英特爾一統(tǒng)服務(wù)器芯片江湖已經(jīng)很久了。雖然在這期間有IBM和MIPS前來挑戰(zhàn)，但他們誰都無法撼動英特爾的地位。

　　進入了二十一世紀以后，憑借移動領(lǐng)域而迅速崛起的Arm，為“高處不勝寒”的英特爾增添了一絲火熱——Arm開始向服務(wù)器芯片市場進行拓展。

　　至此以后，Arm為了搶奪服務(wù)器芯片市場這塊蛋糕做了諸多嘗試。在歷經(jīng)了多年的起伏之后，現(xiàn)在以Arm架構(gòu)為基礎(chǔ)的服務(wù)器芯片陣營又將面臨一些關(guān)鍵轉(zhuǎn)變。

　　Arm更新了服務(wù)器芯片路線圖

　　在Arm發(fā)展服務(wù)器芯片的過程中，其自身路線圖的變化可以說是一種關(guān)鍵轉(zhuǎn)變。

　　Arm Neoverse是Arm服務(wù)器領(lǐng)域的制勝關(guān)鍵之一。2018年10月，Arm正式對外公布了該解決方案。據(jù)相關(guān)報道顯示，該產(chǎn)品線將是基于Arm技術(shù)的全新統(tǒng)一品牌標識，主要面向數(shù)據(jù)中心和邊緣基礎(chǔ)設(shè)施而設(shè)置。與Cortex主要面向移動及終端設(shè)備不同， Neoverse專為更高級別性能、安全性和可擴展性而設(shè)計。

　　當時，伴隨著Neoverse的公開亮相，Arm還順勢推出三個平臺——Ares，Zeus和Poseidon。按照當時的規(guī)劃顯示，Arm將于2019年推出Ares、2020年推出Zeus、 2021年推出Poseidon。

　　其中，Ares平臺是Arm首個針對基礎(chǔ)架構(gòu)優(yōu)化核心，這是一個基于最新的7納米工藝打造的一個新核心，面向服務(wù)器市場并設(shè)定了極具針對性的功耗和性能目標；Zeus平臺是Ares的繼任者。該核心旨在充分利用7nm+工藝的額外優(yōu)勢，還有DDR5內(nèi)存以及如HBM這樣的高級內(nèi)存技術(shù)；Poseidon則是Arm所公布的最終平臺，Arm預(yù)計它將在2021年接替Zeus,并以5納米工藝節(jié)點為目標。當時，Arm承諾一種架構(gòu)，每一代將提供大約30%的性能增強，并且每年都會對設(shè)計進行調(diào)整，以保證性能的實現(xiàn)。

　　除了高性價比的Neoverse處理器IP產(chǎn)品以外，為了對標X86，Arm還于同期還推出了服務(wù)器合規(guī)認證計劃Server Ready。該項目作為Neoverse計劃的一部分，能夠幫助用戶安全、合規(guī)地部署Arm服務(wù)器系統(tǒng)。

　　在這則計劃對外公開的2年間，Arm架構(gòu)吸引了包括亞馬遜、Marvell、華為、飛騰等眾多廠商的加入。有了他們的支持，Arm得以在服務(wù)器芯片市場建立了屬于他的優(yōu)勢，為了進一步擴大Arm架構(gòu)在服務(wù)器市場的影響力，Arm于近期對外宣布了對Neoverse平臺的升級。

　　眾所周知，在過去兩年中，Arm推出了Neoverse N系列（Neoverse N1）和Neoverse E系列（Neoverse E1）。在此基礎(chǔ)上，在Arm近期宣布的新的路線圖中，展示了除這兩個系列以外的新“家庭成員”——Neoverse V系列。

　　Arm所推出的Neoverse N、Neoverse E、Neoverse V分別對標了不同的應(yīng)用領(lǐng)域。具體來看，Neoverse N系列同時考慮了性能、功率、面積（PPA），擅長可擴展；Neoverse E系列圍繞吞吐量而設(shè)計；V系列則旨在提供最佳能效。

　　除了這份更新的路線圖外，Arm還發(fā)布了兩個新平臺——Neoverse V1和Neoverse N2。

　　據(jù)相關(guān)報道顯示，Neoverse V1 作為 V 系列的第一個平臺，與 N1 相比，其單線程性能可提升超過 50%，對于 CPU 性能與帶寬更高要求的應(yīng)用來說，是性能表現(xiàn)最佳的平臺。Neoverse V1 支持可伸縮矢量擴展（Scalable Vector Extensions, SVE），為高性能云、高性能計算與機器學(xué)習(xí)等市場帶來龐大的應(yīng)用潛力。

　　Neoverse N2 則被定位為可提供更高性能計算的解決方案。根據(jù)anandtech的報道顯示顯示，Perseus的設(shè)計將被稱為Neoverse N2，是N1的有效產(chǎn)品定位繼承者。與N1相比，這種新的CPU IP代表了40％的IPC提升，但是仍然保持著相同的設(shè)計理念，即在最低功耗和最小面積內(nèi)實現(xiàn)性能最大化。

　　Marvell由通用芯片轉(zhuǎn)定制

　　在Arm積極拓展可用于服務(wù)器芯片的多種產(chǎn)品線的背后，其實也是他們對打開服務(wù)器芯片市場大門的探索。在過去，X86已經(jīng)在服務(wù)器芯片市場建立的巨大優(yōu)勢，進入這個市場并不是一件容易的事。Arm推出眾多產(chǎn)品線或許也是在尋找可以突破的點。

　　而要找到這個突破點，僅僅靠Arm還不行，它還需要合作伙伴拿得出可以與X86叫板的產(chǎn)品才行。

　　于是，我們看到，在過去兩年當中，結(jié)合著Arm所公布的路線圖和產(chǎn)品，Arm的朋友圈也在逐漸強大。Marvell就是Arm服務(wù)器芯片陣營中的一份子。

　　自Matt Murphy于2016年接任 Marvell CEO 以來，他們就在計算領(lǐng)域做出了一些新的變化——除了向嵌入式應(yīng)用的 Octeon 和 Armada 產(chǎn)品線之外，Marvell還在謀求基于Arm架構(gòu)的服務(wù)器芯片的發(fā)展。

　　在Marvell于2014年收購Cavium以后（，Cavium此前擁有15年以上的高性能計算多核CPU的技術(shù)積累，在基于Arm架構(gòu)的嵌入式服務(wù)器領(lǐng)域經(jīng)驗豐富），他們就開始了在Arm服務(wù)器芯片上的探索。在過去幾年中，他們陸續(xù)推出了ThunderX、ThunderX2以及ThunderX3。

　　借助于ThunderX系列產(chǎn)品，Marvell旗下的基于Arm架構(gòu)的服務(wù)器處理器ThunderX在全球范圍內(nèi)得以廣泛部署，并經(jīng)成為了全球最大的Arm服務(wù)器處理器供應(yīng)商。

　　在獲得如此成績后，在Marvell最新季度的財報電話會議上，該公司卻意外宣布，他們計劃將其服務(wù)器處理器開發(fā)團隊改組為完全定制的解決方案，放棄“通用”產(chǎn)品設(shè)計的計劃。

　　在其財報電話會議中表示，Arm體系結(jié)構(gòu)的強大能力一直在于能夠集成到針對特定用例進行了優(yōu)化的高度定制化設(shè)計中，我們看到超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心應(yīng)用程序也是如此。我們在過去幾年中開發(fā)的大量獨特的Arm服務(wù)器處理器IP和技術(shù)非常適合創(chuàng)建超規(guī)模廠商所要求的定制處理器。因此，Marvell決定將未來在Arm服務(wù)器市場的投資目標鎖定在定制解決方案上。

　　另據(jù)anandtech報道的消息顯示，Marvell此時將Arm服務(wù)器市場集中在大型超規(guī)模客戶上，這些客戶在工作負載方面有特定要求，而這些工作需要定制的體系結(jié)構(gòu)優(yōu)化。Marvell認為，除了這些超大規(guī)?？蛻糁?，其他市場規(guī)模還不夠大，不足以吸引足夠的價值，因此，該公司會將精力重新集中于超級規(guī)模客戶的需求。

　　Marvell表示：“未來，當Arm服務(wù)器無處不在時，公司并不會排除通用的產(chǎn)品和設(shè)計，但目前這并不是當前生態(tài)系統(tǒng)的最佳財務(wù)策略?！?/p>

　　中美日歐四大陣營爭奪

　　在Arm和Marvell調(diào)整服務(wù)器芯片布局的背后，無論他們是基于怎樣的出發(fā)點，都無不在顯示他們對于Arm服務(wù)器芯片的追求。

　　Marvell只是Arm服務(wù)器芯片中的一個代表。其實在Arm服務(wù)器芯片陣營中，還有很多參與者。中美日歐四塊市場中的企業(yè)更是針對Arm服務(wù)器芯片展開了激烈的競逐。

　　以Marvell、亞馬遜和Ampere為代表的美國企業(yè)在Arm服務(wù)器市場中表現(xiàn)得十分活躍。除了上文提到的Marvell以外，其他企業(yè)在Arm服務(wù)器芯片上的表現(xiàn)也可圈可點。

　　亞馬遜作為美國云計算龍頭，破圈進軍半導(dǎo)體領(lǐng)域是當年的一則大新聞。為了減少對英特爾Xeon的依賴，亞馬遜于2018年推出了首款基于Arm架構(gòu)的自研處理器芯片——Graviton。據(jù)相關(guān)報道顯示，Graviton的一大亮點是提供了成本更低的計算能力，其運行應(yīng)用的成本要比英特爾或者AMD的芯片低45％。一年后，亞馬遜又推出了第二代服務(wù)器芯片——Graviton 2。根據(jù)相關(guān)資料顯示，Graviton2是一個基于Arm全新內(nèi)核Neoverse 定制設(shè)計的7nm SOC，具有64個Arm Neoverse N1內(nèi)核（每個64KB L1 / 1MB L2高速緩存）。據(jù)亞馬遜介紹，AWS Graviton 2處理器的速度比以前一代的芯片快7倍，浮點性能是2倍。

　　2017年Ampere的成立，同樣也為服務(wù)器芯片市場帶來了震動。這家初創(chuàng)公司是由由英特爾前高管Renée J. James創(chuàng)立，主要專注于數(shù)據(jù)中心中增長最快的超大規(guī)模計算云和邊緣云市場。今年3月，Ampere發(fā)布了新一代基于Arm架構(gòu)的Altra處理器。該處理器也被視為是Ampere為Arm架構(gòu)芯片沖擊英特爾的縮影。相關(guān)報道稱，根據(jù)Ampere產(chǎn)品開發(fā)路線圖顯示，新一代服務(wù)器芯片Mystique已處于開發(fā)階段，預(yù)計2021年推出，而計劃于2022年推出的芯片Siryn目前已經(jīng)定義產(chǎn)品性能等特性。

　　在歐洲，SiPearl、NUVIA等初創(chuàng)企業(yè)的加入也為Arm服務(wù)器芯片市場帶來了新的助力，他們也受到了資本市場的歡迎。

　　總部位于法國的芯片初創(chuàng)企業(yè) SiPearl，在四月宣布，已獲得代號為 Zeus 的 Arm 下一代 Neoverse 處理器的 IP 許可。作為一家成立于 2020 年 1 月的公司，盡管 SiPearl 仍處于起步階段，但這家初創(chuàng)企業(yè)的志向卻很是高遠，致力于為歐洲未來的高性能計算項目提供支撐。SiPearl 表示，其致力于為歐洲的百億億次超級計算機設(shè)計高性能、低功耗的微處理器。而歐盟之前已經(jīng)對該公司注資約620 萬歐元（約新臺幣1.96億元）。其產(chǎn)品Rhea的細節(jié)也于前不久被曝光，據(jù)悉，Rhea系列處理器計劃于2021年投入市場。

　　NUVIA也是一家備受矚目的初創(chuàng)企業(yè)。該公司由前蘋果和谷歌高級處理器架構(gòu)師 John Bruno, Manu Gulati 和Gerard Williams III共同創(chuàng)立。其目的是通過SoC來改善服務(wù)器市場，該SoC將提供更好的功能與更高的計算性能和功率效率。前不久，NUVIA完成了B輪2.4億美元的融資。將其第一代CPU內(nèi)核將命名為Phoenix，這是基于其架構(gòu)許可的Arm架構(gòu)（可能是Armv9）構(gòu)建的。NUVIA表示，采用Phoenix的Orion SoC將以最高的效率提供業(yè)界領(lǐng)先的性能，其自身的數(shù)字目標是與Zen2相比IPC增加40％至50％，而功耗只有Zen3的三分之一。

　　日本的富士通也為Arm服務(wù)器市場貢獻了自己的力量。在6月所公布的國際超算大會發(fā)布最新一期的全球超算TOP500榜單。日本超算“富岳”（Fugaku）超越美國“頂峰”（Summit）登頂榜首。作為史上第一臺基于Arm芯片的全球超算冠軍，富岳雖然其性能達到上屆冠軍“頂峰”的2.8倍，但仍然屬于十億億次級別超算。在富岳背后，則是富士通的48核Arm芯片A64FX。富士通A64FX采用臺積電7nm FinFET工藝制造，集成87.86億個晶體管，但只有596個信號針腳，內(nèi)部集成52個核心，包括48個計算核心、4個輔助核心（都完全一致），基于Armv8.2-A指令集，支持SVE 512位寬度SIMD，峰值性能2.7TFlops。

　　華為、飛騰則是我國Arm服務(wù)器芯片的代表。

　　根據(jù)國信證券的調(diào)研報告顯示，華為鯤鵬早期也稱為 Hi16xx，是由華為設(shè)計的一系列 64 位 Arm 服務(wù)器微處理器。這些處理器于 2015 年首次推出，面向高線程或高吞吐量應(yīng)用。2016 年海思又推出了第二代處理器芯片Hi1612，2017年海思推出第三款服務(wù)器芯片Kunpeng916（Hi1616）。

　　2018年， 華為宣布將服務(wù)器產(chǎn)品線升級為華為智能計算業(yè)務(wù)部，同時正式公開其自研的Arm架構(gòu)服務(wù)器芯片Hi1620，這款芯片采用了自主架構(gòu)“Tai Shan（泰山）”，這也是它首次研發(fā)自主架構(gòu)，可見它對服務(wù)器芯片市場的野心。在 2019 年初，隨著920系列的推出，華為將該系列重新命名為鯤鵬。

　　飛騰在服務(wù)器芯片領(lǐng)域已經(jīng)有了20多年的積累。2014到2019年的這5年中，飛騰相繼推出的基于Arm架構(gòu)的FT-1500A、FT-2000、FT-2000A/2、FT-2000+/64、FT-2000/4。作為目前國內(nèi)能夠提供最全的CPU體系廠家，飛騰的產(chǎn)品線包含了高性能服務(wù)器CPU、高能效桌面CPU、以及高端嵌入式CPU三個產(chǎn)品譜系，能夠為從端到云的各類型設(shè)備提供核心算力支持。今年，飛騰重磅推出了其首款多路服務(wù)器CPU——騰云S2500，補齊高端芯片最后一塊版圖。

　　從飛騰的發(fā)展路線上看，飛騰將堅持核心技術(shù)創(chuàng)新，升級產(chǎn)品譜系三線——包括以飛騰騰云S系列為代表的高性能服務(wù)器CPU、以飛騰騰銳D系列為代表的高效能桌面CPU、以飛騰騰瓏E系列為代表的高端嵌入式CPU。據(jù)飛騰方面透露的消息顯示，公司將在接下來的兩年中，陸續(xù)推出采用7nm工藝和5nm的騰云S系列產(chǎn)品、采用14nm的騰銳D系列以及騰瓏E系列。

　　結(jié)語

　　在5G時代中，Arm在移動領(lǐng)域已經(jīng)建立起了強大的優(yōu)勢。與此同時，5G所帶來的新的應(yīng)用場景還促進了從云到邊緣的全面部署，這樣的轉(zhuǎn)變，也為服務(wù)器芯片市場打開了新的大門。面對從云到邊緣的這個巨大市場，X86和Arm架構(gòu)都在緊鑼密鼓地開始進行部署。X86希望能夠在新時代鞏固其地位，而Arm則是希望能夠在服務(wù)器芯片市場復(fù)制其在移動領(lǐng)域的輝煌，從而贏得更大的市場。

　　但從實際情況來看，雖然Arm服務(wù)器芯片受到了很多廠商的追捧，但也有不少廠商暫緩了對Arm服務(wù)器芯片的研究，包括AMD、高通等。這也說明，X86服務(wù)器芯片仍享有著很大的優(yōu)勢，Arm服務(wù)器芯片欲與之瓜分這個市場，還需要再“修煉”。