服務器芯片架構(gòu)之爭, 高通敗走,英特爾完勝,華為是否會步高通后塵?
1月7日,華為發(fā)布了基于ARM架構(gòu)的服務器芯片鯤鵬920。毫無疑問,在X86主導的服務器芯片市場來說,華為此舉對ARM陣營猶如一針強心劑。但最終華為鯤鵬920能否突破X86的重圍,我們還需時間檢驗。
1月7日,華為向外公布了用于服務器的ARM CPU - Kunpeng 920(鯤鵬920)以及三款TaiShan(泰山)ARM服務器。
據(jù)悉,鯤鵬920是華為基于ARM v8指令集研發(fā)的高性能服務器處理器,同樣是7nm工藝,最多64核心,支持8通道DDR4內(nèi)存及PCIe 4.0,集成100Gbe網(wǎng)絡,號稱是最強ARM服務器芯片,比業(yè)界標準性能高出25%。
服務器芯片架構(gòu)之爭
目前,服務器芯片架構(gòu)主要有X86、ARM、MIPS、Power四種,其中X86占據(jù)主流地位。盡管如此,仍有公司開發(fā)基于ARM架構(gòu)的服務器芯片,包括華芯通、亞馬遜,以及今天的主角——華為。如上文所提,鯤鵬920正是基于ARM架構(gòu)的處理器。
業(yè)內(nèi)人士認為,盡管X86處理器在服務器領域依然無敵,但64位的ARM構(gòu)架應該可以找到自己的一席之地,ARM在內(nèi)存和網(wǎng)絡接口同計算核心間的距離會被盡可能的拉近,并借此承載起密度極高的大量計算進程,這種特性與Web服務器及其應用十分契合。
過去幾年,Arm架構(gòu)在移動芯片市場可謂風光無兩,從高通的驍龍、蘋果的A系列芯片,到物聯(lián)網(wǎng)芯片領域,Arm都積累了非常大的優(yōu)勢??梢哉f,與X86一起分享服務器芯片市場,是ARM一直以來的的愿景!
臥榻之側(cè),豈容他人酣睡,作為老牌霸主的X86是不會給對手可乘之機的。在服務器領域,其工藝對ARM保持領先,其處理器性能也遠高于ARM處理器,可在功耗方面一直是X86的一個心病。
隨著2013年戴爾發(fā)布了其首款基于ARM 64位構(gòu)架的服務器,ARM架構(gòu)似乎找到了通往服務器芯片的大門,接踵而至的就是X86和ARM的服務器芯片架構(gòu)之爭。其中,加入這場戰(zhàn)爭的就有站隊ARM的高通,而它的對手正是在PC和服務器領域耕耘了半個世紀的英特爾。
但在高通宣布進入Arm架構(gòu)的服務器芯片之前,有諸多公司都做過嘗試,比如Cavium、Applied Micro Circuits、博通、AMD等公司都宣布開發(fā)或者已經(jīng)開發(fā)Arm架構(gòu)服務器芯片。不過,從市場的反饋來看,它們的產(chǎn)品均未對英特爾主導地位產(chǎn)生重大影響。
高通敗走,英特爾完勝
高通在服務器市場的野心并不是什么秘密,2017年,高通就公布了進軍服務器芯片市場的計劃,并宣布了其基于ARM架構(gòu)的首款10nm服務器芯片“Centriq 2400”。從一開始,高通推出服務器芯片就是希望能夠利用先進的生產(chǎn)工藝來與英特爾進行競爭,甚至是動搖英特爾在服務器市場的地位。
由于當時英特爾在短期內(nèi)幾乎沒有發(fā)布基于10nm制程服務器芯片的計劃,7nm更是遙遙無期。同時鑒于Arm架構(gòu)能滿足虛擬化工作負載的需求,并在占用空間、性能效率以及性價比方面具有一定的優(yōu)勢,因此當時業(yè)界有觀點認為,這對于高通進入服務器芯片市場來說,是一個絕佳的機會。
因此,我們看到,高通在2017年11月8日正式宣布出貨其全球首款也是唯一的10nm服務器芯片系列的時候,無論是三星10nm FinFET制程還是在398mm²的面積上集成180億個晶體管,都讓業(yè)界眼前一亮。
但是,高通卻屢屢折戟,最終選擇關閉服務器芯片業(yè)務。除去經(jīng)濟層面短期內(nèi)看不到回報之外,最重要的原因是什么呢?接著往下看。
高通的敗走,也是ARM的挫敗
在探討高通敗走的原因之前,需要明白為何包括高通在內(nèi)的巨頭都想進入服務器芯片市場。
理由很簡單,服務器可以處理企業(yè)網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù),尤其是在AI和5G時代,數(shù)據(jù)就是新型石油,對數(shù)據(jù)的處理能力極為重要。雖然服務器出貨量規(guī)模遠小于智能手機和PC,但由于其芯片是針對高性能收取高昂費用,利潤可觀因此頗具吸引力。
彼時,英特爾憑借X86服務器占據(jù)了上風,并且具有絕對的話語權(quán),因此想要挑戰(zhàn)Intel在這一市場,只能尋找新的架構(gòu)。因此,高通與ARM站隊,一方面能幫已經(jīng)在移動處理器市場取得巨大成功的ARM架構(gòu)挺進最高端計算市場,另一方面高通也能借此在服務器芯片市場分一杯羹甚至挑戰(zhàn)英特爾。
隨著高性能的ARM架構(gòu)處理器發(fā)布,比如上文提到的高通“Centriq 2400”,以及國防科大的64核ARM服務器芯片“火星”,但市場并不買賬。因此,性能并非阻礙ARM架構(gòu)挺進最高端計算市場的主要障礙,軟件生態(tài)才是關鍵,而這也是高通敗走的最主要原因。
為了更快速推廣64位指令集和建立相應的軟件生態(tài),ARM一改過去對ARM 32位指令集授權(quán)的謹慎,向諸多頗具實力的廠商授權(quán)64位指令集加速生態(tài)建設,因此在ARM 32位指令集時代華為、國防科大等一大批不具備ARM指令集授權(quán)的單位或企業(yè)也借著ARM推廣64位指令集的東風拿到了授權(quán)。
但羅馬不是一天建成的,生態(tài)的建設并非一朝一夕的事情。如何讓芯片設計者習慣使用ARM架構(gòu)?如何讓市場接受ARM架構(gòu)的服務器芯片?其中難度可想而知。
華為會步高通后塵嗎?
從1978年誕生以來,X86已經(jīng)走過了40個年頭。經(jīng)過各種風云變幻后,x86依然是服務器行業(yè)絕對的領導者。而且,經(jīng)歷了很多代的改進和變革,x86架構(gòu)服務器依然是最快的架構(gòu)之一。盡管高通有意憑借ARM架構(gòu)與英特爾一較高低,但迫于營業(yè)壓力和生態(tài)建設,高通最終折戟成沙。
那么,華為會步高通后塵嗎?
從海思的手機芯片看出,華為走的是自產(chǎn)自銷的路線。我們有理由猜測,華為的服務器芯片走的也是這條路線,那么其營業(yè)壓力會比高通小很多。畢竟,它可以服務于華為“云、管、端”戰(zhàn)略中的“云”,還有華為自產(chǎn)的服務器。
另一方面,隨著ARM 64位指令集的推廣,越來越多的公司加入到了ARM陣營。中國自主研發(fā)的商業(yè)中高端芯片,95%使用的是ARM芯片架構(gòu)。而且,中國企業(yè)獲得Arm中國的51%股權(quán),因此在生態(tài)建設方面,華為的處境也比高通好的多。
因為X86的原因,ARM架構(gòu)服務器芯片在美國很難獲得成功,但ARM架構(gòu)服務器芯片在中國,獲得成功并大規(guī)模商用的可能性非常大。
塵埃落定,高通進軍服務器芯片的美夢已然破碎。今天,華為步高通后塵繼續(xù)站在ARM陣營,但最終能否走出一條康莊大道,我們把答案留給時間。