李寿鹏

华芯通亚马逊齐发力,Arm服务器芯片迎来最好时机

昨日,国内厂商贵州华芯通正式对外公布了他们研发的“昇龙4800”服务器芯片,并宣布该产品正式量产和上市。据介绍,“昇龙4800”采用先进的10纳米制程工艺、兼容ARMv8架构的48核处理器、在400平方毫米的硅片内集成了180亿个晶体管,每秒钟最多可以执行近5000亿条指令。官方表示,“昇龙4800”的出现也标志着华芯通正式进入国产化服务器芯片的第一阵营。

华芯通昇龙4800

无独有偶,云巨头亚马逊在昨天公布了其新的EC2产品系列A1。据亚马逊基础设施VP Peter DeSantis介绍,这系列产品基于他们官方研发的Arm服务器芯片Graviton打造,为其客户提供了AMD、Intel以外的第三个选择。虽然他并没有公布这个处理器的更多细节,但他表示,这个处理器将会让消费者将部分工作负载能耗降低45%。

早阵子华为在其全连接大会上也公布了其7纳米Arm服务器芯片Hi 1620(详情查看《不止AI,华为曝光全球首颗7纳米Arm服务器芯片》)。多方消息证明,Arm服务器芯片也许真的迎来了他们期待已久的崛起机遇。

群雄环伺的服务器芯片市场

近年来,随着云计算物联网大数据人工智能等概念的兴起,大家对服务器端的关注越来越高,市场规模也逐渐扩大。英特尔在其的一份声明中预测,到2021年,数据中心的市场规模估计将达到700亿美元。更重要的一点,这是一个近乎被Intel X86处理器垄断的市场。

根据市场分析预测,英特尔在服务器处理器的市场份额介乎95%到99%之间,被广泛应用到Amazon Web Services,Microsoft Azure和Google Cloud Platform等公司的几乎每个服务器,HP、EMC、Dell和联想等服务器厂商也大部分是从他们购买服务器芯片,这就能给每年带来巨大的营收。从公司财报看,这是一个涉及数百亿美元的收入。

在大家都在其他芯片上为些蝇头小利争得头破血流的时候,英特尔的这部分业务就让很多芯片垂涎欲滴,这就包括了同为X86芯片供应商的AMD和在移动芯片领域取得了绝对统治地位的Arm与他们的合作伙伴,其中兼容X86生态的的AMD进攻的最为迅猛。

去年六月,AMD正式对外发布了其基于ZEN架构打造的服务器级别处理器EPYC(中文名“霄龙”)。在过去的一年里,这系列产品凭借其优势,获得了一系列客户的采用。如在云端,AMD已经获得了亚马逊AWS、微软Azure、百度云、腾讯云等的认可;在OEM方面,也和包括Cisco、Dell、HPE、联想、曙光等建立了合作。

AMD首席执行官Lisa Su在其业绩交流会上表示,我们看到市场对我们的顶级堆栈24和32核心EPYC处理器的最大需求,这些处理器结合了业界领先的核心数量和I / O,可在云,虚拟化和HPC工作负载之间提供性能优势,这就带动了AMD在这方面的业绩表现。

在本月初,AMD还正式揭晓了其代号为“Rome”(罗马),基于Zen 2架构打造的第二代EPYC霄龙处理器。这是全球第一款采用7nm工艺制造的数据中心处理器,单颗拥有最多64个物理核心(128个逻辑核心),比第一代翻番,并特别设计了一个14nm I/O Die负责超多核心高速互连。据了解,Rome EPYC正在客户验证阶段,将在明年按时发布,并且已经赢得了至少两套超级计算机的订单,其中德国的更是会配备一万颗64核心。

今年上半年,野村证券的研报曾指出,英特尔正在试图阻止将15-20%的数据中心处理器份额损失给AMD。对于野村证券的报告,英特尔在回应声明中承认它将面临“更具竞争力的环境”,并已将这一因素纳入了其财务预测。但我们可以看到AMD的来势汹汹。

其实除了这个X86市场的竞争老对手,Arm阵营也对这个服务器芯片市场虎视眈眈。

死心不息的Arm阵营供应商

Arm对服务器芯片市场的觊觎不是今天。

在2011年的时候,当时正在移动设备市场大红大紫的Arm在面对Intel挑战的时候,也多次表达了对Arm服务器芯片市场的决心。2015年的时候,时任Arm投资关系副总裁的伊恩·桑顿曾表示,到2020年,公司计划将服务器芯片的市场份额提升到20%左右。但就现在看来,Arm的似乎并不能实现,且入局Arm服务器芯片的厂商也经历了几番变迁。

据笔者不完全统计,在2011年之后,有Calxeda、Applied Micro、英伟达、三星、博通、、Cavium、Marvell、AMD和高通等多家先驱投身到Arm服务器芯片的研发。但发展到今日,这些想去几乎全军覆没。

其中Calxeda倒闭,Applied Micro被MACOM收购拆分,英伟达、三星和博通暂停相关业务,曾经因为收购英特尔Xscale业务进军Arm服务器芯片的Marvell在“消失”一段时间之后,又因为收购Cavium,重回这个市场,AMD在这个领域也听不到声响,高通则是因为受业绩压力而事实上抛弃了服务器芯片业务。

但进入了最近两年,Arm服务器芯片市场又多了一些“新”玩家,那就是华芯通(贵州与高通合作建立)、飞腾和Ampere(详情查看《信心十足,Ampere吹响Arm服务器芯片的进攻号角》)这些第三方芯片供应商。另外,云计算服务供应商亚马逊(收购Annapurna Labs获得)和华为也在这个市场开疆辟土。甚至有消息称谷歌和Facebook也想介入这个市场。这些厂商想进入这个市场的目的很简单,那就是获取更大的利润空间

根据Gartner统计,2018年一季度,全球服务器销售额同比增量为40亿美元,云服务器销售额达到20.8亿美元,在整体市场的增长贡献为 51.7%。随着大规模数据中心的发展,许多大型的 CSP 客户以及互联网和电信客户,都提出了根据业务的需求、业务的变化来定制服务器的要求,这对于服务器的研发和交付提出了敏捷开发、敏捷制造和敏捷供应交付的新需求。这就吸引了那些第三方或者那些云服务供应商投身其中,当然也少不了Arm的身影。

突围而出的最好时机?

如果面对一般的服务器客户,Arm服务器从目前来看,还有一定的差距。但在AWS和阿里云的带动下,也许Arm服务器芯片正在迎来他们最好的时机。

行业内资深人员告诉半导体行业观察记者,在AWS和阿里云出来之前,市面上的大部分创业者做互联网产品开发,需要用到服务器的时候,几乎每个厂商都是自己购买服务器或者租赁服务器。这样就带来了巨大的成本压力,并且对创业的灵活性和自由度有了很大的限制。但AWS和阿里云这类云服务面世之后,创业者有了更多的选择,而Arm也迎来了前所未有的好时机。

在说明为什么现在是Arm的大机会之前,我们先要来了解一下云服务的三个基本概念IssS、PaaS和SaaS。知名IT博主阮一峰曾在其文章中用生产披萨来解析这三个概念。

文章中表示,你可以从头到尾,自己生产披萨,但是这样比较麻烦,需要准备的东西多,因此你决定外包一部分工作,采用他人的服务,在这里你有三个方案:第一个方案是他人提供厨房、炉子、煤气,你使用这些基础设施,来烤你的披萨,这就是IAAS;第二个方案是除了基础设施,他人还提供披萨饼皮,这就是PAAS;第三个方案就是他人直接做好了披萨,不用你的介入,到手的就是一个成品。你要做的就是把它卖出去,最多再包装一下,印上你自己的 Logo,这就是SAAS。

IAAS、PAAS和SAAS的区别

正是这三种服务,尤其是PAAS和SAAS的流行,给Arm芯片带来了前所未有的契机。因为无论对于云服务的供应商还是使用者来说,成本是他们亟需平衡的一个重要问题。于是价格较为便宜的Arm服务器芯片就成为市场关注的热点。以Amazon上千万台服务器、阿里巴巴上百万台服务器的保有量为例,价格便宜几十倍的服务器芯片,足以勾起他们的兴趣。而对芯片创业者来说,这里巨大的市场空间也让他们趋之若慕。

另外,因为SaaS和PaaS的流行,对大部分开发者来说,也许就不需要去关注背后运行的究竟是X86服务器还是Arm服务器芯片。以亚马逊最新发布的Graviton处理器支持的A1系列为例。按照亚马逊的说法,这个处理器定位为Web服务器、容器微服务、缓存、分布式存储和开发环境。如果你的项目是基于脚本语言开发,那么千亿到arm机型将会非常容易;如果你的服务已经被编译为native code,那就可以直接在A1上执行。

虽然这似乎看起来很美好,但对于Arm服务器芯片而言,机会始终是与挑战并存的。

云计算领域有10年经验的星际比特技术合伙人张健告诉半导体行业观察记者,无论是X86还是Arm,不同架构有不同的特点,各有各的主场,并没有所谓谁替代谁的说法。例如在通用运算上,X86优势明显;来到服务器上模拟手机终端或单板,这就是Arm所擅长的。

“但我们应该看到,在云计算里面用到的那些针对X86架构深度优化的传统软件上,Arm短板明显”,张健补充说。

纵使困难重重,但这次亚马逊AWS公布进入这个市场,相信会给行业更多信心。

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相关数据
AWS机构

亚马逊网络服务系统(英语:Amazon Web Services,缩写为AWS),由亚马逊公司所创建的云计算平台,提供许多远程Web服务。Amazon EC2与Amazon S3都架构在这个平台上。在2002年7月首次公开运作,提供其他网站及客户端(client-side)的服务。截至2007年7月,亚马逊公司宣称已经有330,000名开发者,曾经登录过这项服务。

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亚马逊机构

亚马逊(英语:Amazon.com Inc.,NASDAQ:AMZN)是一家总部位于美国西雅图的跨国电子商务企业,业务起始于线上书店,不久之后商品走向多元化。目前是全球最大的互联网线上零售商之一,也是美国《财富》杂志2016年评选的全球最大500家公司的排行榜中的第44名。

https://www.amazon.com/
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英特尔是计算创新领域的全球领先厂商,致力于拓展科技疆界,让最精彩体验成为可能。英特尔创始于1968年,已拥有近半个世纪产品创新和引领市场的经验。英特尔1971年推出了世界上第一个微处理器,后来又促进了计算机和互联网的革命,改变了整个世界的进程。如今,英特尔正转型成为一家数据公司,制定了清晰的数据战略,凭借云和数据中心、物联网、存储、FPGA以及5G构成的增长良性循环,提供独到价值,驱动日益发展的智能互联世界。英特尔专注于技术创新,同时也积极支持中国的自主创新,与产业伙伴携手推动智能互联的发展。基于明确的数据战略和智能互联全栈实力,英特尔瞄准人工智能、无人驾驶、5G、精准医疗、体育等关键领域,与中国深度合作。面向未来,英特尔致力于做中国高价值合作伙伴,在新科技、新经济、新消费三个方面,着力驱动产业协同创新,为实体经济增值,促进消费升级。

https://www.intel.com/content/www/us/en/company-overview/company-overview.html
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在学术研究领域,人工智能通常指能够感知周围环境并采取行动以实现最优的可能结果的智能体(intelligent agent)

云计算技术

云计算(英语:cloud computing),是一种基于互联网的计算方式,通过这种方式,共享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机各种终端和其他设备。

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人工智能领域用逻辑来理解智能推理问题;它可以提供用于分析编程语言的技术,也可用作分析、表征知识或编程的工具。目前人们常用的逻辑分支有命题逻辑(Propositional Logic )以及一阶逻辑(FOL)等谓词逻辑。

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大数据,又称为巨量资料,指的是传统数据处理应用软件不足以处理它们的大或复杂的数据集的术语。

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