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服务器CPU,变局已至!

08/27 09:49
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作者:丰宁

“2030?年,数据中心服务器半导体价值将达?5000?亿美元。”?市场研究机构?Yole?的这一预测,正指向一个快速膨胀的赛道。而?IDC?半导体研究副总裁?Mario Morales?的判断更直接:“未来五年,数据中心将成为半导体全行业增长最快的领域。”

数据中心这条赛道,好像没人不看好。

服务器CPU作为数据中心的核心组件,其重要性和复杂性正日益凸显。

01、服务器CPU,变革丛生

在服务器?CPU?领域,x86、ARM、RISC-V?正在进行一场静默的架构革命。不同架构的市场里,各自酝酿着不寻常的变局。

x86架构,权力正在重构

过去十余年里,x86架构在服务器CPU中占据主导地位,其中英特尔凭借深厚的技术积累与完善的生态布局,多年来几乎独霸这片市场,形成难以撼动的行业格局。

不过,这样的稳固态势正在悄然松动。

Q2,英特尔依旧占据服务器CPU出货量的大多数份额,为72.7%,同比环比双双下滑。

相比之下,由于最新的EPYC平台升级,AMD在2025年Q1实现了同比增长3.6%、环比增长2.1%的强劲增长。Q2,该公司的市场份额达到27.3%。

AMD在服务器CPU市场的历程,可谓一段从无到有的奋斗史。自2017年以来,AMD凭借EPYC系列处理器的推出,逐步在市场中站稳了脚跟。当时,AMD尚未拥有具有竞争力的产品,市场份额几乎为零。

随着新任CEO苏姿丰上任,AMD将工作站市场作为战略重点,推出了首次采用Zen架构的EPYC霄龙系列处理器。短短数年间,EPYC产品线推动AMD实现了大规模市场渗透。市场数据显示,2026年,AMD有望成为数据中心最大的x86?CPU?供应商。

苏姿丰在近日接受媒体采访时表示,公司在服务器CPU市场的影响力不断提升,已成为微软、亚马逊等科技巨头的重要合作伙伴,市场份额和收入份额均创下历史新高。

苏姿丰指出,如今众多客户已将AMD视为战略级的CPU供应商,其在数据中心CPU领域的市场地位,可与英伟达AI加速器领域的主导地位相媲美。

Arm增长率达到70.0%

自2018年以来,Arm通过推出Neoverse N/V/E等多个系列的IP内核产品,在性能上逐渐逼近x86服务器CPU,并在能效和成本上展现出明显优势。这一趋势与云服务厂商自研Arm服务器CPU的热潮不谋而合。

Arm架构服务器的核心优势在于其低功耗设计,这使得它特别适合AI训练、边缘计算等高并发场景。

亚马逊AWS?是最早大规模部署?Arm CPU?的云厂商,自?2018?年发布?Graviton?以来,现已进入第四代,累积出货量超过?200?万颗。

Google Cloud?与微软?Azure?亦发布各自基于?Arm?的自研处理器?Axion?与?Cobalt,分别针对其核心服务进行软硬一体化优化,其内部评测亦表明相较?x86?有30%-60%?的综合性能功耗改进。

还有专门向客户提供Arm服务器CPU的芯片设计厂商,比如Ampere Computing等。

此外,英伟达等大型机架规模配置的推出,也极大地提升了Arm服务器的市场关注度。

自?2022?年推出?Grace CPU?以来,这款基于?Arm Neoverse?架构的产品便展现出独特的协同优势?——?它与?Hopper、Blackwell?系列?GPU?组成计算模块,借助?NVLink?高带宽互联技术实现统一内存访问与任务调度。值得注意的是,在?2025?年新一代?NVLink 72?结构中Grace?成为唯一兼容的平台。

Grace CPU?的实际部署数据反映出?AI?计算体系对?Arm?架构的深度绑定。例如,预计?2025?年将有约?500?万个?Blackwell GPU?出货,按照每?2?个?GPU?配?1?个?Grace CPU?的比例,意味着当年将部署约?250?万颗?Grace?芯片。因此,Arm?的市场份额也将持续增长。

IDC数据显示,2025年x86架构的服务器市场将继续引领潮流,预计将增长39.9%,总规模达到2839亿美元。?x86架构以其兼容性和广泛的应用场景,依然是企业的首选,尤其是在云计算和数据中心领域。然而,非x86服务器市场的表现同样不容小觑,预计将同比增长63.7%,总规模达到820亿美元。 其中,Arm架构服务器的增长尤为显著,预计增长率达到70.0%,在全球总出货量中占比将达到21.1%。

然而,这仍然远远低于该芯片设计商的目标,Arm?基础设施主管?Mohamed Awad在?4?月份宣称Arm?架构的服务器今年将占全球总出货量的?50%。并且还预测到今年年底占据全球数据中心CPU?销售额的一半。

对于Arm在2025年拿下50%数据中心CPU市场的这一预测,一些分析师并不认同。市场研究机构Omdia?的Manoj Sukumaran认为,到2025年,基于Arm的CPU可能仅占全球数据中心市场20%-23%份额、而非Arm宣称的50%。

尽管如此,可以预见的是,在被x86统治多年的数据中心CPU市场,Arm影响力和市场份额正在持续扩大,对x86的威胁也越来越大。

RISC-V,迅速破圈

除了主流的x86与Arm架构,基于?RISC-V?架构的服务器?CPU?作为新路径,也吸引了更多注意力。

只是作为新型架构,RISC-V?目前的影响力尚不及?Arm。

此前一段时间RISC-V架构在注重能效比的物联网领域收获颇丰。不过,这并不意味着RISC-V无法进军有更高性能要求的PC和服务器市场。

不同于存在授权限制的x86和ARM架构,RISC-V具有精简、开源等特性,可开发更适应特定需求的独特芯片,并打破了x86、ARM架构高价授权费、定制化困难的惯例。

作为一个开源标准,RISC-V允许任何个人或组织自由使用、修改和扩展,无需支付专利费用,其设计目标是提供一个简单、可扩展且灵活的指令集,同时模块化使得用户可以根据需求自由定制不同的指令子集,适用于从嵌入式微控制器,到高性能计算在内的广泛应用领域。

阿里巴巴达摩院旗下品牌玄铁,一直是RISC-V市场打头阵的种子选手。2018年,玄铁首款RISC-V架构处理器IP?玄铁E902发布;2019年,发布了主频可高达2.5GHz的玄铁C910处理器,刷新了当时RISC-V处理器的性能纪录;2023年11月,玄铁推出高性能RISC-V处理器C910的迭代产品C920,主频提升到3GHz。

随后在今年2月,玄铁宣布其基于开源RISC-V架构首款服务器级CPU?IP核——玄铁C930,于今年3月开始交付。

达摩院技术专家表示,“就像x86和Arm架构都有其杀手级应用,高性能+AI有可能成为RISC-V的杀手级应用,这是RISC-V差异化的优势。”

今年3月,深圳RISC-V领先企业睿思芯科推出新一代高性能RISC-V服务器芯片“灵羽处理器”。该芯片采用32核CPU + 8核LPU的“一芯双核”设计,在单核性能和多核并行性能上均实现大幅提升,计算性能比肩Intel、AMD等国际主流型号服务器芯片的性能。

不止上述几家公司,其实业内对于RISC-V服务器CPU的探索已有时日。早在2022年12月,Ventana公司就曾发布了全球首款基于RISC-V架构的服务器CPU——Veyron V1。

RISC-V?服务器?CPU?的应用情况也引发了诸多业内人士的关注与疑问。阿里云无影事业部总裁张献涛表示,“我觉得经过5-8年的发展,未来在服务器里面的大规模应用应该是不成问题的。

微核芯CEO郇丹丹表示高性能计算场景才是打开RISC-V市场空间的关键。“过去RISC-V大多都是面向AIoT领域,低成本低性能领域已经是红海市场,作为新兴指令集的RISC-V产业要想发展壮大,只有伴随着数据中心在高性能领域(服务器、AI计算)的新兴应用成长才是打开市场空间的关键。”

02服务器CPU,迎来更多入局者

在服务器市场高速增长的浪潮下,服务器?CPU?领域正掀起新一波角逐,更多芯片巨头投身其中。值得注意的是,接下来提到的两家芯片龙头也纷纷押注于Arm架构。

高通,重回服务器芯片市场

多年来,高通一直在为服务器CPU市场做准备。

高通曾在2016年推出过Centriq?服务器?CPU,但由于当时Arm服务器生态较为孱弱,以及高通自身遭遇的专利诉讼和恶意收购等困境,导致其服务器业务在2018年被迫放弃。此后,高通收购了初创公司?Nuvia,该公司专注于基于?Arm?架构的服务器?CPU?设计。

今年年初,高通透露其数据中心团队正在开发一款“高性能、高能效的服务器解决方案”,旨在满足数据中心应用的需求。

6月,高通公司宣布与Alphawave Semi达成协议,将收购Alphawave Semi全部已发行及待发行普通股资本,本次交易的企业价值约为24亿美元。Alphawave Semi?是高速有线连接和计算技术领域的半导体IP领导者,提供?IP、定制芯片、连接产品和芯片组,可以以更高的性能和更低的功耗实现更快、更可靠的数据传输

高通表示,收购?Alphawave Semi?旨在进一步加速高通进军数据中心服务器领域的步伐,并为其提供关键资产。高通?Oryon CPU?和?Hexagon NPU?处理器能够满足日益增长的高性能、低功耗计算需求,而这种需求正受到?AI?推理的快速增长以及数据中心向定制?CPU?过渡的推动。

在最近的第三季度财报电话会上,高通公司确认正在与一家超大规模云服务商就新型服务器芯片展开“深入洽谈”,预计?2028?财年产生收入。

Nvidia?CPU,有新成果

Nvidia作为GPU领域的巨头,在CPU领域的布局同样引人瞩目。

NVIDIA Grace?CPU?是一款突破性的?Arm?CPU,具有超强的性能和效率。它可以与?GPU?紧密结合以增强加速计算能力,也可以作为强大而高效的独立?CPU?进行部署。NVIDIA Grace CPU?是新一代数据中心的基础,可采用多种配置来满足不同数据中心的需求。

在今年1月的CES展会上,英伟达就正式发布了首款个人超级电脑Project DIGITS,其搭载了由英伟达与联发科合作开发的NVIDIA GB10 Grace Blackwell Superchip?芯片,由Blackwell GPU?和Grace CPU?组成,并配备了128GB LPDDR5X?內存和1TB/4TB NVMe SSD,能够运行超过2,000亿个参数的大型语言模型。

GB10 Grace Blackwell超级芯片配备了英伟达最新一代CUDA核心和第五代Tensor核心,可提供高达1petaflop的AI性能,并通过NVLink-C2C芯片间互连到高能效的NVIDIA Grace CPU。该Grace CPU包括20个基于Arm架构建构的性能核心,这是由英伟达与Arm构架系统芯片设计的市场领导者联发科联合设计,提供了GB10芯片的一流的性能、能效和连接性。

上述两个例子也可以证明,Arm?架构的服务器?CPU?高度契合数据中心应用。

至于未来?Arm?能走多远?是否足以比肩?x86?架构,目前还不得而知,但是从其在能效、成本控制上的优势,以及越来越多厂商的投入来看,它正在打开新的增长空间。随着云计算、边缘计算等场景对算力需求的多元化,Arm?架构凭借自身特性,正逐步在服务器领域占据更重要的位置,至少已经成为不可忽视的一股力量。

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