Arm服务器渐成气候,但国产Arm服务器前景不明,我们对ARM的感情怕是错付了

Arm服务器已占服务器市场的10%,中国Arm服务器占全球Arm服务器的40%,但这个数据却让我们高兴不起来。
硬件设备 服务器
2023-08-25 11:20:03  |   作者:航标  |   来源:航标IT精选

Arm服务器渐成气候,但国产Arm服务器前景不明,我们对ARM的感情怕是错付了

Arm服务器已占服务器市场的10%,中国Arm服务器占全球Arm服务器的40%,但这个数据却让我们高兴不起来。
硬件设备 服务器
2023-08-25 11:20:03
作者:航标
来源:航标IT精选

根据国外媒体的报道,Arm近日已经向美国证券交易委员会正式递交IPO文件,上市已经进入日程,估值为600亿至700亿美元,这可能是年内最大的IPO了。

Arm的体量不大,其2023财年收入只有26.8亿美元,但其对产业的影响要远远超过同等营收的公司,甚至完全可以与英特尔、英伟达媲美。Arm之所以在业内有如此大的行业影响力,是因为其成功的商业模式。Arm并不卖任何芯片,而只是出售芯片的设计(IP),其他公司(比如高通、苹果等)基于这个IP进行再设计、生产制造和封测,从而能撬动一个庞大的市场。

Arm能有今天的成功,中国市场功不可没。Arm的IPO文件显示,2022财年、2023财年来自中国大陆的收入分别占Arm总收入的18%、25%,Arm最大的客户是来自中国的安谋科技,2022财年和2023财年安谋科技贡献了Arm总收入的18%和24%。

这些年来,中国企业对Arm投资热情高潮,助力Arm走到了今天上市,但现在中国企业不得不重新思考是否要继续投资,尤其对Arm服务器芯片的投资是否值得。

Arm觊觎数据中心市场已久

Arm芯片功耗低,性能不错,几乎垄断了移动设备和物联网设备芯片市场。根据Arm 的IPO文件,全世界大约70%的人都在使用基于Arm的产品。仅在2023财年,Arm芯片出货量就超过了305.83亿颗,较2016财年的出货量增长约70%,至今累计已经超过2500亿颗。

在移动设备和物联网市场取得巨大成功的Arm一直想把在终端市场的成功复制到数据中心。然而,数据中心是完全不同的一个市场,相对芯片的功耗,用户对芯片的性能可能更为关注。再加上,经过英特尔、AMD多年经过的耕耘,已经形成了非常好的x86生态,形成了极高的门槛,因此Arm迟迟打不开局面。

这些年Arm服务器芯片失败的案例屡见不鲜。比如,2016年,高通在中国贵州成立了一家Arm服务器芯片的合资公司华芯通半导体,2019年关闭。不过,高通将重返Arm服务器芯片市场,2021年高通以14亿美元完成了NUVIA的收购,而NUVIA聚焦的方向正是高性能的Arm服务器芯片。

为了推进Arm芯片进入数据中心的脚步,2018年,Arm专门推出了面向数据中心的芯片设计Neoverse。Neoverse定位是基础设施领域的四个细分市场,具体包括超大规模公有云的互联网领域、高性能计算、5G/网络领域和边缘设备网关,分别有三个系列,即性能优先的V系列、追求PPA(即性能、功耗、面积)平衡的N系列、主达吞吐量效率的E系列。

除了Arm自己持续努力,IT环境也发生了有利于Arm的变化,这就是公有云越来越流行,为Arm进入数据中心领域创造出非常有利的局面。

Arm进军数据中心的功劳首先要归功于云服务商,尤其是AWS。从指令集上说,x86属于复杂指令集,Arm属于精简指令集,相比x86,Arm架构核心更多,具有更高的性能比,性价比更高。有研究显示,Arm服务器有超过35%的性价比优势。

高性价比首先打动了AWS,AWS在2018年的re:invent大会上宣布推出自研的Arm服务器芯片Graviton,并一直在持续迭代,到2021年,AWS已经推出到第三代Graviton。去年又推出了Graviton增强版——Graviton 3E 处理器,这是一款专门为浮点和向量指令运算而优化、主要面向高性能计算工作负载的芯片。

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AWS还在有计划地增加Graviton芯片的使用量。根据研究机构TrendForce的研究,2021年AWS有15%的服务器用的是Graviton芯片,2022年可能超过20%。预计到2025年,Graviton服务器占比将达到22%。

拥抱Arm服务器的云服务商不止是AWS,在Oracle和Azure的数据中心中也大量使用Arm服务器,不过芯片不是自研,而是来自Arm服务器芯片的另一个重要的玩家Ampere。据报道,微软和谷歌都有研发Arm芯片的计划。

在中国,阿里旗下的平头哥2021年推出了Arm服务器芯片倚天710,采用5纳米工艺,其性能超出业界标杆20%,能效比优于业界标杆50%。搭载倚天710的磐石服务器去年已经在阿里云得到规模化部署,计划到2025年Arm服务器占比超过20%。

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信创需求加速Arm服务器落地

除了云服务厂商之外,在中国市场,来自的信创需求也对Arm服务器的普及起到了助推作用。为了避免因为断供而导致我们无服务器芯片可用,国家一直在推动国产替代,这就是信创。近年来国有企业,包括政务、券商、银行、电信等行业的大规模招标的采购清单中,国产的x86芯片服务器以及Arm芯片服务器占比越来越大。

由于云计算和国产信创的双重效果,导致Arm芯片在国内市场的占有率超出了全球。最近研究机构Bernstein Research发布的一个数据引来业界惊呼一片。Bernstein称,全球Arm服务器占比近10%,其中40%的Arm服务器部署在中国。

尽管如此,我们却不得不承认,在Arm服务器芯片上,我们对Arm的热情终究是错付了。因为无论是华为还是飞腾目前都只获得了Arm V8的授权,两家的授权已经4年没更新了。而Arm已经推出了V9版本了。相比V8,V9在性能、功耗、AI、安全性等多方面都有升级。没有V9的授权就无法拓展这些新的功能,推出的新芯片自然就落后了。不仅如此,Arm的IPO资料显示,Neoverse系列某些高性能芯片也可能会对中国限购。为了突破当前的困境,华为与飞腾宣布开展合作,希望共同构建一个能实现自主可控、高性能的芯片供应链。但这个困局目前似乎无解。

值得一提的是,列入信创名单的几个x86芯片厂商海光和兆芯也是类似的困境,都因为拿不到最新的架构授权而影响了后续产品研发,导致相比AMD和英特尔的新一代产品,我们的产品从一问世就落后了。这也让我们不得不重新评估这种授权模式,再次思考国产服务器芯的出路。

好在开源芯片架构RISC-V的兴起,让我们有了新的选择。这种架构让设计者有更大的灵活性,也不会再有类似华为和飞腾的授权遭遇。当然,挑战同样不小:RISC-V相比x86和Arm,在技术成熟度上要差了不少,而且目前主要应用在物联网等场景,虽然市场上已经有了服务器芯片,比如,Ventana去年推出了首款RISC-V服务器CPU Ventana V1,我国的算能公司今年也发布了行业首款服务器级RISC-V CPU算丰SG2042,但都还没有规模化部署。

不过,值得高兴的是,我国的企业在RISC-V上布局很早,比如阿里的平头哥很早就参与到RISC-V芯片的研究,在RISC-V芯片上中国不是跟进者,而是引领者。