高通進軍伺服器底氣何來？外借三大時勢內蘊三大優勢

在伺服器CPU市場，英特爾架構一枝獨秀，市場份額已連續多年超過90%；POWER和SPARC雖然難挽下滑趨勢，但在關鍵任務領域仍有用武之地；幾乎已經退出歷史舞台的Alpha架構得益於在中國超算「神威·太湖之光」中的大量應用，被注入了一支強心劑。

相比之下，數年前一度被寄予厚望、曾被視為數據中心低功耗變革動力的ARM架構卻似乎慢慢淡出了我們的視線。

然而，這並不代表它將在數據中心偃旗息鼓。

時值2016年收尾和2017年開張之期，高通（Qualcomm）在ARM領域連番發力，讓沉寂許久的ARM伺服器陣營重鳴號角。

2016年11月18日，貴州華芯通半導體技術有限公司北京研發中心正式啟用。

「華芯通」是由貴州省人民政府與高通公司共同出資設立的合資企業，已經獲得ARM v8-A 64位處理器架構授權。

「華芯通」將通過引進、消化吸收、再創新，重點針對高端伺服器晶片指令集CPU微結構、多核互連、SOC等關鍵技術開展攻關，開發適合中國市場的先進伺服器晶片產品。

2016年12月7日，高通宣布全球首款10納米伺服器晶片Qualcomm Centriq 2400開始商用送樣，預計2017下半年進入商用市場。

作為Qualcomm Centriq系列的首款產品，Centriq 2400採用最先進的10納米FinFET製程技術，最高可配置48個內核，其所搭載的Qualcomm Falkor CPU，是高通研發的定製化ARM v8內核，通過高度優化可實現高性能，低功耗，特別針對數據中心最常見的工作負載而設計。

高通如此高調地對伺服器市場「送秋波」、「秀恩愛」，既吸引了從業者的視線，也不免引發疑問：眾所周知，高通是移動晶片領域的頂尖廠商，但緣何它會選擇這個時間點發力ARM伺服器晶片市場呢？

ARM晶片是否還有「搞頭」？

這個疑問的根源，離不開ARM架構在伺服器市場曾有的戲劇性發展經歷。

大概是2010年，在移動端如日中天的ARM陣營表現出了對於伺服器和數據中心的野心。

當時，數據中心能耗瀕臨上限，「大數據」已經露出了爪牙，數據中心迫切地希望找到一種能以較低的功耗來處理大量並行化、輕量化負載的方法，而ARM架構處理器所具備的多內核、高並行、低功耗的特性正好滿足了數據中心的這種新需求。

於是，業內普遍認為，ARM晶片將成為數據中心新的「顛覆者」，前景一片光明。

隨後，Facebook等大型網際網路廠商開始定製ARM伺服器，Marvel、Cavium、Applied Micro Circuits、三星等晶片廠商紛紛加入ARM伺服器晶片的研發，惠普等伺服器廠商開始測試ARM伺服器，而2012年x86伺服器晶片老兵AMD宣布推出64位ARM伺服器晶片，更是為ARM進軍數據中心加上了助燃劑。

當時，分析師們曾經樂觀地預測，到2019年，ARM伺服器晶片出貨量將占到總體市場的20%~25%。

然而，ARM的數據中心之路走得並不如預料中那樣順暢。

2013年底，ARM伺服器領域的先驅Calexda成為「先烈」，為ARM在數據中心的發展前景蒙上一層陰影。

2016年，Applied Micro表示將出售ARM伺服器業務；也有消息稱博通也將結束ARM伺服器計劃；而曾經讓人看好的AMD，又將重心轉回了x86和GPU。

所以，回顧這幾年ARM伺服器晶片的發展歷程，好似「一壺水被迅速燒熱又逐漸冷卻」，這種尷尬局面讓人不得不對ARM伺服器晶片的未來感到困惑。

再回到上面的問題，ARM伺服器晶片還有「搞頭」麼？高通為何在有先驅屢屢失利、甚至成為「先烈」的情況下高調進軍伺服器和數據中心？高通ARM伺服器晶片賴以生存的根基和底氣又在哪裡？

高通在打怎樣的「小算盤」？

高通是一家精明的企業，否則無以成為移動晶片界的龍頭企業。

在我看來，高通選擇在這個時間點高調入局，其根本原因在於看好ARM伺服器晶片市場的復甦趨勢和發展前景。

的確，ARM伺服器市場正在復甦。

儘管經歷了幾年的不溫不火，ARM伺服器晶片卻在近兩年，特別是2016年，迎來了一個重要的轉折點。

過去幾年中，ARM伺服器晶片在市場、技術和生態環境方面尚不成熟，而今，不管是市場、技術還是生態方面，它都面臨著近年來最佳的一個生長環境。

第一，先看市場。

前文提過，ARM的優勢在於多內核、高並行、低功耗，這樣的能力非常適合數據中心的並行化、輕量化負載，如搜索、Web、CDN、冷存儲等。

但由於ARM伺服器晶片發展過慢，而英特爾x86伺服器晶片的能效比也在不斷提升，數據中心對於ARM的需求已經不是那麼強烈。

如今的市場和幾年前已經不可同日而語。

時下，網際網路日趨繁榮，移動終端數量高速增長，物聯網快速發展，雲計算、大數據、移動、社交引領了新一輪的技術革命。

在這些新趨勢中，數據有集中也有分散，不論是貯藏了海量數據的大規模數據中心，還是分散在網絡邊緣的計算節點，都希望將每瓦特性能放在首位，更加注重空間和能耗的節約，用更少的成本從數據的流動中掘金。

同時，人工智慧、深度學習、機器視覺計算等新興應用負載的大熱將異構計算推到了舞台中央，單一的CPU架構已經無法滿足這些應用對於浮點計算能力、並行度、能效等方面的需求，於是，近年來CPU+GPGPU、CPU+FPGA等異構計算方式大行其道，其中，ARM+GPGPU、ARM+FPGA也因更具能效優勢，被視為一種理想的異構計算方式。

在這些新興應用和趨勢中，單純的英特爾架構方案已經不能完全讓大型數據中心的用戶滿意，雖然英特爾CPU的能效比在不斷提升，並且也具備Xeon Phi協處理器方案，但大型網際網路用戶更希望追求極致，將數據中心的能效做到更高。

於是，ARM又迎來了新的機會。

2013年百度在其南京數據中心首次應用ARM伺服器來支撐百度雲服務，將TCO降低了25%，存儲密度提升了70%。

本月初，又有消息稱，ARM將與阿里巴巴集團在數據中心業務方面展開合作，阿里巴巴將在自身數據中心的伺服器上大量採用ARM架構低功耗CPU，以逐步替換英特爾產品。

第二，再看技術。

過去幾年中，ARM伺服器晶片的絕對性能提升並不高，故而ARM伺服器只能被應用於一些輕量化的場景中。

而新近亮相的高通Qualcomm Centriq 2400,則將ARM伺服器晶片的規格提升到了一個新的台階：集成高達48個內核，率先採用10nm工藝（領先於英特爾的14nm），內核經過高度優化，可同時實現高性能與低功耗，專門針對數據中心最常見的工作負載而設計。

雖然高通沒有公布Centriq的進一步細節，但從核心數量和工藝上來推測，Centriq在性能與功耗方面的綜合表現將能夠與英特爾的主流晶片一較高下，且很有可能也領先於AMD即將推出的Zen伺服器晶片。

另一方面，ARM+GPGPU、ARM+FPGA等異構計算技術也在不斷走向成熟，特別是在超算領域。

此前，巴塞隆納超算中心就曾採用ARM+GPGPU的異構方式，富士通計劃建造的百億億次超算也將引入ARM晶片，同樣採用異構計算。

今年10月，英特爾子公司Altera推出了新一代的Stratix 10 FPGA，其中就採用了四核ARM Cortex-A53處理器。

有趣的是，連英特爾都開始重新接受ARM架構，這足以說明ARM技術的誘人之處。

第三，最後看生態。

由於缺少生態系統，特別是軟體生態，ARM這些年來發展得不太順利。

而今，網際網路的繁榮發展帶動了開源生態的發展，也給ARM的軟體生態帶來了利好消息。

對此，Qualcomm產品管理副總裁樂美科（Americo Lemos）曾表示，軟體過去大多是垂直的架構，而現在更多是使用開放原始碼軟體——這對Qualcomm來說是一件好事，因為入門的門檻變得非常低，不必再投資幾十億美金用於搭建軟體架構。

他說：「就像x86系統原來做的那樣。

開放原始碼軟體的普及和應用降低了Qualcomm進入這一領域的門檻。

」

所以，無論市場、技術還是生態，ARM進軍數據中心已經處於一個「臨界點」，高通在這個時間點高調入局，稱得上是恰逢其時。

高通的底氣何在？

不難預見，未來幾年ARM架構在數據中心將大有用武之地，也將吸引更多的玩家加入，競爭也將趨於激烈。

那麼，對於高通而言，未來能否將在移動市場的優勢延續到伺服器和數據中心領域？我們不妨來簡單分析一下。

Qualcomm負責數據中心技術業務的產品管理副總裁樂美科展示全球首款10納米伺服器晶片Qualcomm Centriq 2400

首先，從產品技術角度來看，高通在ARM技術上有著多年積累，過去一直是對ARM架構利用、對其性能發掘最為充分的廠商之一，有著成熟的生態系統。

高通在製程工藝上一直領先，這是未來高通能夠保持優勢地位的一個重要保障。

此外，高通處理器的集成度一直很高，是SoC技術領域的王者。

比如它能在移動晶片中集成通信模塊、多媒體功能、3D圖形功能和GPS引擎，而據外媒透露，高通伺服器晶片上將集成乙太網、加密和PCIe等功能模塊，也將以SoC的形態出現，這也是當前伺服器晶片的一個重要發展趨勢。

關於高通ARM伺服器晶片的持續創新力，也就是它的研發力量，樂美科曾經在接受中國媒體採訪時表示，高通已經具備研發伺服器晶片的專門團隊，同時也吸引了一批非常優秀的與雲相關的工程師。

此前，高通還曾演示了Qualcomm Centriq 2400 處理器上運行基於 Linux 和 Java 的 Apache Spark 和 Hadoop，對於這兩個當前最為流行的大數據處理平台，看來高通已經早已開始著手準備了。

對於高通進軍伺服器和數據中心市場的優勢，樂美科曾經表現得非常樂觀：「第一，Qualcomm是真正的SoC設計公司，也就是集成晶片設計公司；第二，我們有最領先的製程技術；第三，我們在這個生態系統中也建立了多年的合作關係，能使我們在這個領域取得成功。

」

樂美科談到的生態系統的關係，其實就是高通的第三大優勢。

早在高通研發ARM架構伺服器晶片之初，它就已經收穫了網際網路數據中心巨頭Facebook的支持，一直在後者的開放計算項目（OCP）中占有一席之地。

2015年時，高通又與Xilinx和Mellanox達成了合作，攜手提升ARM伺服器晶片與FPGA晶片及數據中心連接解決方案之間的兼容性，預計這項協作的成果有望在2018年面市。

在2016年早些時候，高通還與IBM、ARM、Mellanox及Xilinx等廠商共同創建了CCIX聯盟，開始更為積極地參與對數據中心專用加速器晶片的標準定義工作，以求能夠讓自己未來的ARM伺服器晶片能與這些加速器組合為具有強大競爭力的異構計算方案。

雖然高通這幾次出手，還只是它在伺服器生態系統營建方面的部分舉措，但一直關注硬體技術的權威網媒Anandtech已經給出了這樣的評價：「這足以說明高通在非常認真地對待自己的伺服器業務。

」

高通的最後一個優勢，就是穩穩接上了中國的地氣，抓住了進入中國市場的先機。

中國市場對ARM有著旺盛的需求，在國家自主發展的政策引領下，中國伺服器、HPC等關鍵信息設備亟需實現國產化，開放的ARM架構是一個重點發展的對象。

實現高通這一戰略的關鍵舉措，就是在2016年1月17日高通與貴州省人民政府簽署戰略合作協議並為合資企業「貴州華芯通半導體技術有限公司」揭牌。

根據協議，高通將向華芯通提供伺服器晶片技術許可，並提供設計和技術支持。

前文曾提及貴州華芯通半導體技術有限公司北京研發中心在同年11月18日正式啟用的消息，正是高通和貴州在ARM架構伺服器晶片領域通力合作所取得的一個重要進展。

在移動晶片領域，對於如何藉助中國手機廠商擴大產業生態，高通已經是箇中好手，看來這種經驗同樣有助於高通擴大伺服器晶片的生態。

與中國地方政府成立合資公司，不僅有助於華芯通利用高通的技術優勢，更為靈活地定製開發，更快地推出適合中國市場的伺服器晶片，推動中國自主創新；對於高通來說，面對前景一片大好的中國市場，以這種技術輸出的形式能夠更快地站穩腳跟，做大中國市場的「蛋糕」。

能否撼動英特爾王座？

從Facebook、阿里、百度等大型網際網路公司紛紛對ARM拋出橄欖枝，能夠看出英特爾在數據中心的「王座」已經不再那麼牢靠。

在雲計算、大數據、移動、社交、人工智慧、物聯網所帶來的這場新技術革命中，數據中心正從少數廠商、單一架構、軟硬體緊密耦合引領的創新，走向用戶引領、多方響應、異構共榮、軟體定義硬體的創新。

而高通在其中扮演的，正是一個帶來活力、創造多樣化和更多協作機會的角色。

但是，從唯物辯證法上來看，外因固然重要，內因才是起決定性的因素。

數據中心新趨勢、市場新需求給每一個ARM架構玩家提供的機會都是均等的，能否抓住機會，更多靠的還是自身的修為。

對於ARM伺服器和數據中心領域的「後來者」高通來說，ARM「先驅」和「先烈」們的經驗教訓很值得參考，其一是要加快產品研發的速度，畢竟英特爾也即將在2017年推出10nm製程工藝；其二是要快速建立生態圈，彌補ARM在軟體和應用層面的短板；其三，自然是要找到關鍵的客戶，有了成功案例的刺激和示範作用，才能讓ARM架構伺服器晶片獲得更大的動力和加速度。

未來不遠，一切可期。

2017年將是關鍵的一年，且看高通接下來如何出招。

申耀的科技觀察（微信號：shenyao），由非著名科技媒體人申耀創辦、10萬公里公路自駕經驗老斯基，在各大自媒體平台擁有專欄，致力於科技行業的觀察和思考，在這裡讀懂科技行業，知趨勢，贏未來！