ARM/IBM左右夹攻 英特尔服务器举步维艰?

玄学酱 2017-07-11

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物联网的重要价值在于通过将传感器采集的海量数据进行处理分析得出有价值的信息,因此无论是谷歌、微软、亚马逊还是阿里百度等巨头都加大了在大数据领域的投入。大数据的火热势必将带动服务器市场增长,目前服务器芯片市场英特尔x86架构占据绝对主流,巨大的市场让IBM、ARM加紧布局,未来将会呈现怎样的格局?

全球服务器市场低迷 数据中心成驱动力

Gartner的2016年第一季度全球服务器市场报告显示,全球服务器市场仍处在一个相对低迷的增长周期中。2016年第一季度全球服务器销售额同比下降了2.3%,出货量则维持在1.7%的低水平增长。亚太地区的表现最为抢眼,销售额和出货量分别增长了9.7%和8.4%,中国的市场实现了销售额和出货量双增长。

报告显示,2016年第一季度中国服务器市场整体出货量55.3万台,同比增长11%;整体销售额达到21.2亿美元,同比增长12%。IDC数据显示,2015年中国服务器芯片市场规模为370万片,2020年将达到860万片。

Gartner研究副总裁Jeffrey Hewitt认为,“驱动全球服务器依然增长的动力来自于超大型数据中心,而中小企业的增长相对而言仍比较平缓,作为最终用户的他们正借助虚拟化和云计算来应对不断增长的应用需求。”

虽然目前的服务器市场低迷,但前景看好,因此已经占据99.2%市场份额的英特尔与IBM和ARM之间的竞争正在逐渐升温。

IBM开源Power架构对杀x86封闭架构

七八年前,x86服务器与非x86架构服务器平分天下,当时IBM的RISC/Unix系统受到大企业青睐,人们或多或少地认为x86服务器更适合中小企业和桌面服务器。在随后不到十年的时间,英特尔x86架构成功占据了服务器市场主要份额,以IBM为代表的RISC服务器被挤到了角落。

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X86与非x86架构服务器市场份额走势

于是,IBM做出了一个决定,与谷歌、泰安、Nvdia、Mellanox等公司宣布成立OpenPower联盟(后发展为OpenPower基金会)并将Power架构开源!2013年以来,开放的OpenPower基金会从最初的5个会员发展到280家会员,其中有30家中国厂商。

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开放的Power架构带来更高的性价比,目前国产服务器多采用的是中晟宏芯中的CP1处理器,主频4GHz 可以提供12核96线程,支持1024GB内存,据介绍,在与英特尔同等E5处理器性能相当情况下,功耗相当但是成本稍高一些。

中太服务器的王雪松表示POWER服务器特别适合做一些特定领域的深度定制,而且经过优化后性能表现很突出,这样可以帮企业节省很多服务器费用。“现在很多数据中心或者大公司要采购上万台以上的服务器,这样可以帮客户节省很多成本。”

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开放的架构下,除了性价比厂商还大打安全牌,提出安全可控服务器,例如英特力称从设计开发、制造及售后服务完全自主实现绝对安全保障,北京创和通讯也喊出“国产硬件、屏蔽后门、系统安全”的口号。

除此之外,苏州中晟宏芯信息科技有限公司已宣布该公司已拿到IBM服务器处理器芯片Power 8芯片架构和指令系统的永久授权,并可以基于该芯片进行自主创新。中晟宏芯董事长郑茳解释:“引进Power 8之后,需要结合政府部门要求和厂商迁移需求重新设计中国自主标准的安全模块。初期在掌握源代码的基础上学习IBM技术,做出可控芯片,后期则在IBM帮助下自主定义芯片结构。”

由此看来,IBM的Power架构的开放性使其在中国已经形成了一个完整的小生态系统,比如在POWER服务器方面就形成了芯原的设计服务、苏州中晟宏芯服务器芯片、红旗的服务器操作系统、南大通用数据、中太服务器、浪潮、英特力、创和通讯、北京红象云腾等完整的上下游服务体系。Power架构服务器大有可期,但面对英特尔99%的服务器市场占有率,OpenPower联盟仍然面临巨大的挑战。

ARM架构能否再现移动芯片市场成功

与ARM架构芯片占据了95%的智能手机芯片市场份额的巨大成功不同,2015年运用ARM架构的服务器芯片在全球服务器芯片的市占率还不到1%。不过,ARM希望在2020年扩展至25%。

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对于服务器行业来说,由于其需要进行多线程任务以处理大量数据,因此服务器早就采用64位架构。早期ARM在服务器芯片行业遭遇挫折,随后才推出高性能的64位架构,迎合服务器芯片行业普遍使用64位架构的需求。另外,服务器芯片发热也在消耗大量的能源,而ARM架构向来以低功耗著称,但低功耗伴随的低性能又成为了ARM进入服务器行业主要障碍。不过眼下64位ARM架构的性能已越来越接近Intel的X86架构,并且ARM架构服务器芯片兼具成本优势。

ARM近两年积极拉拢合作伙伴取得了一定的成效,AMD作为Intel的老对手,目前只有不到1%的服务器芯片市场份额,为了获得市场份额并赢得生存发展的机会,早在2012年AMD就宣布采用ARM架构推出服务器芯片,2016年1月正式推出首款基于ARM架构的处理器Opteron A1100。

手机芯片霸主高通在面临越来越多竞争对手以及在移动通信市场专利优势的削弱的挑战,2015年10月,高通宣布将一个基于新的系统芯片开发平台送交顶级服务器制造商试用,从此正式进入服务器市场。2016年1月17日高通公司与贵州省政府达成战略合作,合资成立面向中国数据中心服务器芯片市场的贵州华芯通半导体技术有限公司,据悉,ARM架构为核心的华芯通服务器芯片预计将于2017年下半年上市。

中国四大服务器提供商之一的华为,在2015年被媒体访问会否推出自主架构的时候,华为方面称将获取ARM授权研发自主架构用于服务器芯片。

棱镜门之后,中国希望摆脱对Intel X86服务器的依赖,这大大增强了中国研发自主服务器芯片的意愿,科技业巨擘Google、facebook、亚马逊等也考虑采用英特尔以外的服务器芯筹建网路资料中心,这给ARM带来了巨大的机会。

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ARM企业行销与投资人关系副总裁Ian Thornton坦言,ARM服务器芯片技术和软件生态系还不够成熟是ARM服务器至今采用仍不高的两大主因。生态系统的建立又面临不小的挑战,首先是一家芯片业者开发ARM芯片到完成量产,通常得需要2~3年时间,其次,即使新芯片推出,服务器厂商要采用还会碰到许多软件无法支持的情况。因此需要得找到更多硬件系统、软件应用厂商加入,才能逐渐壮大整个服务器生态圈。这不是短短几年就能达成,而是得需要花上10年才能够完成。“目前ARM才刚走到一半,未来5年才会是胜负的关键。”他表示。

英特尔变革应对挑战

英特尔除了要面对服务器领域来自IBM和ARM阵营的挑战,PC市场的衰退和移动芯片市场的失利迫使英特尔不得不采取策略的调整。英特尔的新战略将重心放在云和数据中心、物联网、存储和FPGA。

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在服务器领域,英特尔考虑使用快速协同处理器(称作FPGA)来快速执行特定任务。英特尔认为CPU和FPGA的绝杀组合能够轻松进行重新编程,加速广泛工作负载。英特尔去年通过167亿美元的价格收购FPGA厂商Altera,有分析认为英特尔会把FPGA和Xeon E5-2600 v4服务器处理器捆绑在一起。

英特尔同样推出了一个叫作机架级结构(Rack Scale architecture)的概念,有意为服务器安装带来配置灵活性与电源效率。这个想法是将处理,内存和存储分离到机架上的不同盒子中,这比起将各个服务器拼凑到一起,能实现更多的内存,存储和处理资源安装。

在中国寻求合作伙伴方面,2016年1月英特尔与清华大学和澜起科技签署三方协议,宣布研发可重构计算技术与基于x86架构的新型通用型CPU。除此之外,英特尔更是将第一款14纳米E7处理器首发仪式放在中国,这也是英特尔进入中国31年以来首次把服务器产品全球首发放在中国。

英特尔的资料显示,相比上一代产品E7 v3(2015年第二季度上市),E7 v4无论在内核数量、多线程支持还是缓存(Cache)方面都有大幅提高,最高配E7 v4具备24个核、支持48个线程,缓存(最后一级)更是达到了60MB。在内存容量支持方面E7 v4更是提升了一倍,单插槽支持3TB内存,最高可支持8路24TB内存,这就保证了基于E7 v4的系统有足够的空间实现内存计算分析。据介绍,E7性能更强、功耗更低、价格却是对手的十分之一。

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英特尔E7也得到了一些从RISC阵营转投到了x86怀抱的厂商,比如北京飞机维修工程有限公司、南京南瑞集团公司信息系统集成分公司、中国移动。

未来,超大型数据中心将会驱动服务器市场的增长。OpenPower和ARM阵营来势汹汹想要抢夺x86的市场份额,但从短期来看,无论是IBM还是ARM都难以撼动Intel在服务器市场的地位。从长期来看,不用的应用市场需要不同架构的服务器,因此将会多阵营共存,至于是否会不会一家独大,还有待时间告诉我们。





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