如何給英特爾致命一擊——高通公布10納米ARM伺服器晶片

高通公司高級副總裁Anand Chandrasekher手持一塊Centriq 2400晶片樣品。

高通公司表示其已經開始向客戶提供Centriq 2400樣品，即由該公司打造的10納米製程64位ARMv8-A通用型伺服器級系統晶片。

這家總部位於加利福尼亞州聖迭戈的移動晶片設計廠商已經從AMD、英特爾、博通以及自身內部技術人才池中招募到大量工程師，共同致力於開發這一處理器家族。

高通公司認為通過直接殺向10納米製程水平，其將在與英特爾的競爭中保持領先——後者目前仍在銷售14納米伺服器CPU。

在英特爾的x86世界當中，處理器利用特殊製程節點所製造，優先面向台式機與筆記本設備，而其伺服器CPU家族則會於次年完成同一波升級換代。

舉例來說，英特爾的10納米PC晶片代號為Cannonlake，其計劃於2017年下半年推出。

而10納米級別至強伺服器晶片則會延後約12個月，即於2018年下半年投放市場。

高通公司指出，其目前的目標是在2017年下半年批量出售10納米FinFET伺服器CPU，相對於英特爾早了一年。

儘管英特爾方面在晶片製造技術方面占據領先優勢，但高通則統治著移動晶片領域——其10納米FinFET驍龍835系統晶片專門面向智慧型手機平台，由三星公司負責製造並將於明年夏季之前推出。

高通公司目前正積極將其在10納米移動半導體領域的專業知識引入數據中心之內。

高通公司並未將Centriq像其它ARM兼容型數據中心晶片那樣設計為專門面向利基性工作負載; 相反，該晶片設計廠商認為Centriq完全能夠與英特爾至強數據中心方案進行正面對抗。

Centriq 2400將擁有高達48個計算核心並配備單插槽。

高通公司的工程師們表示單插槽設計可能會令人有些意外，畢竟大多數人都會將雙插槽視為必然——即在單一系統晶片封裝內容納24個計算核心，雙插槽共同實現48核心。

英特爾公司的至強E5-2600 v4每插槽最高計算核心數量為22個，而至強E7 v4則最高為24個。

另外需要強調的一點是，其並不屬於原有驍龍系統晶片面向數據中心任務作出的直接容量擴展型方案。

事實上，其採用高通公司原創設計的Falkor微架構，與ARMv8-A相兼容且專門為Centriq產品線所開發。

儘管其仍然共享移動端表親的部分設計元素——例如通過模擬電子元件進行溫度感應——但其使用方向則完全不同。

作為一款伺服器組件，其高度關注每瓦特性能這一核心指標，且最大程度確保性能水平不會因此受到影響。

其擁有高容量緩存，提供RAM控制器以匹配計算節點中常見的內存類型等等。

其晶片預計會根據測試性能水平採取不同的封裝方式，而這種要求完全符合性能規格、要麼根本無法正常運行的封裝思路與移動系統晶片完全不同。

主要細節

來自高通公司提供的Centriq 2400演示文稿。

Centriq於今年早些時候被高通公司正式定為其64位伺服器處理器的代號。

今年10月，高通方面展示了其24核心14納米FinFET原型設計晶片，而其隨後演變為如今的10納米2400。

當時，高通方面已經開始向各頂級雲服務供應商提供能夠與該原型設計晶片相匹配的開發工具包用以調查研究。

目前，高通公司再次向各雲服務供應商提供晶片樣品，而其最終將轉化為商用化Centriq系統晶片。

根據高通公司工程師們的介紹，該系列晶片符合ARM標準——包括春伺服器基礎系統架構以及伺服器基礎引導要求，意味著該硬體可在無需其它調整或者特殊驅動程序的配合下為用戶所理解及支持。

希望這能夠將ARM開發社區引入至該平台之上，從而為其帶來更多相關應用程式、中間件、作業系統以及技術支持。

這款晶片還將包含ARM TrustZone以執行某些高安全性任務。

「與其它伺服器處理器，特別是英特爾方面的產品一樣，高通Centriq 2400的配套驅動程序也將被引入Linux系統當中。

這些上游提供的驅動程序隨後會被引入各類Linux發行版，」該技術團隊的一位發言人告訴我們。

高通公司的計劃是將這些處理器——其中包含CPU計算核心、內存與IO控制器以及多種外圍設備控制器——出售給雲服務巨頭（例如谷歌及Amazon等）以及價格相對低廉的白盒伺服器製造商（例如緯穎科技、廣達電腦與富士康等），由其構建開放計算兼容性設備以實現開源軟體的購買、安裝及運行。

目前世界前八大雲服務巨頭——包括谷歌、Amazon、微軟、百度以及騰訊等——都在對Centriq晶片進行測試。

目前該產品仍處於開發階段：高通公司坦言，其確切規格、封裝以及速度與交付進度距離真正的系統組裝製造還有六個月距離。

實拍圖

高通公司位於加利福尼亞州聖何塞的辦公室內拍下的晶片真容。

為什麼用戶應當考慮將其計算工作負載由x86轉移至ARMv8？關於這個價值影響達數十億美元的問題，高通公司數據中心技術負責人Anand Chandrasekher表示，各伺服器製造商將對Centriq方案抱有興趣，我們猜測這可能是因為該系統晶片將與FPGA及GPU等加速機制緊密結合。

當然，大家也可以將這些附加引擎納入現有x86 CPU當中，而各大面向機器學習及其它大規模處理業務的企業也確實採取了這樣的作法。

Chandrasekher指出，考慮ARM還有著其它理由：將其作為備用資源。

谷歌及其它廠商正在數據中心內嘗試使用IBM Power及ARM計算核心，旨在評估利用其替代英特爾處理器的可能性——谷歌公司高度傾向於在其數據中心內引入混合型架構，這顯然有助於推動高通方面將其ARM伺服器晶片家族推向市場的野心。

從本質角度講，英特爾公司的CPU占據全球數據中心計算處理器市場99%份額，而任何出現在這一領域中的競爭都將有助於創新、價格調節以及供應安全。

我們希望各頂級雲服務供應商能夠考慮將基於ARM架構的Centriq作為通用型處理方案。

如果其能夠在架構層面實現成功擴展，那麼未來還將被廣泛部署至更多大規模企業當中，這將逐步削弱英特爾公司的壟斷地位。

「有選擇顯然是件好事，而Centriq帶來的創新成果也能夠帶來更為豐厚的收益，」Chandrasekher本周一表示。

「我們首先與大規模數據中心運營商進行合作，他們將在未來拉攏到更多企業用戶。

」

時間

高通公司這一次很可能是找對了時間與切入點。

在此之前，關於ARM伺服器級晶片市場出現了大量炒作性宣傳，但這些泡沫最終一一破滅。

Calxeda公司承諾引領計算新紀元，但最終卻未能及時提供64位CPU產品。

Applied Micro的X-Gene產品家族已經被整體售出，博通的Vulcan項目事實上也已經失敗，更遑論已經決定將未來命運押在x86 Zen架構身上、而非ARM伺服器晶片的AMD公司。

高通方面則一直相當低調，最終卻一舉拿出了人們長久以來所期待的解決方案。

Centriq晶片擁有三大特性，而這些是過去五年來一直阻礙著ARM數據中心實現的痛點所在。

首先其採用64位ARMv8-A架構，優於當初炒作剛剛興起時所能實現的32位。

其採用10納米製程工藝，這也是實現一款在性能與功率上具備可行性的伺服器級ARM處理器的前提條件。

另外，其還站在了雲巨人的肩膀之上，這些供應商正在越來越多地將企業客戶投向傳統內部設施供應商的IT預算收入自己囊中。

在雲環境下啟動節點並運行軟體即服務時，大家可能根本不在乎其採用的到底是x86還是ARM架構，只要其能夠執行並提供您所需要的API及系統環境即可。

再有，運行ARM伺服器在成本上低於英特爾設備，且不會造成性能損失，這一點對於那些每季度需要購置數十萬塊處理器的雲巨頭而言非常重要。

這已經成為一種現實的經濟問題，而非CPU架構問題。

為何始終遮遮掩掩？

ARM伺服器晶片總是罩有一層神秘的面紗，因此很多人認為其已經在一定程度上宣告失敗。

除了Vulcan項目這類實際上已經消失的成果之外，根據我們與從業者的對話來看，這種遮掩態度源自三方面理由。

其一在於，此類晶片只面向一流雲服務供應商——包括谷歌、Amazon、微軟與百度等——因為這些巨頭一直在尋求新型晶片進行評估，並可能將其納入設備以支持各類定製化應用。

這類舉措往往非常隱秘，旨在防止競爭對手掌握其網絡及應用層面的最新動向，並最終導致其喪失競爭優勢。

正因為如此，我們才很少從谷歌等廠商處聽聞其採用非英特爾晶片。

另一個原因在於，中國對於非英特爾晶片抱有濃厚興趣，特別是那些可自主授權及開發的處理器設計組件。

因此，西方世界一直對此避而不談。

最後也是最重要的理由源自英特爾。

晶片巨頭不惜採取一切措施以應對在PC及數據中心領域挑戰其霸主地位的行為。

考慮到其已經基本上壟斷了全球伺服器環境，這樣的作法也並不令人意外。

這樣的壓力導致眾多原本考慮使用非x86設備的企業不得不另謀出路，即繼續購買更多至強處理器。

除非時機成熟，否則沒有哪家廠商願意向英特爾公布自己的ARM伺服器晶片規格及定價，否則必然招致對方的全力打壓。

高通公司自然也不例外，Centriq處理器的公布自然會引發英特爾方面強烈的憤怒情緒。