與非網 12 月 10 日訊，蘋果官方稱，其最新處理器 A13 共包含 85 億個晶體管。1995 年，皮克斯第一步動畫電影《玩具總動員》上映，背后共有 117 臺服務器進行數據支撐，而對應晶體管數量為 10 億。簡單換算可知，搭載 A13 的 iPhone 11 系列手機數據處理能力，在 24 年前可覆蓋 8．5 部動畫長片的運算。
硬幣兩面 不破不立
壓力背后往往是機遇，因為不破不立。最佳的例子是，數據體量爆發式增長的同時，也直接催生包括半導體架構提供商、云計算服務供應商、傳統半導體設計廠商等在內，涵蓋全產業鏈的巨大市場。IDC 數據顯示，截止 2023 年，數據中心市場規模可達 3000 億美元，而數據總量在 2025 年可增至 175ZB。
圖源 ｜ Arm 官網
如果數據中心處理器領域，英特爾以 90％市場份額占據頭把交椅，而來勢洶洶的 AMD 通過霄龍 7742 處理器 “64 核＋128 路通道”配置，在多個跑分比拼中，均遠超英特爾 Xeon Platinum 8280，雙方的輿論爭霸為行業源源不斷輸送談資。
但值得注意的是，AMD 處理器基于 X86 架構——由英特爾主導的生態。而反觀在服務器級別 GPU 領域，與英特爾有正面交鋒的英偉達；以亞馬遜為首的主流云計算服務提供商開啟芯片自研之路；代號為 Astra 棄用主流的英特爾平臺，使用 Marvell Thunder X 計算平臺，構建超算項目 Astra。追本溯源，均來自 Arm 架構的支撐。
上月，三星宣布解散位于美國奧斯汀的 CPU 部門，宣告其基于 Arm 架構全自研的 CPU 計劃失敗。至此，除了蘋果手機外，目前市面上的移動終端內置處理器，無一例外地使用 Arm 架構與方案。從競爭角度出發，并不利于創新與改進的迸發。同理可參考桌面端，在 AMD 發布 Zen 系列處理器前面，英特爾相關產品性能在兩年內未做跨越式改進。
殺死對手 絕對主導
三星 CPU 研發部門成立于 2012 年，作為對標 Arm 架構處理器被給予厚望。早前代號為 M1 的處理器被用于 Exynos 8890 的 SoC 方案，最新款 M5 處理器被用于 Exynos 990 解決方案中。雖然其退出該市場主要原因為研發成本過高外加銷售利潤無法支撐。
但是，該事件的直接推力是，Arm 接連推出 Deimos （Cortex－A77） 與 Hercules （Cortex－A78） CPU 核，以及基于 ARMv9 架構的處理器處理器，不斷提升三星追趕門檻，最終導致其繳械投降，重新直接采用 Arm CPU 架構。
同樣是各自領域的架構主導者，與英特爾主動揮刀斬移動基帶業務不同的是，Arm 并未止步于移動端的絕對優勢，其在服務器領域的雄心壯志從未泯滅。
2017 年，高通基于 Arm 架構推出面向服務器市場的芯片解決方案，但僅在一年后便宣告失敗。有趣的是，至此雙方走向不同的道路。
相對薄弱 從未止步
高通發布 Cloud AI 100 解決方案，用于數據中心 AI 推理預算。雖然官方目前并未透露該芯片組的底層架構，但業內人員分析稱，其是專用集成電路 ASIC，有可能采用與谷歌張量處理單元（Tensor Processing Unit）類似的模式，以正面應對來自英偉達與英特爾的挑戰。
與此同時，Arm 與亞馬遜合作，開放代號為 Cosmos 平臺，賦能亞馬遜云服務器專用處理器 Graviton 的構建。據悉，基于 Graviton 的第一代服務器具備 30％的性價比優勢，第二代對應的提升可達 40％。
Synergy Research Group 數據顯示，截止 2018 年 Q1，亞馬遜占全球云端硬件市場的 33％，遠領先于微軟（13％）與谷歌（6％）。
英偉達創始人兼 CEO 黃仁勛預測，截止目前，Arm 已擁有超過 1000 億臺計算設備，而在未來幾年，該數字將超過 1 萬億臺。因此，其與 Arm 等科技企業聯合，推出 GPU 加速 Arm 服務器，通過聯盟企業共同開發，能滿足從云端到邊緣端等多樣化的高性能計算需求。
此外，今年 4 月，Arm 投資專注于服務器處理器的初創公司 Ampere。該公司由前英特爾總裁 Ren＆eacute；eJames 創立，去年 10 月推出 eMAG 系列處理器。早前，其購買 AppliedMicro 基于 X－Gene ARM 的服務器資產，并提供定制的基于 ARM v8．0 架構的 32 核芯片。
鑒于 Arm 并沒有投資處理器設計公司的傳統，業內分析認為，此計劃與 Ampere 在處理器市場展開更深入合作。近日，Ampere 發布基于 ARM 架構的服務器芯片平臺——eMAG 工作站，采用單處理器插槽設計，安裝于 XL－ATX 機箱中。
該平臺帶有 32MB 的 L3 緩存、42 條 PCIe 通道以及 8 個內存通道。最高支持 512GB 的 DDR4－2666 內存、NVMe 固態硬盤、SATA 硬盤以及 IPMI 接口，包括視頻輸出和 PCIe 3．0 x8 擴展插槽（有驅動即可添加）。
圖源 ｜ 網絡
超算方面，美國能源部下屬的桑迪亞國家實驗室宣布建造 ARM 處理器的超算 Astra，浮點性能 2．3PFLOPS。其中，基于 Arm 架構的處理器 ThunderX2，支持單路 32 核、雙路 64 核配置，支持每核 4 線程，標準頻率 2．5GHz，加速頻率 3GHz。 雖然性能比 TOP500 頭部超算相差甚遠，但之于 Arm 陣營意義重大。
寫在最后
就目前以 X86 架構處理器在數據中心與超算領域的市占率，Arm 陣營短期內無法進入至中心位置，但云計算與人工智能趨勢之下，搭載海量軟件應用的數據處理，可能產生更多元化的需求。用戶傾向于為單一數據模塊配置更高性價比的處理器解決方案。
相對傳統意義的數據處理，在進行海量機器學習與推理任務下，在智能存儲與軟件定義網絡場景中時，Arm 架構的 GPU 與引擎更具優勢。但正如上文提及，多維度競爭才是推動整個產業創新前行的唯一解藥。
作者：裴軍