算力多元時代，為不同架構的服務器芯片提供了更加廣闊的發(fā)展機遇。近兩年，國內RISC-V服務器芯片創(chuàng)業(yè)熱，涌現(xiàn)出藍芯算力、進迭時空、超�？萍嫉纫慌硇云髽I(yè)。
2009年Arm宣布進軍服務器市場起，到今年已是第15個年頭，從早期的高開低走，中期的巨頭入局，到如今的快速增長，成為X86之外的最主要架構，過程跌宕起伏。中國是Arm服務器芯片產業(yè)重要的推動者和受益者，回顧這風云激蕩的15年，有助于把握服務器架構發(fā)展變革的脈絡，為國內技術創(chuàng)新發(fā)展和產業(yè)生態(tài)建設提供借鑒及參考，同時，也為未來發(fā)展的黃金十年帶來更多期許。
2011-2016：粉墨登場，高開低走
2008年，芯片出貨量突破100億片，在手機市場風頭正勁的Arm開始醞釀服務器芯片計劃。
相伴而生的是手機App產生的大數(shù)據催生云計算時代初露崢嶸，數(shù)據中心開始面臨能耗挑戰(zhàn)，行業(yè)迫切需要找到一種能以較低的功耗來處理大量并行化、輕量化負載的解決方案，而Arm架構所具備的多內核、高并行、低功耗的特性恰好能夠滿足數(shù)據中心的這種新需求。
2011年，Arm推出旗下首款64位v8架構，實現(xiàn)了高性能與節(jié)能核心相結合，由此開啟Arm服務器芯片的第一波發(fā)展浪潮。2012年，AMD推出首顆基于Arm架構的64位服務器芯片，成為Arm服務器芯片的重要里程碑。
隨后的幾年間，Calxeda、AMCC、博通、Cavium、高通、三星、NVIDIA等眾多芯片設計企業(yè)都相繼推出基于Arm架構服務器芯片計劃，行情水漲船高。當時一些樂觀的預測認為，到2019年，Arm服務器芯片出貨量將占到總體市場的20%~25%。
高開之后就是低走。2013年底，先鋒創(chuàng)企Calexda因資金問題率先倒下。2016年，AMCC將Arm服務器業(yè)務剝離。AMD低調放棄Arm服務器，戰(zhàn)略重心重回X86與GPU。博通被安華高收購后，終止了Arm服務器項目Vulcan。2017年，高通為準備被博通的收購計劃優(yōu)化財務數(shù)據終止Arm服務器芯片Centriq。
盡管從技術和商業(yè)邏輯上看，Arm服務器芯片當時有相當充分的存在理由，也不斷有芯片設計企業(yè)在嘗試通過Arm架構開發(fā)服務器芯片產品，但遺憾的是，這些努力最終在市場上并未取得預想的成功。
Arm能夠在手機領域快速發(fā)展，得益于蘋果和谷歌兩大頂級巨頭的助力，蘋果是其直接客戶，谷歌則為Arm其它的直接客戶鋪平了安卓軟件生態(tài)。
對比移動終端市場生態(tài)，數(shù)據中心服務器市場的玩家完全不同，只有芯片公司推不動，要有超級用戶和系統(tǒng)商下場才能改變局面。
2017-2022：巨頭入場，扭轉時局
2017年，服務器行業(yè)的大佬們陸續(xù)入場了。
2017年，英特爾前總裁，數(shù)據中心業(yè)務負責人Rene James創(chuàng)辦了Ampere, 獲得了數(shù)據庫與云計算巨頭Oracle的重度戰(zhàn)略投資，一副“你能做，我要用”的閉環(huán)架勢。
2018年，Amazon發(fā)布Graviton芯片并部署在自家AWS，開創(chuàng)Arm服務器規(guī)模部署的新局面。此后Graviton系列每兩年更新一代，目前已經發(fā)展到Graviton 四代，占據AWS部署的比例快速攀升。谷歌、微軟等近年來也相繼高調宣布了自研Arm架構服務器CPU的部署計劃，提升云服務的能效比與TCO應對AWS的優(yōu)勢。
2019年初，華為宣布推出業(yè)界最高性能Arm架構服務器芯片——鯤鵬920（Kunpeng 920），以及基于鯤鵬920的三款TaiShan服務器、華為云服務，刷新計算性能新紀錄。阿里云也加入Arm服務器造芯行列，2021年，阿里旗下平頭哥首顆ARM架構服務器芯片倚天710發(fā)布，并表示將快速在阿里云部署。
短短幾年，隨著云服務廠商和系統(tǒng)廠商的入局，電信運營商以及行業(yè)用戶不斷加大Arm服務器采購比例。 Arm架構服務器CPU開始顯現(xiàn)出高增長趨勢，據統(tǒng)計市場規(guī)模平均年復合增長率超過20%。
超級用戶親身下場是決定性因素，軟件生態(tài)、供應鏈上下游的多角色合力推進，促成了Arm服務器芯片的真正落地與快速發(fā)展。同時，Arm架構服務器的優(yōu)勢開始顯現(xiàn)于放大。
一是隨著數(shù)據中心規(guī)模的不斷提升，占地與體積、能耗與運維意味著更多的資金投入。TCO成為重要的衡量指標。Arm架構服務器在能效比上具有優(yōu)勢。
二是軟件生態(tài)環(huán)境日臻完善。Arm過去15年的持續(xù)推動，聯(lián)合包括軟件公司、芯片公司、器件供應商與整機廠商、云計算廠商等眾多產業(yè)鏈合作伙伴，整合軟硬件的適配，降低采購與部署難度。
三是英特爾在進入14nm之后制程工藝迭代節(jié)奏明顯放緩。2019年后Arm服務器芯片伙伴基于臺積電7nm工藝量產，目前的設計已經發(fā)展到5納米和3納米工藝，制程上反而領先了英特爾。這意味著Arm服務器CPU在功耗和成本上的優(yōu)勢將進一步凸顯。
Arm服務器生態(tài)日臻成熟，加上國產化大背景，2020-2021年間，國內Arm服務器芯片設計初創(chuàng)企業(yè)陸續(xù)涌現(xiàn)。例如采用Arm Neoverse-N系列CPU核設計和銷售服務器芯片的遇賢微、鴻鈞微、啟靈芯，相繼完成數(shù)輪數(shù)億元級的融資。2023年進入大眾視線的博瑞晶芯，基于ARM架構授權開發(fā)自研CPU核以及大額融資頗受市場關注。
2023-2032：收獲時節(jié)，瓜落誰家
縱觀全球Arm服務器芯片設計企業(yè)的特征，大致可以分為三大類別。
一是超大規(guī)模云服務廠商與系統(tǒng)設備廠商，他們根據自營數(shù)據中心或整機方案來設計芯片并優(yōu)化軟硬件解決方案，為自身的業(yè)務垂直化降低成本、構建穩(wěn)定的供應鏈，并且試圖形成對終端用戶可見的差異化競爭力。他們本身不對外銷售芯片或主板，只提供云服務或整機，服務于自身垂直業(yè)務的需求。
二是如Ampere、博瑞晶芯等通過架構級別的自研創(chuàng)新實現(xiàn)競爭力的獨立廠商，該模式對技術能力和資金需求都具備較高的門檻，能夠實現(xiàn)更好的產品差異化水平，同時利用Arm生態(tài)便利性，滿足基礎設施領域的靈活適配性要求和定制化能力。
第三種是通過購買Arm公版Neoverse-N系列CPU核與總線互聯(lián)CMN、自己聚焦SoC集成的芯片廠商，對初創(chuàng)公司以這種模式起步容易，但因高度依賴Arm公版從而缺乏設計靈活性與深度優(yōu)化手段，在一定程度上也可滿足行業(yè)客戶的SoC層級微小差異定制化需要。
十五年起起伏伏，終于迎來了確定性。隨著產業(yè)生態(tài)的完善，自研創(chuàng)新向縱深挺進，Arm服務器產業(yè)將邁入收獲期。
從海外看，Arm服務器芯片的核數(shù)，性能、能效正被不斷推向新的高度。2023年5月，Ampere推出全新的AmpereOne系列處理器，基于5nm工藝節(jié)點自研內核，擁有多達192個單線程Ampere核，內核數(shù)量為業(yè)界最高。11月，Amazon發(fā)布自研96核Graviton 4 數(shù)據中心處理器；微軟宣布部署定制128核Arm服務器芯片Microsoft Azure Cobalt……
2023年行業(yè)企業(yè)的設備招標文件顯示國產Arm服務器的采購量增長顯著。國內市場，飛騰、鯤鵬等已耕耘多年，國內2020/2021期間成立的初創(chuàng)公司將陸續(xù)投片或提供芯片。據悉，博瑞晶芯的第一代產品預計在今年下半年公布，并計劃在接下來每兩年更新一代。其芯片設計將從底層能力構建差異化，包括在多核數(shù)和主頻上有較大的提升，以及CPU核、總線互聯(lián)技術自研，低功耗方案設計等，有望給客戶提供更高能效比的靈活設計方案，同時通過自研核有助高端芯片設計走出一條國產化的特色之路。
機構預測到2030年，Arm架構服務器全球占比將會達到30%，中國的比列將會高于全球。在數(shù)字經濟、數(shù)字化轉型的浪潮中，有力支撐起國產算力的底座。
