繼蘋果、亞馬遜后，阿里云積極入局，Arm服務器芯片有望增長十倍
圖片來源@視覺中國
文 | 楊劍勇
近年來，除智能手機以外，ARM不斷向物聯(lián)網(wǎng)、PC、服務器等方向延伸，作為統(tǒng)治移動芯片的霸主，向傳統(tǒng)CPU巨頭英特爾領地發(fā)起進攻。如今，ARM生態(tài)不斷擴展，從PC到云端再到邊緣、物聯(lián)網(wǎng)和超級計算在內(nèi)的各個領域，吸引著包括蘋果、亞馬遜、英偉達、華為與阿里巴巴等眾多科技巨頭基于ARM設計通用芯片。
在蘋果公司帶動下，對ARM產(chǎn)業(yè)鏈影響深遠
從需要指出的是，蘋果基于ARM設計M1芯片，對產(chǎn)業(yè)鏈影響深遠。很長一段時間內(nèi)，蘋果Mac產(chǎn)品線采用英特爾芯片，自去年M1芯片橫空出世后，蘋果將逐漸減少對英特爾的依賴，如今M1芯片已在iPhone、iPad、Mac產(chǎn)品上使用。面對蘋果基于ARM自研芯片，英特爾新上任的CEO帕特基爾辛格曾聲稱要在PC市場造出比蘋果M1更好的芯片，希望能重新奪回蘋果這一大客戶。
圖片來自蘋果官網(wǎng)
值得一提的是，作為一款低能耗芯片，M1帶來了Mac一次重大飛躍，在今年春季發(fā)布會上，庫克表示搭載蘋果自研芯片M1的Mac電腦銷量已經(jīng)超過了搭載英特爾處理器的Mac電腦。本月18日，蘋果M1 Pro與M1 Max兩款新品登場，被視為王炸芯片。 M1 Max是蘋果公司迄今為止打造出的最大芯片，內(nèi)部集成570億個晶體管，最高可配置 64GB 的高速統(tǒng)一內(nèi)存。據(jù)介紹，M1 Pro 和 M1 Max 的中央處理器運行速度相比M1提升最高可達 70%，諸如使用 Xcode 編譯代碼等任務因此可以處理得比以往更加快速。
而M1 Pro的圖形處理器運行速度相比M1提升最高可達2倍，M1 Max更是提升最高可達4 倍，能讓專業(yè)用戶在對性能要求極高的圖像工作流中體驗到飛一般的處理速度。與此同時，M1 Pro 和 M1 Max 也是堪稱蘋果迄今打造的最強芯片。整體來看，M1 芯片憑借無比強大的性能、精心打造的技術和業(yè)界領先的能效，為蘋果最受用戶歡迎的系統(tǒng)帶來了巨大變革。
蘋果公司硬件技術高級副總裁 Johny Srouji 表示，“依托中央處理器和圖形處理器性能的大幅提升，最高可達 6 倍的內(nèi)存帶寬，新增 ProRes 加速器的媒體處理引擎，以及其他多種先進技術，M1 Pro 和 M1 Max 引領 Apple 的芯片產(chǎn)品開拓出新的天地，在專業(yè)級筆記本電腦領域獨樹一幟。”
圖片來自蘋果官網(wǎng)
M1 Pro 和 M1 Max 內(nèi)部集成多達 10 核中央處理器，同等功耗水平下的運行速度比最新款的 8 核 PC 筆記本電腦芯片快達 1.7 倍，達到其峰值水平性能所需功耗卻少了 70%。
盡管CPU領域英特爾依舊有強大的話語權，只是越來越多科技巨頭加入ARM陣營，整體來看，個人計算電腦在蘋果帶動下，對Arm對產(chǎn)業(yè)鏈影響深遠，其他品牌可能會加大ARM架構上發(fā)力，無疑會給英特爾帶來競爭壓力，甚至此前有傳微軟也將加入ARM陣營。
阿里云一云多芯持續(xù)推進，基于ARM自研云芯片倚天710亮相
不僅蘋果公司，還有華為積極發(fā)展ARM服務器芯片、亞馬遜AWS云服務器也在采用ARM設計芯片。到如今阿里巴巴在今年阿里云棲大會上正式發(fā)布自研云芯片倚天710。倚天710是為云而生的CPU芯片，是阿里云推進「一云多芯」策略的重要一步，主要是自用，部署在阿里云數(shù)據(jù)中心，并針對云計算的特點做了大量優(yōu)化，性能超過業(yè)界標桿20%，能效比提升50%以上。
架構層面，倚天710采用最新ARMv9架構，多達128核，主頻最高3.2GHz，可同時兼顧性能和功耗。同時，集成了業(yè)界最領先的DDR5、PCIE5.0等技術，能有效提升芯片的傳輸速率，并且可適配云的不同應用場景。目前，阿里云面向云原生時代的“磐久”自研服務器系列，首款搭載自研芯片倚天710的磐久高性能計算系列也同時在阿里云棲大會上亮相。
圖片來自阿里云公眾號
隨著阿里云完善了全棧云基礎設施的最后一環(huán)，實現(xiàn)從芯片、部件到整機的技術及架構創(chuàng)新和自研。對此，阿里云智能總裁張建鋒表示：“阿里云過去十二年，阿里云打造出中國唯一自研的飛天云操作系統(tǒng)。今天阿里云堅持自研，繼續(xù)“向下生長”，從飛天到倚天，打造以云為基礎的軟硬件技術體系。”
云巨頭入局，帶動?Arm架構服務器CPU未來10年增長超10倍
不僅有華為、亞馬遜，如今還有阿里云等，眾多云巨頭加入ARM陣營，預示著生態(tài)越來越完善，在服務器市場份額不斷飆升。根據(jù)權威調(diào)研機構IDC此前發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示：2020年第三季度，基于Arm的服務器同比增長了430.5%，2020年第四季度同比增長了345%。盡管基數(shù)很小但仍在增長。
當前，Arm架構處理器在服務器市場的應用正處于快速上升時期，另據(jù)Statista預測，到2028年，Arm架構處理器在數(shù)據(jù)中心和云的市場份額將從2019年的5%增長到25%。2028年的市場規(guī)模將達到580億美元，比2019年的14倍還多。
不過，在Arm服務器方向，目前亞馬遜云科技的Graviton處理器在市場、價格優(yōu)勢、性能、可靠性和創(chuàng)新五個方面的投票都高居第一位。這是第三方調(diào)研機構IT BRAND PULSE最近發(fā)布關于服務器產(chǎn)品領導者的2021年IT專業(yè)人士投票結果。據(jù)了解，亞馬遜云科技2018年底首次公開基于ARM架構處理Graviton的云實例EC2 A1，對部分工作負載能耗降低高達45%。2019年底發(fā)布基于Arm架構的Graviton2處理器，相較x86同類產(chǎn)品計算容量提升4倍，性價比提升高達40%。
亞馬遜云科技被評選為Arm服務器處理器領導者，兩年多時間就深深扎根到IT專業(yè)人士心中，著實讓人意外。ARM作為全球領先的半導體知識產(chǎn)權（IP）提供商，全球智能手機和平板電腦幾乎都采用ARM架構，包括蘋果、高通等采用ARM構架來設計芯片。在智能終端以外，ARM不斷延伸至，以此挑戰(zhàn)英特爾在CPU的地位，且市場份額不斷提升，也印證受到市場青睞。
以亞馬遜云科技為例，作為數(shù)據(jù)中心基礎設施研究、數(shù)據(jù)和分析的IT Brand Pulse數(shù)據(jù)顯示，在基于Arm 的服務器CPU領域中，亞馬遜云科技強大的品牌認知度和創(chuàng)新精神導致 64%的 IT 專業(yè)人士選擇 Graviton 作為基于亞馬遜云科技的服務器 CPU 的市場領導者。
借助ARM，搭載Amazon Graviton2的Amazon EC2 X2gd與當前基于x86的X1實例相比，新一代X2gd實例用于內(nèi)存密集型工作負載的性價比提高了55%。基于Arm架構的Amazon Graviton2處理器自2020年5月上市以來，眾多已經(jīng)使用基于Amazon Graviton2實例的客戶，包括Domo、F1方程式賽車、Snap等。亞馬遜云科技負責Amazon EC2的副總裁David Brown對此表示，“事實證明，Graviton2處理器非常受客戶歡迎，因為它們在性能上有很大提升，同時還能顯著降低各種工作負載的成本。”
最后
在人工智能時代，數(shù)據(jù)中心地位愈顯重要。來自Synergy Research 數(shù)據(jù)顯示：截至2021年第二季度末，全球超大型數(shù)據(jù)中心數(shù)量達到659個，自2016年年中以來增加了一倍多。在超大規(guī)模運營商中，亞馬遜、微軟和谷歌合計占數(shù)據(jù)中心足跡的一半以上，但就過去四個季度的數(shù)據(jù)中心增長率而言，表現(xiàn)突出的是三家中國公司——字節(jié)跳動、騰訊和阿里巴巴。
主要疫情促使各行業(yè)智能化轉型加速，導致對云服務需求劇增，從而促使云服務巨頭不斷擴大數(shù)據(jù)中心規(guī)模，以此滿足社會智能化轉型需求。也顯示出全球企業(yè)IT構架逐漸向云構架遷移。來自Synergy Research報告指出：云正日益主導IT格局，使整個云生態(tài)系統(tǒng)中的公司受益。2021年上半年，全球云生態(tài)系統(tǒng)收入增長25% 至2350 億美元。
其中，增幅最大的是云基礎設施服務，包括IaaS、PaaS和托管私有云服務。要知道，十年前，亞馬遜、Salesforce 和谷歌等公司幾乎沒有涉足企業(yè) IT，但現(xiàn)在卻是市場的主要力量。報告還指出，與云相關的市場正以每年15%到40%以上的速度增長。云服務的年度支出將在四年內(nèi)翻一番。在整個云生態(tài)系統(tǒng)中，表現(xiàn)最突出的公司是微軟、亞馬遜、Salesforce、戴爾、谷歌和 IBM。其他主要參與者還包括思科、Adobe、甲骨文、VMware、SAP、HPE、阿里巴巴、浪潮、華為。總的來說，這些公司占所有云相關收入的一半以上。
以云為核心的智能化、數(shù)字化速度正在加快，推動云服務在未來將會變得越來越主流，作為基礎設施無處不在。云服務廠商則是全球智能化背后力量，幫助企業(yè)更快地進行數(shù)字化轉型和創(chuàng)新的同時，其云服務板塊會得到進一步增長，營收規(guī)模有望繼續(xù)擴大。
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