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科工力量:国内公司发力高性能服务器芯片,自产自销不失稳当
最后更新: 2021-11-02 08:00:55【文/观察者网专栏作者 铁流】
日前,阿里云旗下的平头哥半导体公司发布服务器CPU倚天710。企业介绍,倚天710基于ARM最新的ARMv9架构设计,采用5nm工艺制造,单芯片容纳高达600亿晶体管,128个CPU核心,主频最高达到3.2GHz。就数据来看,倚天710在SPECInt2017基础测试中,倚天710跑分达到440分,超过行业标杆20%。
整体上说,倚天710证明ARM芯片从设计到制造的全球产业链在流程上已经非常成熟,在全球分工开放的情况下,国内企业重视并扎扎实实花大力气投入,有望设计出高性能ARM CPU,这也证明国内SoC设计人才和技术水平已经达到国际主流水准。
一款CPU走完设计制造封装测试到获得样片、量产全流片,一般需要三年,这是行业一般规律,像英特尔、AMD、ARM那样每年出新品,都是几个设计团队车轮战,你方唱罢我登场,轮番推出自己的产品,有时候还存在推出一代新架构后,每年一小改,改几代用几年的情况。
企业介绍,倚天710基于ARMv9指令集,ARMv9是ARM于3月31日推出的。在ARM推出v9的半年后,阿里云就推出基于ARMv9“自研”的倚天710,笔者推测,平头哥公司是基于ARMv9公版架构设计了一款ARM CPU。
近年来,ARM CPU性能可谓是突飞猛进,根据ARM官方消息,Cortex A78 CPU最高性能比5年前推出的Cortex A73 CPU提升2.5倍。ARM下一代的Matterhorn架构及Makalu架构会相对于X1/A78这一代保持30%以上的IPC性能提升,如果ARM的PPT不注水,那么,这基本上已经接近或达到X86主流水平。
多年前,ARM Cortex A57大致与X86阵营尾部的VIA nano性能相当,短短数年间,ARM公版架构就接近到X86主流水平,这种追赶速度让人深刻体会到ARM强悍的技术迭代能力。
此前,不少互联网公司曾经表示将开发ARM服务器CPU,本次阿里云的成功或引发连锁反应。相对于ARM公版架构在过去几年里突飞猛进,飞腾的ARM CPU的CPU核则进步缓慢,从2014年至2021年,其CPU IPC仅提升了20%左右。
华为ARM 服务器CPU一共出了四款,第一款(1610)和第二款直接买A57(1612)设计SoC,第三款买A72(1616)设计SoC,这个属于买IP设计SoC,是ARM在技术迭代。第四款ARM CPU(1620)可以说是在没有前代CPU的情况下横空出世,CPU核性能与A76处于同一水平。
由于飞腾的ARM CPU IPC提升缓慢,华为因众所周知原因下一代ARM CPU迟迟不见踪影,本次阿里的倚天710可以说是刷新了国产ARM CPU的纪录。不过,从技术史上看,ARM通用服务器之路并不平坦。
过去这些年,ARM服务器CPU一度被诸多行业人士看好,被认为有希望取代X86,或侵蚀部分X86服务器CPU市场。AMD、高通、博通等一大批知名公司相继参与,想要ARM在服务器领域复制在智能手机领域的成功。
然而,ARM服务器CPU的市场表现并不理想。博通、AMD以及一批名不见经传的小厂已经放弃ARM服务器CPU,AMD把重心转向X86 CPU,博通则把自己重金开发的ARM服务器CPU直接卖给了凯为。马维尔在收购凯为获得X2和X3之后,也对ARM服务器CPU团队进行了大裁员,大陆和印度团队都裁掉了,只在美国本土保留一个小团队,并宣布放弃ARM通用服务器CPU。一些小厂在推出几款ARM服务器CPU之后,就听不到后续消息了。国内方面,华芯通做了几年后也关门了。
行业有个说法,纯商业模式下,无论是X86进手机,还是ARM进服务器,都基本没戏。商业市场打不开,党政国企采购呢?笔者注意到,党政机关和国企事业单位因行政命令采购ARM服务器的现象,依然存在。至于大公司的零星采购,大多是搞一个方案B,不是规模替换。什么时候像BATJ这样的互联网公司规模化采购,替换数据中心30%以上的X86服务器,那才可以称为对X86造成威胁。
ARM服务器CPU正在退潮,但少数有能力实现“自产自销”的厂商,比如亚马逊这样的云计算巨头,是有实力和能力去“消化”自己设计的ARM服务器CPU。2015年,亚马逊开始针对云服务设计定制SoC,当时该公司收购了以色列一家公司。在ARM服务器方向,目前亚马逊云科技的Graviton处理器已经获得市场的认可,价格和性能都在不断提升。
自产自销,阿里云无疑也是这样的路线。据Gartner历年报告,阿里云全球市场份额连续五年上涨,从2016年的3.7%涨至2020年的9.5%,与谷歌云的6.1%拉开差距,排名全球第三,仅次于微软Azure;第一名亚马逊AWS的份额从原先2016年的53.7%降到40.8%。就中国市场而言,中国信通院在《云计算发展白皮书(2020年)》显示,公有云市场阿里云位居中国第一。从不同机构数据可看出,阿里云是中国市场的领导者,占有40%左右的份额。
总的来说,作为一款由ARM提供技术授权,由大陆工程师完成SoC设计,由台积电完成制造的服务器CPU,作为一款依靠全球产业链打造的ARM芯片,倚天710是一款性能优越的商业芯片,在阿里云自产自销的模式下,前景是可以期待的。但国内民众在为阿里云取得的成绩喝彩的同时,亦要清醒认识到,中国企业做对了什么,还需要做什么。
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