繼蘋果、亞馬遜後,阿里雲積極入局,Arm伺服器晶片有望增長十倍

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文 | 楊劍勇

近年來,除智慧手機以外,ARM不斷向物聯網、PC、伺服器等方向延伸,作為統治移動晶片的霸主,向傳統CPU巨頭英特爾領地發起進攻。如今,ARM生態不斷擴充套件,從PC到雲端再到邊緣、物聯網和超級計算在內的各個領域,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於ARM設計通用晶片。

在蘋果公司帶動下,對ARM產業鏈影響深遠

從需要指出的是,蘋果基於ARM設計M1晶片,對產業鏈影響深遠。很長一段時間內,蘋果Mac產品線採用英特爾晶片,自去年M1晶片橫空出世後,蘋果將逐漸減少對英特爾的依賴,如今M1晶片已在iPhone、iPad、Mac產品上使用。面對蘋果基於ARM自研晶片,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更好的晶片,希望能重新奪回蘋果這一大客戶。

圖片來自蘋果官網

值得一提的是,作為一款低能耗晶片,M1帶來了Mac一次重大飛躍,在今年春季釋出會上,庫克表示搭載蘋果自研晶片M1的Mac電腦銷量已經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,被視為王炸晶片。 M1 Max是蘋果公司迄今為止打造出的最大晶片,內部整合570億個電晶體,最高可配置 64GB 的高速統一記憶體。據介紹,M1 Pro 和 M1 Max 的中央處理器執行速度相比M1提升最高可達 70%,諸如使用 Xcode 編譯程式碼等任務因此可以處理得比以往更加快速。

而M1 Pro的圖形處理器執行速度相比M1提升最高可達2倍,M1 Max更是提升最高可達4 倍,能讓專業使用者在對效能要求極高的影象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晶片。整體來看,M1 晶片憑藉無比強大的效能、精心打造的技術和業界領先的能效,為蘋果最受使用者歡迎的系統帶來了巨大變革。

蘋果公司硬體技術高階副總裁 Johny Srouji 表示,“依託中央處理器和圖形處理器效能的大幅提升,最高可達 6 倍的記憶體頻寬,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 的晶片產品開拓出新的天地,在專業級膝上型電腦領域獨樹一幟。”

圖片來自蘋果官網

M1 Pro 和 M1 Max 內部整合多達 10 核中央處理器,同等功耗水平下的執行速度比最新款的 8 核 PC 膝上型電腦晶片快達 1.7 倍,達到其峰值水平效能所需功耗卻少了 70%。

儘管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對產業鏈影響深遠,其他品牌可能會加大ARM架構上發力,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。

阿里雲一雲多芯持續推進,基於ARM自研雲晶片倚天710亮相

不僅蘋果公司,還有華為積極發展ARM伺服器晶片、亞馬遜AWS雲伺服器也在採用ARM設計晶片。到如今阿里巴巴在今年阿里雲棲大會上正式釋出自研雲晶片倚天710。倚天710是為雲而生的CPU晶片,是阿里雲推進「一雲多芯」策略的重要一步,主要是自用,部署在阿里雲資料中心,並針對雲端計算的特點做了大量優化,效能超過業界標杆20%,能效比提升50%以上。

架構層面,倚天710採用最新ARMv9架構,多達128核,主頻最高3.2GHz,可同時兼顧效能和功耗。同時,集成了業界最領先的DDR5、PCIE5.0等技術,能有效提升晶片的傳輸速率,並且可適配雲的不同應用場景。目前,阿里雲面向雲原生時代的“磐久”自研伺服器系列,首款搭載自研晶片倚天710的磐久高效能運算系列也同時在阿里雲棲大會上亮相。

圖片來自阿里雲公眾號

隨著阿里雲完善了全棧雲基礎設施的最後一環,實現從晶片、部件到整機的技術及架構創新和自研。對此,阿里雲智慧總裁張建鋒表示:“阿里雲過去十二年,阿里雲打造出中國唯一自研的飛天雲作業系統。今天阿里雲堅持自研,繼續“向下生長”,從飛天到倚天,打造以云為基礎的軟硬體技術體系。”

雲巨頭入局,帶動 Arm架構伺服器CPU未來10年增長超10倍

不僅有華為、亞馬遜,如今還有阿里雲等,眾多雲巨頭加入ARM陣營,預示著生態越來越完善,在伺服器市場份額不斷飆升。根據權威調研機構IDC此前釋出的資料顯示:2020年第三季度,基於Arm的伺服器同比增長了430.5%,2020年第四季度同比增長了345%。儘管基數很小但仍在增長。

當前,Arm架構處理器在伺服器市場的應用正處於快速上升時期,另據Statista預測,到2028年,Arm架構處理器在資料中心和雲的市場份額將從2019年的5%增長到25%。2028年的市場規模將達到580億美元,比2019年的14倍還多。

不過,在Arm伺服器方向,目前亞馬遜雲科技的Graviton處理器在市場、價格優勢、效能、可靠性和創新五個方面的投票都高居第一位。這是第三方調研機構IT BRAND PULSE最近釋出關於伺服器產品領導者的2021年IT專業人士投票結果。據瞭解,亞馬遜雲科技2018年底首次公開基於ARM架構處理Graviton的雲實例EC2 A1,對部分工作負載能耗降低高達45%。2019年底釋出基於Arm架構的Graviton2處理器,相較x86同類產品計算容量提升4倍,價效比提升高達40%。

亞馬遜雲科技被評選為Arm伺服器處理器領導者,兩年多時間就深深紮根到IT專業人士心中,著實讓人意外。ARM作為全球領先的半導體智慧財產權(IP)提供商,全球智慧手機和平板電腦幾乎都採用ARM架構,包括蘋果、高通等採用ARM構架來設計晶片。在智慧終端以外,ARM不斷延伸至,以此挑戰英特爾在CPU的地位,且市場份額不斷提升,也印證受到市場青睞。

以亞馬遜雲科技為例,作為資料中心基礎設施研究、資料和分析的IT Brand Pulse資料顯示,在基於Arm 的伺服器CPU領域中,亞馬遜雲科技強大的品牌認知度和創新精神導致 64%的 IT 專業人士選擇 Graviton 作為基於亞馬遜雲科技的伺服器 CPU 的市場領導者。

藉助ARM,搭載Amazon Graviton2的Amazon EC2 X2gd與當前基於x86的X1例項相比,新一代X2gd例項用於記憶體密集型工作負載的價效比提高了55%。基於Arm架構的Amazon Graviton2處理器自2020年5月上市以來,眾多已經使用基於Amazon Graviton2例項的客戶,包括Domo、F1方程式賽車、Snap等。亞馬遜雲科技負責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,因為它們在效能上有很大提升,同時還能顯著降低各種工作負載的成本。”

最後

在人工智慧時代,資料中心地位愈顯重要。來自Synergy Research 資料顯示:截至2021年第二季度末,全球超大型資料中心數量達到659個,自2016年年中以來增加了一倍多。在超大規模運營商中,亞馬遜、微軟和谷歌合計佔資料中心足跡的一半以上,但就過去四個季度的資料中心增長率而言,表現突出的是三家中國公司——位元組跳動、騰訊和阿里巴巴。

主要疫情促使各行業智慧化轉型加速,導致對雲服務需求劇增,從而促使雲服務巨頭不斷擴大資料中心規模,以此滿足社會智慧化轉型需求。也顯示出全球企業IT構架逐漸向雲構架遷移。來自Synergy Research報告指出:雲正日益主導IT格局,使整個雲生態系統中的公司受益。2021年上半年,全球雲生態系統收入增長25% 至2350 億美元。

其中,增幅最大的是雲基礎設施服務,包括IaaS、PaaS和託管私有云服務。要知道,十年前,亞馬遜、Salesforce 和谷歌等公司幾乎沒有涉足企業 IT,但現在卻是市場的主要力量。報告還指出,與雲相關的市場正以每年15%到40%以上的速度增長。雲服務的年度支出將在四年內翻一番。在整個雲生態系統中,表現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,這些公司佔所有云相關收入的一半以上。

以云為核心的智慧化、數字化速度正在加快,推動雲服務在未來將會變得越來越主流,作為基礎設施無處不在。雲服務廠商則是全球智慧化背後力量,幫助企業更快地進行數字化轉型和創新的同時,其雲服務板塊會得到進一步增長,營收規模有望繼續擴大。