10月19日凌晨1點,蘋果舉辦了第二場秋季發布會,M1Pro/Max兩款采用5nm制程工藝的進階芯片如期而至。會后,兩款芯片的性能被認為使英特爾“望洋興嘆”。
而在當天上午,正當錯過蘋果發布會的消費者議論M1Pro/Max芯片有多強悍時,在2021云棲大會現場,阿里巴巴旗下半導體公司平頭哥發布自研云芯片倚天710。
官方語境下,倚天710芯片采用業界最先進的5nm工藝,單芯片容納高達600億晶體管,性能超過業界標桿20%,能效比提升50%以上,被認為是業界性能最強的Arm服務器芯片。
對此,有網友調侃道,“同樣是5nm芯片,同一天內,誕生了兩個世界最強?！碑斎?蘋果和阿里的芯片實則并沒有可比性,一個是消費級SoC芯片,一個則是服務器芯片。
不過,和網絡對M1Pro/Max芯片的正向議論不同,在對待阿里倚天710芯片上,則夾雜著一些不一樣的聲音。
這與兩款芯片的應用落地有著一定關系。去年11月發布的M1芯片已經經歷了近一年市場考驗,并獲得眾多好評,而此時剛剛發布的倚天710,則顯得“勢單力薄”。
此外,如今國內芯片行業輿論氛圍“易燃易爆炸”,一方面,市場期待自研芯片有所突破,另一方面,又擔心重演漢芯悲劇。因此,每有新動靜時,自然少不了質疑聲。
對倚天710芯片的質疑,則集中在芯片自研水分和代工廠商上。
公開資料顯示,在芯片架構上,倚天710芯片基于最新的ARMv9架構,而ARM公司在今年3月31日才正式推出ARMv9指令集,也就是說,短短6個月,倚天710芯片在ARMv9架構上開發并流片。
而根據《財新》報道,所涉Arm架構芯片由阿里從2019年開始研發,年中完成流片,如若消息屬實,所謂自研或有一定水分。
并且,眾所周知,在芯片制造領域擁有5nm制程工藝的芯片代工廠商主要是臺積電和三星,而此次阿里并未提到倚天710的代工廠商,不得不讓人有所疑問。
等等,基于種種質疑帶來的議論性,為阿里此次發布的倚天710芯片蒙上一層未知的陰影。
01 反英特爾聯盟再添一員
在阿里此次對服務器CPU芯片的宣傳中,少不了Arm架構這一字眼,實際上,這也是一個不同尋常的地方。
目前,CPU架構主要分為CISC(復雜指令集)和RISC(精簡指令集)。CISC陣營以英特爾、AMD的X86架構為代表,而RISC陣營則包括Arm、MIPS、PowerPC、RISC-V等架構。
從性能上看,由于CISC憑借其較強的單核性能領先于RISC,能夠更好地滿足服務器、桌面、移動PC的運算需求。因此,X86架構占據了這三個領域的主要市場份額。
IDC不久前發布的《全球服務器季度跟蹤報告》數據顯示,X86服務器產生的收入在2021年第二季度達到了214億美元,非X86服務器收入約為23億美元,X86市場占比超過90%,X86市場中,英特爾的服務器芯片更是占據了近90%的份額。
作為英特爾的基本盤,服務器CPU市場常年被其獨占。不過,如今這樣的局面正在發生變化。作為出了名的“牙膏廠”,由于英特爾10nm/7nm工藝的難產,造成了多個市場的震蕩。
同一時期,AMD發布的二代EPYC服務器處理器“羅馬”,作為全球首顆7nmX86服務器芯片問世,使AMD的服務器CPU市占率在短短兩年內從1%增長到了8%。而隨著第三代EPYC處理器“米蘭”發布,其服務器市場份額有望達到新高。
基于多年來形成的強大生態與市場,英特爾在服務器CPU市場暫時不會失守,但在AMD之外,更大的威脅正在形成。
和如今在市場份額上取得的突破不同,2014年,面臨服務器市場份額不斷下滑,AMD對Arm服務器芯片寄予厚望?？上?Arm服務器芯片并未讓AMD翻身,到了2017年,AMD在服務器芯片市場的份額從巔峰時的25%跌至不足1%。
情況在2017年發生變化,彼時AMD試圖通過兼容X86架構的EPYC芯片重回服務器市場,如今來看,這樣的選擇似乎是正確的。
同時,這也帶來一個疑問,在服務器芯片市場,Arm架構是否沒有立錐之地?
以往的案例似乎都指向這一判斷,相繼有高通、英偉達、三星等廠商,試圖通過Arm架構打破英特爾在服務器芯片領域的主導地位,但最終不是關閉研究,就是轉移項目方向。
不過現階段,隨著時間推移,Arm服務器芯片在服務器市場的地位正在發生改變。
雖然X86架構長期占據服務器、桌面、PC主要市場份額,但近期RISC架構也不斷向X86優勢領域進攻。
作為Arm架構背后的半導體知識產權(IP)提供商,2019年,ARM公司引入Neoverse產品線,并發布了NeoverseN1/E1核心IP,今年4月28日,ARM公司公布了NeoverseV1和N2服務器芯片平臺的最新性能數據,其處理能力比上一代N1提高了40%～50%。
ARM公司的架構“Neoverse”,在單核心方面追平AMD和英特爾服務器CPU的同時,憑借并行計算、能耗控制、易拓展性的優勢,在多核性能方面超過對手60%以上,Arm架構的性能已經不再成為短板。
如今,阿里同樣入局Arm服務器芯片,諸多因素綜合起來,或將對英特爾的X86產品構成真正的威脅。
02 阿里的“芯”算盤
發布會當天,阿里云智能總裁張建鋒表示:“基于阿里云‘一云多芯’和‘做深基礎’的商業策略,我們發布倚天710,希望滿足客戶多樣性的計算需求,這款芯片不出售,主要是阿里云自用?！?/p>
所謂自用,即數據中心、云服務將是倚天710的最核心商用場景。作為數據傳輸、處理、控制和發送的場所,簡單來說,數據中心就是支撐云計算服務的基礎設施。
今年4月,TrendForce(集邦)的調查發現,超大規模數據中心領域客戶的需求在2020年第四季度占服務器總需求的40%以上,而這一數字在2021年將可能達到45%。
與此同時,過去半年里,半導體行業各種供應短缺的消息不時傳來。據Digitimes報道,服務器和數據中心的芯片供應情況正在惡化,一些關鍵服務器芯片的交付時間延長到52到70周,其中,英特爾和AMD的服務器處理器都出現供應緊張的情況。
一張一弛之下,一些云計算廠商想要擴張市場份額卻有心無力。
或出于未雨綢繆,今年3月,Digitimes發布的研究報告提到:亞馬遜、微軟等云計算數據中心運營商開始采用Arm架構。
作為云計算巨頭,根據IDC發布的《全球及中國公有云服務市場(2020年)跟蹤》報告,全球公有云laaS市場中,亞馬遜AWS以46．8%的市場份額位列首位,其于2018年推出了首款基于Arm架構的自研處理器芯片。
而在國內云計算市場上,華為則于2019年發布Arm 服務器芯片Kunpeng920(鯤鵬920),以及基于該處理器的三款TaiShan(泰山)服務器。
一方面,在如今激烈的云計算市場競爭下,阿里云補齊服務器芯片,能夠盡量避免行業同質化。另一方面,也能緩解服務器芯片供應短缺問題。
另外,從性價比因素上看,以亞馬遜為例,其推出的首款基于Arm架構的自研處理器芯片——Graviton,據相關報道顯示,運行應用的成本要比英特爾或者AMD的芯片低45%。
這或與CPU算力提升路徑有關,現階段CPU算力提升路徑有兩種,一是提高單個核心的運算效率,以質取勝;二是增加運算核心的數量,通過協同工作實現性能倍增,這種方法以量取勝。
相較于X86,ARM在“多核并行”提高CPU算力方面更具技術優勢,功耗上較X86表現更好,基于此,倚天710同樣可以幫助阿里云降低成本。
當然,阿里選擇arm架構,或在技術實現難易程度上有所權衡。
相較于X86機構,Arm架構由ARM公司以IP設計和對外授權的方式運營,在授權形式下,芯片設計商可以直接拿到授權圖紙,研發周期大大縮短,同時可以結合自身需求開發出定制化的CPU。
據天眼查查詢顯示,今年10月初飛騰公司發生工商變更,股東新增杭州阿里巴巴創業投資管理有限公司。融資完成后,阿里對飛騰公司持股1%。
現階段,國內芯片設計商方面,華為之外,飛騰是Arm架構的主要擁護者,公司主要從事Arm架構服務器的CPU,此前飛騰已經獲得ARMV8永久授權。這次阿里入股飛騰,或有“借雞生蛋”之意。
03 造芯路上的不確定因素
上文提到,ARM公司以IP設計和對外授權的方式運營,對于阿里來說,需要拿到ARM公司的IP授權。
目前,ARM公司深陷收購漩渦。因此,英偉達對ARM的收購終局,就會成為阿里倚天710芯片的一個變數。
10月初,《電子工程專輯》報道,兩位知情人士透露,英偉達收購ARM交易最終或以失敗告終,因為該交易獲得監管部門批準的可能性越來越小。
知情人士稱,歐盟反壟斷監管機構將對這筆交易展開全面調查,與此同時,美國反壟斷監管機構也有意在法庭上阻止這一交易。這意味著,反壟斷審查不會很快結束。
而英國反壟斷部門“競爭和市場管理局”(CMA)稱,該交易存在嚴重的競爭擔憂,可能扼殺多個市場的創新,包括數據中心、游戲、物聯網和自動駕駛汽車等。若該交易獲得批準,將重塑全球芯片產業鏈。
此外,阿里云此款芯片采用5nm工藝,是目前制程上最為先進的服務器芯片,國內半導體廠商尚沒有掌握5nm工藝,盡管阿里云沒有透露倚天710芯片的代工廠商,也可推斷該款芯片的代工企業大概率是臺積電。
9月初,市場傳出臺積電通知客戶全面漲價,漲幅高達10%～20%。而據市調機構Counterpoint預估,蘋果今年將占據臺積電5納米制程53%的產量,那么對于阿里而言,如何保障倚天710的產能,就成了問題。
而最壞的結果,莫過于類似華為受困于制裁,致使下一代基于Arm架構的“鯤鵬930”無法如期發布。
同樣需要關注的還有“實用”方面,兩年前的云棲大會上,阿里巴巴還發布過含光800AI芯片。
不過,含光800設計初衷是處理圖像和視頻,包括城市大腦中杭州的交通路況視頻,以及淘寶商品庫的圖片,而不適用于其他場景,用途有限。去年在“雙十一”期間,阿里用的依舊是更通用的英偉達GPU。
而此次公開宣傳中,倚天710是阿里平頭哥成立以來發布的第一顆通用芯片。由于是“自用”,能否擔起通用芯片的名頭,外界恐怕難以得知。
今年8月3日,阿里巴巴集團公布2022財年第一季度財報,阿里云營收160．51億元,根據此前披露的數據,一季度29%的增速為歷史新低,且與上一季度營收168億元相比,阿里云營收首次出現環比下滑。
早在2021財年第四季度,同期阿里云業務營收同比增長37%,增速下滑較為凸顯,原因在于失去單一頭部大客戶(字節跳動海外業務)。
巧的是,今年3月,字節跳動開放了大量Arm相關職位,具體包括Arm服務器系統的性能和功耗優化,Arm服務器產品架構端到端設計和優化等,持續布局新架構下的服務器業務。
隨后在6月初,《晚點LatePost》報道,字節跳動全面進軍云計算IaaS服務,想做中國“第四朵云”。現階段,面對日益殘酷的云競爭環境,當務之急,阿里云需要穩固自己的堡壘。
那么,倚天710能為阿里云添磚加瓦嗎?且觀后效。
