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Mellanox能给英伟达带来什么?

英伟达在昨日后来居上,以69亿美元的价格收购了倍受微软赛灵思英特尔关注的以色列芯片厂Mellanox。GPU大厂的这单前无来这的交易能给他们带来什么?让我们来回顾一下财经杂志的这篇报道,深入了解:

今年毕业季,李明(化名)拿到了国内著名科技公司的offer,不仅薪资高于平均值,而且,与同期应聘者不同的是,别人需要8轮面试,他只经历了4轮,重要原因是因为他在RDMA(Remote Direct Memory Access,远程直接内存访问技术)编程挑战赛上拿到了一等奖。这个挑战赛的组织者是国际高性能计算及人工智能咨询委员会。

“这个奖在业外知之甚少,但含金量高,BAT等都在布局AI,RDMA技术是AI数据存储和传输中的一个重要技术,大公司普遍需要懂RDMA编程人才。”清华大学计算机系副教授翟季东说。翟季东是清华大学高性能计算和人工智能竞赛队的带队老师,他的队伍在今年第六届RDMA编程竞赛中夺冠,李明就来自这支参赛队。

RDMA技术的发起人和主要代码贡献者是一家来自以色列的高科技公司——Mellanox(迈络思)。Mellanox成立于1999年,2007在美国纳斯达克上市(股票代码:MLNX),在以色列约克农(Yokneam)和美国加州森尼维尔市(Sunnyvale)均设立了总部,Mellanox在以色列的地位就相当于华为、阿里之于中国。

Mellanox主业是网络芯片设计,所设计的芯片既可以支持一种名为InfiniBand(以下简称“IB”)的高速网络连接标准,也可以支持标准的以太网连接,该公司还生产基于其芯片的网卡、线缆和网络交换机等产品,以及和其网络产品配套的面向各种应用的加速软件,是一家端到端的智能网络设备提供商。

2018年,这家公司营收预计将超过10亿美元。10亿美元营收的规模并不惊艳,只能说刚迈入中型科技公司门槛,但对于一家员工数仅为2700余人的芯片设计公司而言,这一成绩已经不错。

从行业影响力维度来看,这家公司已在IB市场、25G及更高速的以太网卡等细分领域做到了领头羊位置,客户覆盖全球各大互联网公司和云厂商,直接跟英特尔、博通等芯片巨头正面竞争,可以说,它是一家真正意义上的全球化芯片设计公司。

Mellanox创始人兼CEO艾尔·沃德曼(Eyal Waldman)近期在北京接受采访时明确表示,Mellanox打算再上一步。而中国市场正成为Mellanox向前走的关键。Mellanox财报显示,中国已成为Mellanox的第二大市场,仅次于美国。

“中国不只是市场机会,我们的研发中心与制造工厂也在中国,我们打算继续加码中国的投入,特别希望未来能加强和中国政府的合作。”沃德曼说。

如今正值中美贸易战关口,中美两国技术交流前景阴云密布。一家美国知名芯片公司中国区高管近半年忧心忡忡,深恐美国总统特朗普哪天突发禁令,禁止他们向中国出口某些品类的高端芯片,高端芯片是利润大头,被禁运则意味着它在中国区的营收就会大幅下跌。

这并不是杞人忧天,11月19日,美国商务部已公布技术出口管制体系框架,对AI技术、AI芯片,量子计算、纳米技术等14类具代表性的技术征求公众意见。

“我们是以色列公司,我们的股东来自世界各国,所有的股东都希望看到我们在中国的营收节节攀升。”沃德曼说。

跟巨头作战

IB是一种高速网络互连协议,1999年诞生时曾被视为治疗计算机网络瓶颈的灵丹妙药,因规范简洁、无传统协议包袱、高性能、易管理、易扩展等种种技术优势,甚至被认为会取代PCI(电脑中的设备互连标准)和以太网,成为互连的标准,也因此吸引了IBM、戴尔、英特尔、日本富士通、思科、SUN(后被甲骨文收购)等一系列IT巨头纷纷投资IB,大量初创公司随之涌现,其中就包括以色列的Mellanox。

但IB技术与生态的发展并不如此前预期般势如破竹。今天,除了Mellanox发展壮大,大部分IB初创公司已销声匿迹,当年投资IB的科技巨头们也只剩英特尔和甲骨文还在坚持。

记者获悉,Mellanox之所以能杀出重围,得益于两个重大战略决策:一是将IB用于高性能计算,二是决定做端到端设备,而不只局限在芯片设计。

IB在1999年刚面世时带宽就到达了万兆,当时主流网络带宽还只是百兆,最初大家普遍认为存储将会是需要高带宽的首要市场,但是市场接受新的技术需要时间,仅仅有高带宽还不够,IB网络需要成熟的生态系统来支撑,如硬件系统厂商的支持、各种软件协议栈的适配、应用的支持等。

转机出现在2002年,沃德曼等人参加了第20届世界超级计算大会,敏锐意识到IB在对性能有极致追求的超算行业大有用武之地。

这是因为,超级计算机就是由大量的服务器、存储和网络组成的集群式计算系统,其性能取决于处理器、存储和网络三个核心部件的协同,绝不能接受网络性能成为系统短板。

看到应用可行性只是第一步,说服客户接纳新技术新产品才是真正挑战。

以色列是全民服兵役的国家,Mellanox在以色列本部的2000多名员工大多数人的另一重身份是军人,军人的“使命必达”的性格特征在Mellanox CEO及其员工身上体现得淋漓尽致。

沃德曼告诉记者,2002年,他和两位同事从纽约飞往弗吉尼亚州都黑堡,与弗吉尼亚理工大学洽谈一个超算项目。但因为遭遇飓风,黑堡当地所有航班均被取消,他们所乘坐的航班中途降落至亚特兰大,为了能赶在第二天开会之前到达客户现场,三个人租车驾驶了整整一晚上,顶着飓风,第二天早上8点如约出现在客户面前。Mellanox最终赢得了弗吉尼亚理工大学这个超算项目,这个项目后来拿到了2003年第21届超算 Top500季军。

这个项目打开了IB在高性能计算机行业的应用之门。

十几年后的今天,IB已经成为超算世界主流的网络互连技术,全世界速度最快的前500台超级计算机中,55%的高性能计算机采用的是IB;Mellanox在超算行业亦独占鳌头,目前世界上最快的三台超级计算机均采用了Mellanox的IB技术。

但超算毕竟是一个市场容量有限且稳定的圈子,市场占有率增长到一定程度之后,Mellanox将目光转向了更广阔的市场——以太网。

Mellanox的技术专家经过研究以太网协议,认为将IB技术转移到以太网市场不仅可行,而且可以解决很多传统以太网无法解决的问题,如以太网的高延时、高CPU利用率、低扩展性等,同时可以实现同一颗芯片既支持IB又支持以太网。于是,从2008年,Mellanox开始涉足以太网市场。

此前在IB领域,巨头和初创公司基本处于同一起跑线,但在以太网这个赛道,有英特尔和博通(Broadcom)这样的成熟选手,前者在以太网万兆网卡市场排名第一,后者在以太网交换机芯片市场的份额超过90%(2015年数据)。

创业路径有两种,一种是追随式创业,例如别人开一家中餐店,我也开一家中餐店,比拼的是谁更物美价廉;另一种是创新式创业,别人开中餐店,我开西餐店,打造美味只是一方面,还要培养人们对西餐的欣赏与热爱。

高科技领域也一样,新型技术的拥簇者必须打造从底层到上层完整的软硬件生态。Mellanox需要向客户证明,基于其芯片的网卡、交换机确实具有优越性,能提供完整解决方案,才能吸引以太网设备用户来选用其芯片。

因此,Mellanox从一开始就选择端到端设备的策略,先后收购了Voltaire、IPTronics、EZChip等公司,成为业界唯一的覆盖芯片、网卡、线缆、软件、交换机的端到端网络设备厂商。

为了拿下标杆用户,Mellanox曾和业界巨头展开了一场为期一年半的“竞赛”:在一家中国头部互联网公司那里,Mellanox和当时的以太网卡老大比拼谁能更好地优化DPDK(数据平面开发套件)性能。双方都派出了最强的技术人员,每天DPDK的性能都在提升,几乎每隔几天,排名就会变化一次。

经过一年半时间的拉锯战,竞争对手失去了耐心,放弃了技术上的进一步深挖,退出比赛。这场面对面较量让Mellanox不仅在100G和25G网络市场里赢得了中国头部互联网客户的认可,也使Mellanox发掘出了其网络在DPDK应用中的潜在优势,成为在这个市场上目前的性能最强者。

目前,在25G及更高速以太网卡上,Mellanox已经超过英特尔,市占率达到了69%;在以太网交换机芯片市场,虽然与博通差距还相对较大,但得益于现以太网的开放趋势,Mellanox已位居第二。

回顾过往,沃德曼总结:“不要惧怕大公司,因为你没有办法选择你的竞争对手,你只能选择正确的市场,在正确的市场上推出正确的技术和产品,大公司也是从小公司做起,最重要的是有正确的人和团队。”

沃德曼认为,Mellanox还有一个优势——以色列立国以来就极其重视教育和国防,很多技术都是军用转民用,在民用之前已经得到了在军用苛刻环境中的验证。

当记者问及为什么以色列的芯片产业发展如此迅速,沃德曼回应称,英特尔在以色列的研发中心起到了重要的作用,为当地培养了不少芯片人才,很多以色列芯片公司的创始人都来自英特尔,包括Mellanox。

“不要惧怕大公司,因为你没有办法选择你的竞争对手,你只能选择正确的市场,在正确的市场上推出正确的技术和产品,大公司也是从小公司做起,最重要的是有正确的人和团队。”Mellanox创始人兼CEO艾尔 沃德曼(Eyal Waldman)说。

增强与中国政府合作

“中国市场是我们未来主要的增长点,我们希望把在美国市场做的所有事情都移植到中国来。”沃德曼说。

Mellanox2004年进入中国,最初主要是聚焦中国超算市场。那时也恰逢中国超算产业开始奋起直追,Mellanox可谓见证并参与了中国超算产业的腾飞。目前,中国大多数的超级计算机使用的是Mellanox的IB技术,包括三度蝉联世界超算冠军的超级计算机“太湖之光”。

近十几年来,数据的爆发式增长给Mellanox带来了新机会,除了超算,Web2.0、云计算大数据、AI(人工智能)、自动驾驶等多个新兴技术都急需高速网络的支持,新型数据中心达到了前所未有的规模,一个数据中心的规模动辄就是成千上万台的服务器,甚至达到了几十万台。单台服务器的性能已经不再是这些新型应用领域关注的首要问题,数据中心的PUE(数据中心总设备能耗)值成为衡量数据中心好坏的关键,高性能的网络可以让同样数量的服务器提供更高的性能,或是在同样性能的情况下使用更少的硬件设备,Mellanox在中国的市场和合作伙伴因而拓展到了上述各个行业。

沃德曼此行密集拜访了许多中国客户,既包括百度、阿里、腾讯、滴滴、头条、美团这样的互联网公司,也包括新华三、华为、浪潮、曙光、中兴等OEM客户,还包括中国联通、中国电信等运营商。

在沃德曼的眼中,中国科技公司对价格敏感,但对新技术的布局策略相对激进,这令双方的合作可以更加前沿和深入。

例如,在今年9月阿里云云栖大会上,阿里云推出“可信云2.0”的硬件安全架构,以及可信硬件设备准入计划和全新的加密计算2.0技术,Mellanox就是阿里云首批可信网卡供应商。

10月,Mellanox与华为云共同发布基于200Gb/s IB网络的华为云高性能云计算解决方案,华为云也由此成为全球率先支持200Gb/s IB高速网络的公有云厂家。

Mellanox与中国的合作不只局限于具体公司,还面向产业。在当下的科技行业,开放开源成为主流趋势,服务器已经走向软硬件的全开放,网络交换机的软件开放也逐渐成熟,只有交换机硬件的开放还在等待时机。在2018中国开放数据中心峰会上,Mellanox宣布将向开放数据中心标准推进委员会(简称“ODCC”)开放Mellanox网络交换机设计,中国是Mellanox开放交换机硬件设计的首个国家,Mellanox也成为了第一家入选ODCC专家组的芯片级公司。

Mellanox已先后在北京、上海、深圳和杭州成立了研发中心,正在大量招聘研发人员。

沃德曼再三强调,他希望未来要加强和中国政府部门的合作。“中国的政府机构都在推进智慧城市建设,智慧城市离不开AI、大型数据中心,我们的产品和技术能帮助中国更快地实现这个目标。”沃德曼对记者说。

目前,Mellanox的全线IB和以太网产品已经进入中国政府采购名单。沃德曼希望,中国政府未来可以更加开放。

在今年11月初举办的首届中国国际进口博览会上,中国政府明确表达了长期扩大进口的意愿,预计未来15年,中国进口商品和服务将分别超过30万亿美元和10万亿美元。

如此背景下,Mellanox这样的以色列科技公司将有望实现加速跑。一位中国科技公司市场副总裁告诉记者,中国在网络芯片领域还很弱,仅华为有自研的以太网交换机芯片,大家目前主要都在用博通的芯片。

“从供应链风险管理角度,当然欢迎新的有竞争力的新公司来打破垄断,何况它还是一家以色列公司。”他说。

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