率先浮出水面,,從GPU開始向CPU擴張。一旦Arm被英偉達成功收購,,英偉達在CPU上的短板也將被補齊,,再借助Arm架構(gòu)所擁有的低功耗、低成本優(yōu)勢,。英偉達將具備完整的CPU+GPU能力,,能夠構(gòu)筑一個橫跨移動、PC,、服務(wù)器端的生態(tài)帝國,,這將給英特爾帶來前所未有的壓力。

  本土廠商加入戰(zhàn)局

  國產(chǎn)服務(wù)器芯片方面,,如今國內(nèi)正在研制的處理器所采用的指令集架構(gòu)包羅萬象,,最活躍的有MIPS架構(gòu)的龍芯,Alpha架構(gòu)的申威,,Arm架構(gòu)的飛騰,、華為等。

  盡管變革已來,,但在服務(wù)器架構(gòu)中,,英特爾X86已牢牢占據(jù)“C”位,,國內(nèi)廠商幾大門派如X86、Arm,、MIPS,、Alpha、Power等技術(shù)路線各異,,但均在提升服務(wù)器芯片性能上發(fā)力,,或提高核數(shù),或提高路數(shù),,或兩者兼而有之,、同步發(fā)展,力求國產(chǎn)芯片在關(guān)鍵行業(yè)的應(yīng)用中能夠滿足用戶的多樣化需求,。

  當(dāng)前,,對于中國市場而言X86服務(wù)器業(yè)務(wù)市場巨大,包括華為,、浪潮,、海光在內(nèi)的大多數(shù)中國服務(wù)器廠商,一直無法擺脫對英特爾在底層芯片架構(gòu)上的重度依賴和限制,,存在較多風(fēng)險。

  目前國產(chǎn)芯片企業(yè)在Arm和alpah兩大架構(gòu)服務(wù)器芯片方面已取得不錯的成績,。

  以飛騰為代表的本土服務(wù)器芯片廠商,,從2011年就開始進入Arm服務(wù)器芯片領(lǐng)域,到現(xiàn)在已經(jīng)快十年了,。憑借國內(nèi)有特定的市場優(yōu)勢,,在國產(chǎn)替代領(lǐng)域,Arm服務(wù)器已經(jīng)漸成主流,。

  從技術(shù)上來看,,在服務(wù)器領(lǐng)域,特別是云計算應(yīng)用場景里,,Arm服務(wù)器芯片的低功耗是其最大的優(yōu)勢,。Arm服務(wù)器芯片通過多合實現(xiàn)了可以比擬X86芯片的高性能,又通過其低功耗特性,,達到了節(jié)約能源的目的,。因此Arm服務(wù)器芯片與云、數(shù)據(jù)中心虛擬化等應(yīng)用場景是天生一對,。同時,,Arm的生態(tài)也在快速成熟,特別是在服務(wù)器端,,進展非常迅速,。

  申威研發(fā)的Alpha架構(gòu)服務(wù)器芯片可能是中國值得發(fā)展的服務(wù)器芯片方向,,Alpha架構(gòu)是早已被惠普收購的DEC公司研發(fā)的,后續(xù)Alpha架構(gòu)逐漸被惠普放棄了,,經(jīng)過20多年時間,,Alpha架構(gòu)的部分專利已經(jīng)過期,申威由此將Alpha架構(gòu)收購成為自主控制的芯片架構(gòu),。Alpha架構(gòu)雖然在市場上已幾乎沒有存在感,,但是該項架構(gòu)技術(shù)其實是相當(dāng)先進,在1990年代的時候幾乎與X86架構(gòu)并駕齊驅(qū),,申威買來Alpha架構(gòu)后推出的服務(wù)器芯片就用于全球頂尖水平的太湖之光服務(wù)器上,,證明Alpha架構(gòu)服務(wù)器芯片的強大技術(shù)性能。

  其實除了上述幾種架構(gòu)的服務(wù)器芯片之外,,中國也在研發(fā)Power架構(gòu)的服務(wù)器芯片,,不過受IBM的控制,國產(chǎn)Power架構(gòu)服務(wù)器芯片性能稍微落后,。

  整體來看,,隨著國際大環(huán)境的日益復(fù)雜以及國家對自主技術(shù)和安全可控,越來越重視,,服務(wù)器芯片國產(chǎn)化進程或?qū)⑻崴侔l(fā)展,。

  寫在最后

  目前,服務(wù)器處理器最大的供應(yīng)商仍然是英特爾,。但或許,,筆者在文中討論的AMD、Arm陣營和英偉達會對英特爾帶來強而有力的挑戰(zhàn),。一方面,,AMD來勢兇猛,英偉達在高性能計算領(lǐng)域的擁有了GPU+Arm CPU強有力的支點,,有望從高端市場慢慢蠶食英特爾的市場,。另一方面,隨著互聯(lián)網(wǎng)廠商對于數(shù)據(jù)中心的話語權(quán)越來越強,,Arm架構(gòu)的服務(wù)器芯片為終端需求客戶直接提供定制化服務(wù)器芯片設(shè)計也可能會擁有越來越大的市場,。

  歷經(jīng)數(shù)波沉浮,服務(wù)器芯片或?qū)⒃诓痪玫膶碛瓉硇碌淖兙?,契機與命運不斷輪轉(zhuǎn),,不知誰將成為下一個晨星。




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