近期，有兩大收購事件備受矚目，一件是NVIDIA收購Arm，另一件是傳聞AMD收購Xilinx。在這兩起收購的背后，不僅僅折射出的是巨頭們技術(shù)的整合與生態(tài)鏈的布局，也折射出兩家企業(yè)對服務(wù)器芯片的重視。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等產(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，X86架構(gòu)與Arm架構(gòu)的較量，AMD、NVIDIA和Intel之間的較量，美歐日中之間的較量都在持續(xù)上演。
IP之戰(zhàn)
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架構(gòu)，另一個是RISC架構(gòu)。
前者的主要代表是Intel和AMD兩大廠商使用的X86 架構(gòu)，后者的代表架構(gòu)有Arm、MIPS、Power PC，其中Arm近年來發(fā)展的風生水起，旗下匯集了華為、高通、Marvell等一眾生態(tài)鏈廠商。
最強王者—X86
長期以來，服務(wù)器市場一直被X86所把持，根據(jù) DRAMeXchange 調(diào)查顯示，服務(wù)器用CPU中，X86架構(gòu)CPU占整體服務(wù)器市場約96%。尤其是老大Intel，截止去年年底，以一己之力占據(jù)了全球服務(wù)器CPU 95.5%的市場份額，其余的4.5%被AMD以及其他芯片廠商所分食。
Source：拍信網(wǎng)
由于X86指令集和PC軟件以及服務(wù)器軟件高度耦合，所以為了拿到大部分利潤，Intel不愿意對其他進行授權(quán)，目前拿到X86指令集授權(quán)的除了AMD和VIA兩位股東之外，就只剩下通過和AMD合作拿到授權(quán)的海光，以及與VIA合資成立的兆芯，但這兩者并不具普及性質(zhì)。
Arm的坎坷進擊路
Arm陣營雖然門徒眾多，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，高通、Cavium、華為、飛騰等都陸續(xù)開發(fā)了各自的Arm服務(wù)器CPU，依然無法撼動X86的市場。
后來又經(jīng)歷了AMD來了，然后AMD又走了，高通高調(diào)進入?yún)s又折戟沉沙，三星暗暗研發(fā)Arm服務(wù)器芯片落得個無疾而終的窘境。十年的發(fā)展，Arm服務(wù)器芯片依然無法對X86造成有力沖擊，市占率沒有突破10%。
Source：Arm官網(wǎng)截圖
不過，近兩年Arm陣營開始慢慢熱鬧起來了。
2017年，英特爾前高管離職創(chuàng)辦了從事Arm服務(wù)器芯片研發(fā)的Ampere公司；2018年，富士通公開介紹了業(yè)界首款支持基于Arm V8指令集擴展SVE的A64FX芯片，據(jù)稱性能強悍到無需與GPU組合；2019年亞馬遜推出的Graviton 2堪稱驚艷；此外，Mavell收購Cavium后發(fā)布的Thunder X2同樣驚艷四座；2019年華為先后發(fā)布兩款高性能的7nm級芯片處理器鯤鵬920和昇騰910，標志自研芯片算力步入Arm架構(gòu)體系前列水平。
一方面Arm陣營開始壯大，另一方面，隨著AMD的再度崛起，英偉達的強勢緊追，美系三大服務(wù)器芯片企業(yè)正進入一場異常激烈的三國殺。
巨頭之戰(zhàn)
Intel：武林盟主
毫無疑問，Intel是當之無愧的服務(wù)器芯片界武林盟主。
2018年底，英特爾對外宣布將由從以往“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Intel的主力，轉(zhuǎn)型期間的Intel數(shù)據(jù)中心一度占據(jù)Intel總營收的一半以上，由于今年疫情帶動在線辦公的需求旺盛，Intel的數(shù)據(jù)中心營收在上半年同比增長了42%。
Source：英特爾官網(wǎng)截圖
但是即使輝煌的Intel也有自己難言的落寞。過去一段時間，雖然Intel還是當之無愧的服務(wù)器霸主，但也受到了AMD與NVIDIA這樣的強勁對手的挑戰(zhàn)，又因為先進制程遲遲沒有進展，而受到外界質(zhì)疑，甚至將基帶業(yè)務(wù)10億美元賣給了蘋果，這些困境讓Intel難免有些失意。
AMD：高歌猛進
與Intel不同的是，AMD近兩年來可謂春風得意馬蹄疾。長期以來，作為桌面處理器的第二大廠商，AMD一直被Intel所壓制，但是隨著Zen2架構(gòu)處理器的全面發(fā)布，以及臺積先進制程的加持，AMD已經(jīng)對Intel造成了不小的沖擊，目前其在PC處理器的市場份額已經(jīng)接近40%，是過去14年來的最好水平。
Source：AMD官網(wǎng)截圖
過去在服務(wù)器芯片領(lǐng)域，每100臺賣出的服務(wù)器中，只有不到1臺搭載了AMD的處理器，但是近兩年，AMD從架構(gòu)到工藝的強勢，帶動CPU性能的逆襲，在服務(wù)器市場中借助X86架構(gòu)的整體優(yōu)勢，搶下更多的市場份額，市占率已經(jīng)從不足1%飆升至8%。
在AMD突圍的過程中，作為盟友的Xilinx也從中獲益良多。近期，傳出AMD要收購Xilinx的消息，從技術(shù)方面來看，這事并非不可能。
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)。
NVIDIA：結(jié)盟Arm
與AMD一樣，看重數(shù)據(jù)中心市場的還有NVIDIA。去年，它以70億美元收購服務(wù)器端到端解決方案廠商Mellanox，今年400億美元宣布收購Arm，無疑都是為了在未來的數(shù)據(jù)中心市場搶占先機。
Source：Arm官網(wǎng)截圖
NVIDIA的GPU在AI領(lǐng)域有著先發(fā)優(yōu)勢，全球大多用戶都使用NVIDIA的GPU訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，依靠著這種優(yōu)勢，再借助Arm架構(gòu)所擁有的低功耗、低成本優(yōu)勢，NVIDIA在努力挑戰(zhàn)英特爾在服務(wù)器芯片市場的壟斷地位。
從最新的財報來看，NVIDIA的數(shù)據(jù)中心營收業(yè)務(wù)已經(jīng)相當于Intel的四分之一，短短5年時間，NVIDIA的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)從年收入3億美元增長到近30億美元，相比2014年增長14倍。雖然與Intel有實力上的差距，但這種差距在不斷的縮小。
NVIDIA收購Arm雖然是為了強化自身地位，但是由于Arm的特殊性，使得這次收購遭到廣泛反對，包括Intel、特斯拉、高通等都提出反對意見，甚至英國政府出面進行干預(yù)，畢竟沒人喜歡讓NVIDIA既做裁判還當選手。
區(qū)域之戰(zhàn)
美國一直以來都是半導(dǎo)體強國，服務(wù)器芯片自然也是首屈一指，除了Intel、NVIDIA、AMD這三家上文已經(jīng)談過的巨頭之外，依靠Arm構(gòu)架正在崛起的新貴自然也不能忽視。
2018年，Marvell收購Cavium之后，推出了基于Arm架構(gòu)設(shè)計的服務(wù)器芯片Thunder X2，采用16nm工藝打造，每個芯片擁有四個線程，這個全新的處理器無論是內(nèi)存帶寬、吞吐量，還是延遲與在面對網(wǎng)絡(luò)和存儲應(yīng)用的可靠性，乃至整個SoC的性能，都領(lǐng)跑行業(yè)，是目前最強大的Arm超算，并且成功的被應(yīng)用于美國能源部旗下桑迪亞國家實驗室的超級計算機“STRA”。
2018年，亞馬遜基于此前收購的一家以色列芯片公司的技術(shù)，開發(fā)了一款A(yù)rm架構(gòu)的服務(wù)器芯片，推出這款處理器不僅讓亞馬遜成為第一個擁有自研處理器的云服務(wù)商，而且可以為亞馬遜的云服務(wù)特別是虛擬服務(wù)器租賃降低45％的成本。
去年年底，亞馬遜又在第一代的基礎(chǔ)上，繼續(xù)研發(fā)了第二代服務(wù)器芯片Graviton2，這款芯片的計算核心數(shù)量是第一代的4倍，緩存是第一代的兩倍，內(nèi)存則是第一代的5倍，性能是第一代的7倍，是Intel的 Xeon 服務(wù)器芯片的有力競爭者。
在全球服務(wù)器市場，中國則是最大的賣方，基本上全球前6大服務(wù)器廠商，有4席被中國所把持。從數(shù)據(jù)上來看，去年全年，中國的X86服務(wù)器出貨量達到了318萬臺，市場規(guī)模為176.84億美元。
Source：天津飛騰官網(wǎng)
目前國內(nèi)的服務(wù)器芯片除了華為的鯤鵬之外，還有2014年成立的天津飛騰，其拿到的是Arm的指令集架構(gòu)永久授權(quán)，在過去的五年時間里相繼推出了FT-1500A/4、FT-1500A/16、FT-2000A/2、FT-2000+/64和FT-2000/4等多款產(chǎn)品。今年7月份，飛騰又推出了其新一代多路服務(wù)器芯片騰云S2500，該產(chǎn)品也是飛騰補齊高端芯片最后一塊版圖的重要布局。
為了自身的數(shù)據(jù)安全與擺脫對美國的依賴的需要，歐盟也希望擁有屬于自己的服務(wù)器芯片，在指令集上很可能采用Arm構(gòu)架，畢竟X86的授權(quán)并不容易拿到，即使拿到授權(quán)也要為此要繳納一筆不菲的使用費，Arm還沒有賣給NVIDIA之前，還算是自己人，所以用著也更放心。
目前法國的一家創(chuàng)業(yè)公司Silicon Pearl正在承擔歐盟的服務(wù)器芯片開發(fā)工作，其拿到了670萬美元的啟動資金，并從Arm Holdings手中獲得了“ Zeus” Neoverse N2內(nèi)核和相關(guān)技術(shù)的許可，從而開始了其第一代Arm服務(wù)器處理器芯片“Rhea”的設(shè)計。
最后一家有志于服務(wù)器芯片開發(fā)的國家則是日本，為了在超算上有自己的一席之地，幾年前，日本的富士通將超算處理器架構(gòu)由原來的SPARC64全面轉(zhuǎn)向了Arm。
在最新一期的超算排行榜中，富士通的基于Arm構(gòu)架的超算“富岳”以每秒41.5萬萬億次的運算速度，超過美國“頂峰”排名世界第一，同時在模擬計算方法、人工智能學(xué)習性能、大數(shù)據(jù)處理性能項目也拿到了第一名。這也是日本時隔8年之后，重登超算第一。
總 結(jié)
移動時代PC需求量早已見頂，雖然有疫情這只黑天鵝帶動PC需求上漲，但總體來看PC的需求未來并不會出現(xiàn)大逆轉(zhuǎn)，隨著智能手機市場的成熟，Arm在移動手機市場的增量也變得開始遲緩，所以開辟新的市場空間就變得尤為重要。
隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G通信等技術(shù)快速發(fā)展，對于云端的計算力提出了更高的要求，從而推動了全球服務(wù)器及服務(wù)器芯片市場的持續(xù)增長，這也是各個企業(yè)甚至各國不遺余力發(fā)展服務(wù)器芯片的根本原因所在。
未來的服務(wù)器市場將會競爭異常激烈，Arm能否挑戰(zhàn)X86成功，中國能否借助Arm構(gòu)架在服務(wù)器芯片領(lǐng)域與美國分庭抗禮，都還有待觀察。