國(guó)產(chǎn)服務(wù)器芯片問(wèn)世，服務(wù)器芯片市場(chǎng)會(huì)變天嗎？

摘要：經(jīng)過(guò)數(shù)十年殺征討伐，在服務(wù)器芯片市場(chǎng)，X86架構(gòu)成功摘取桂冠。基于ARM架構(gòu)的服務(wù)器芯片一直試圖分羹，但這些前仆后繼的廠商不是出師不利，就是半途而廢，甚或是折戟沉沙，至今未能突破局面。不過(guò)ARM架構(gòu)陣營(yíng)仍有悍將在堅(jiān)守，孫子曾說(shuō)，凡用兵之法，“莫難于軍爭(zhēng)。軍爭(zhēng)之難者，以迂為直，以患為利”，他們能否絕地反攻走通“直與利”之路呢?

對(duì)于服務(wù)器廠商來(lái)說(shuō)，或許一直“苦服務(wù)器芯片價(jià)格上漲”久矣。由于英特爾以X86架構(gòu)占據(jù)九成以上的市場(chǎng)份額，還有AMD助威，而基于ARM架構(gòu)的服務(wù)器芯片一直試圖分羹，但不是出師不利，就是半途而廢，甚或是折戟沉沙，至今未能突破局面。雖然有諸多先烈已然在歷史中退卻，但后繼者仍在奮戰(zhàn)，包含國(guó)內(nèi)的華芯通、華為海思、天津飛騰、瑞芯微，國(guó)外也有Ampere等。隨著華芯通在新品發(fā)布會(huì)上宣布ARM架構(gòu)服務(wù)器芯片—昇龍4800 (StarDragon 4800) 正式開(kāi)始量產(chǎn)，發(fā)起了新的沖鋒號(hào)角，能否拿下英特爾X86架構(gòu)服務(wù)器固若金湯的護(hù)城河一隅?

現(xiàn)有的格局

畢竟，英特爾亦是從零開(kāi)始，花費(fèi)數(shù)十多年時(shí)間，披荊斬棘，PK掉多少明星技術(shù)企業(yè)，取得90%市場(chǎng)份額的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，不是一家公司、一個(gè)甚至一代芯片能震撼的。

從它的成功經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，最初X86芯片的性能并不強(qiáng)，相對(duì)于最初的對(duì)手Power、Alpha、MIPS、SPARC反而是最弱的，但正因?yàn)殚_(kāi)放和成本優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致服務(wù)器市場(chǎng)盤踞的各家IT巨頭的私有RISC處理器出局，最終成功逆襲。

而歷數(shù)ARM架構(gòu)數(shù)度發(fā)起沖擊的歷史，亦讓人唏噓。這些名單中有行業(yè)先烈Calxeda和Applied Micro，還有AMD也開(kāi)發(fā)了ARM架構(gòu)的服務(wù)器芯片，但后來(lái)還是將重心放在了X86架構(gòu)上。而諸如三星、NVIDIA、博通、Marvell等芯片巨頭都曾聲言要開(kāi)發(fā)ARM架構(gòu)服務(wù)器芯片，最終卻都相繼放棄。

而曾投入巨資的高通由于戰(zhàn)略調(diào)整等原因，大幅縮減了對(duì)服務(wù)器部門的投入。而對(duì)于其高調(diào)宣布與貴州政府合資成立的華芯通，高通的表態(tài)也有些模棱兩可。高通公司全球高級(jí)副總裁趙斌表示：“昇龍4800的正式推出，意味著華芯通的發(fā)展邁上了新的征程，具有里程碑式的意義。今后高通將繼續(xù)履行各項(xiàng)義務(wù)，堅(jiān)定支持華芯通在ARM服務(wù)器芯片取得不斷地成功。”感覺(jué)只剩道義上的聲援了。

相對(duì)于國(guó)外基于ARM架構(gòu)服務(wù)器芯片的且行且難，反而這幾年國(guó)內(nèi)芯片廠商成就了對(duì)ARM架構(gòu)服務(wù)器市場(chǎng)的力挺。天津飛騰基于ARMv8架構(gòu)的FT2000系列，采用了飛騰設(shè)計(jì)的內(nèi)核，多核性能追平了英特爾E5;華為海思的7nm ARM服務(wù)器芯片Hi1620以及瑞芯微基于ARM的RK3399服務(wù)器項(xiàng)目正在推進(jìn)，而華芯通最新發(fā)布的昇龍4800能否扮演反轉(zhuǎn)劇情的另一主力?

性能超越對(duì)手

先來(lái)看看昇龍4800的硬實(shí)力。昇龍4800是基于ARMv8架構(gòu)的48核處理器芯片，采用10nm工藝，在400平方毫米的硅片內(nèi)集成了180億個(gè)晶體管，每秒鐘最多可以執(zhí)行近5000億條指令，擁有低功耗、高性能雙重優(yōu)勢(shì)。

華芯通半導(dǎo)體CEO汪凱博士介紹，華芯通將昇龍4800一路與市場(chǎng)上主流的X86服務(wù)器芯片5118兩路進(jìn)行了性能和功耗對(duì)比。在性能方面，定點(diǎn)和浮點(diǎn)運(yùn)算相當(dāng);但在功耗層面，4800優(yōu)勢(shì)明顯，動(dòng)態(tài)功耗只有其37%，靜態(tài)功耗只有其8%。

而在客戶進(jìn)行的大數(shù)據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)表明，無(wú)論是單節(jié)點(diǎn)，還是多節(jié)點(diǎn)，昇龍4800都有優(yōu)勢(shì)。汪凱提到，在測(cè)試中，當(dāng)4800與X86服務(wù)器的工作負(fù)載都達(dá)到峰值時(shí)，單路昇龍4800的平均性能指標(biāo)優(yōu)于X86雙路服務(wù)器，且功耗更低，這可降低服務(wù)器部署密度，從整體上降低數(shù)據(jù)中心的TCO。

此外，在安全性方面，昇龍4800內(nèi)部還集成符合中國(guó)商用密碼算法標(biāo)準(zhǔn)的密碼模塊，結(jié)合安全可控的基礎(chǔ)架構(gòu)，可保障應(yīng)用的信息安全。

生態(tài)的推進(jìn)

雖然芯片很“內(nèi)秀”，但光靠?jī)?yōu)秀的芯片，還不足以拓展這項(xiàng)艱難的業(yè)務(wù)，畢竟服務(wù)器芯片的更換并不是一蹴而就的，而客戶往往會(huì)存在慣性，不愿改變已經(jīng)奏效的模式。

汪凱也提及，畢竟ARM服務(wù)器是全新產(chǎn)品，面臨的挑戰(zhàn)除了芯片本身要足夠強(qiáng)大以外，還應(yīng)著力搭建生態(tài)鏈。

而華芯通心中有數(shù)，一直在投入大量精力，與硬件、軟件和應(yīng)用生態(tài)伙伴共同打造具體應(yīng)用場(chǎng)景的解決方案和性能優(yōu)化。這些生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴涵蓋服務(wù)器、固件、操作系統(tǒng)內(nèi)核、各種虛擬化技術(shù)、云架構(gòu)軟件、云存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)和安全等領(lǐng)域。目前，昇龍4800已在大數(shù)據(jù)分析、Web前端、分布式存儲(chǔ)、安卓云、網(wǎng)絡(luò)虛擬化和可信安全等應(yīng)用方面取得積極進(jìn)展。汪凱提到：“華芯通在解決方案、數(shù)據(jù)庫(kù)、云計(jì)算、開(kāi)源軟件等方面進(jìn)行了大量適配工作，同時(shí)與合作伙伴一起，根據(jù)不同需求開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的服務(wù)器。”

在新品發(fā)布會(huì)上，合作伙伴也紛紛現(xiàn)身說(shuō)法。美團(tuán)云計(jì)算負(fù)責(zé)人鐘紅軍認(rèn)可華芯通第一代商用服務(wù)器芯片的潛力，并介紹美團(tuán)于2017年啟動(dòng)了基于國(guó)產(chǎn)芯片聯(lián)合研發(fā)服務(wù)器的項(xiàng)目，與華芯通基于互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景展開(kāi)了合作。創(chuàng)新科(UIT)副總裁、服務(wù)器事業(yè)部總經(jīng)理羅艷介紹，作為大數(shù)據(jù)行業(yè)民族品牌國(guó)內(nèi)前三的公司，2017年與ARM、高通和華芯通深度合作，首發(fā)了基于昇龍4800的48核服務(wù)器UIT DCServer H2000。此外，技嘉科技基于昇龍4800，研發(fā)出了悟空一號(hào)和悟空二號(hào)服務(wù)器。

而ARM中國(guó)總裁兼CEO吳雄昂也宣稱，ARM要加強(qiáng)服務(wù)器方面的投入，如Neoverse高性能處理器平臺(tái)的推出等，爭(zhēng)取每一代實(shí)現(xiàn)30%的性能提升。

突破口在哪里?

在傳統(tǒng)服務(wù)器市場(chǎng)，英特爾已建立了牢固的壁壘，基于ARM架構(gòu)的服務(wù)器芯片要發(fā)起總攻，亦需智取而非強(qiáng)攻。

汪凱對(duì)此有清晰的判斷，他說(shuō)，隨著物聯(lián)網(wǎng)、AI、5G的發(fā)展，數(shù)據(jù)將爆發(fā)式增長(zhǎng)，傳統(tǒng)企業(yè)服務(wù)器難以滿足實(shí)際需求，云服務(wù)器需求將會(huì)大幅增加，并且要求高并發(fā)、多線程和任務(wù)單一，非常適合采用ARM架構(gòu)。同時(shí)，華芯通將側(cè)重發(fā)力一些適合于ARM架構(gòu)的業(yè)務(wù)，如大數(shù)據(jù)分析、計(jì)算與存儲(chǔ)融合以及定制化需求等。汪凱表示，數(shù)據(jù)中心芯片在2023年將超過(guò)60億美元，而如果華芯通只占據(jù)一成市場(chǎng)，也將獲得不俗的業(yè)績(jī)。

“此外，華芯通還看到的一大趨勢(shì)是邊緣計(jì)算，更多的服務(wù)器將應(yīng)用在邊緣側(cè)，對(duì)服務(wù)器要求密度更密、功耗更低、延時(shí)更少，對(duì)芯片的需求也朝向安全、網(wǎng)絡(luò)連接、AI等邁進(jìn)，ARM架構(gòu)芯片將成為好的選擇。”汪凱強(qiáng)調(diào)，“華芯通基于8nm的下一代芯片將于明年年中流片，2020年量產(chǎn)，將瞄準(zhǔn)這些方向，并著力開(kāi)拓工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域。”

做服務(wù)器芯片還少不了未來(lái)產(chǎn)品路線圖，以讓客戶吃定心丸。華芯通董事長(zhǎng)歐陽(yáng)武也著重說(shuō)，核心技術(shù)是國(guó)之重器，華芯通一直在推動(dòng)ARM服務(wù)器芯片的發(fā)展，已制定了清晰的技術(shù)演進(jìn)路線圖，未來(lái)將在芯片開(kāi)發(fā)、生態(tài)建設(shè)方面繼續(xù)努力，不斷助力ARM服務(wù)器芯片的發(fā)展。

“從服務(wù)器未來(lái)格局來(lái)看，肯定是有ARM架構(gòu)的一席之地。盡管X86還會(huì)占據(jù)很長(zhǎng)一段時(shí)間的主流，但ARM會(huì)不斷地蠶食，從相關(guān)的應(yīng)用中將ARM的份額慢慢做起來(lái)。隨著時(shí)間的遷移，待性能、生態(tài)發(fā)展到一定條件時(shí)就會(huì)從量變到質(zhì)變。” 汪凱對(duì)此抱持信心，“任何一個(gè)芯片行業(yè)，到最后至少會(huì)有兩三家比拼，服務(wù)器也是一樣的，只有一家獨(dú)大的情況是不可持續(xù)的。”

而最新消息，云巨頭亞馬遜亦公布了最新的EC2產(chǎn)品系列A1，基于其ARM服務(wù)器芯片Graviton打造。據(jù)悉，這一處理器將讓部分工作負(fù)載能耗降低45%。無(wú)論如何，ARM架構(gòu)服務(wù)器芯片陣營(yíng)仍在竭力攻X86的堡壘，未來(lái)的戰(zhàn)局仍在繼續(xù)。