曾改變了移動(dòng)市場(chǎng)芯片格局的ARM公司，如今正積極推動(dòng)在服務(wù)器市場(chǎng)的生態(tài)布局。業(yè)界都在觀望，ARM能否延續(xù)其在移動(dòng)市場(chǎng)一統(tǒng)江湖的霸氣，在網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器市場(chǎng)中改變既有的產(chǎn)業(yè)格局。

ARM為何進(jìn)軍服務(wù)器市場(chǎng)？

ARM做出進(jìn)軍服務(wù)器市場(chǎng)的戰(zhàn)略選擇并不難理解：云服務(wù)的巨大市場(chǎng)容量、利潤豐厚且被壟斷的服務(wù)器芯片市場(chǎng)、全球服務(wù)器產(chǎn)業(yè)鏈的格局變化，以及新一輪技術(shù)創(chuàng)新帶來的潛在市場(chǎng)機(jī)遇等等，都是促使ARM進(jìn)軍服務(wù)器市場(chǎng)的重要原因。

數(shù)據(jù)中心/云服務(wù)的市場(chǎng)容量巨大。根據(jù)IDC最新預(yù)測(cè)，2014年公有云計(jì)算市場(chǎng)約為566億美元，在四年內(nèi)，預(yù)計(jì)將增長到1270億美元。以每年22.8%的復(fù)合年增長率增長，比整體IT市場(chǎng)快6倍。同時(shí)，2014年，25%~30%的服務(wù)器出貨量是供應(yīng)給云服務(wù)器提供商管理下的數(shù)據(jù)中心，到2017年，這一比例將增長至43%。

服務(wù)器芯片市場(chǎng)獨(dú)家壟斷且利潤豐厚。Intel目前壟斷著服務(wù)器芯片市場(chǎng)。據(jù)Mercury Research的數(shù)據(jù)，2014年第一季度Intel占據(jù)服務(wù)器芯片市場(chǎng)的97%份額，2014年第三季度Intel的數(shù)據(jù)中心事業(yè)部營收37億美元，卻為Intel貢獻(xiàn)了大部分的利潤。Intel的服務(wù)器芯片從2007年的均價(jià)429美元上漲到2014年的629美元，上漲幅度為47%；相比采用ARM架構(gòu)的移動(dòng)處理器芯片霸主高通，其高端的芯片均價(jià)在60美元。缺少競(jìng)爭(zhēng)的服務(wù)器芯片市場(chǎng)是整個(gè)行業(yè)利潤最高的市場(chǎng)，過高的價(jià)格讓服務(wù)器廠商和用戶也歡迎有新進(jìn)入者挑戰(zhàn)Intel。根據(jù)高通公司預(yù)測(cè)，到2020年服務(wù)器芯片市場(chǎng)會(huì)大于150億美元。

全球服務(wù)器產(chǎn)業(yè)鏈格局發(fā)生改變。在2008年，HP、DELL和IBM基本占到服務(wù)器設(shè)備市場(chǎng)的75%，而四年之后，市場(chǎng)已完全改觀。例如ODM的廣達(dá)（Quanta）占據(jù)了白牌服務(wù)器的75%；Google并不出售服務(wù)器，只是自制自用，已經(jīng)排名到第五。隨著超級(jí)數(shù)據(jù)中心的興起，為了降低硬件設(shè)備總體擁有成本，也為了更快速地定制服務(wù)器系統(tǒng)，很多大型互聯(lián)網(wǎng)公司都開始轉(zhuǎn)向原始設(shè)備制造商ODM。

新一輪技術(shù)創(chuàng)新帶來新的市場(chǎng)機(jī)遇。由新一代大型互聯(lián)網(wǎng)公司投資或自建的超級(jí)數(shù)據(jù)中心正引領(lǐng)服務(wù)器產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新方向。

ARM架構(gòu)服務(wù)器的生態(tài)系統(tǒng)正在形成

作為產(chǎn)業(yè)鏈最上游的環(huán)節(jié)，ARM公司的核心商業(yè)模式是向下游芯片企業(yè)提供處理器架構(gòu)及內(nèi)核的許可授權(quán)，這一模式已帶動(dòng)移動(dòng)市場(chǎng)形成成熟的生態(tài)系統(tǒng)，ARM也在商業(yè)上取得了巨大成功。然而，基于ARM架構(gòu)的服務(wù)器市場(chǎng)仍暫時(shí)處于起步階段，其產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)系統(tǒng)正在形成中。如圖1所示，目前全球基于ARM架構(gòu)的服務(wù)器生態(tài)鏈可大致分為芯片、軟件、系統(tǒng)制造商、用戶等參與方。

圖

1

ARM

在全球市場(chǎng)上，AMD、Applied Micro及Cavium等芯片制造商已開始出貨，或展示基于ARM的64位V8-A架構(gòu)的SoCs的工程樣片。目前市場(chǎng)上進(jìn)入產(chǎn)品階段的64位ARM服務(wù)器主要是Applied Micro在2013年推出的X-Gene SoC方案，其采用雙核心模塊設(shè)計(jì)，支持8至16個(gè)ARM內(nèi)核。AMD正在全力開發(fā)其K12系列，預(yù)計(jì)2016年（也有消息稱2017年）面世。此外，著名的芯片供應(yīng)商博通和高通都在積極開發(fā)基于ARM的服務(wù)器芯片。

OEM/ODM市場(chǎng)上，HP、DELL以及一些ODM廠商（如MiTac）也相繼推出了其32位/64位ARM服務(wù)器和HPC方案，有些已經(jīng)開始部署，有些已開始發(fā)貨。其中Paypal是HP的ARM架構(gòu)服務(wù)器的一家早期客戶。

軟件生態(tài)方面，ARM正在積極爭(zhēng)取開源世界對(duì)其服務(wù)器產(chǎn)品的全面支持。Canonical、紅帽（Red Hat）、OpenSUSE已先后發(fā)布了支持ARM架構(gòu)的操作系統(tǒng)解決方案或?qū)嶒?yàn)性版本。微軟對(duì)ARMSBSA標(biāo)準(zhǔn)的參與，讓我們也看到了Windows服務(wù)器在ARM服務(wù)器上的布局。此外，甲骨文已推出了基于ARM的Java測(cè)試包，預(yù)計(jì)2015年上半年面向普通用戶推出ARM版Java。在虛擬化方面，無論是Xen，還是KVM都已實(shí)現(xiàn)了對(duì)64位ARM處理器的支持。

中國基于ARM架構(gòu)的服務(wù)器產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展與全球同步

ARM在中國境內(nèi)的服務(wù)器產(chǎn)業(yè)生態(tài)的發(fā)展態(tài)勢(shì)基本與全球同步，也正在起步階段，如圖2所示。在我國，除軟件支持之外，芯片、系統(tǒng)以及用戶等環(huán)節(jié)在中國已具備了產(chǎn)業(yè)鏈雛形。

圖

2

ARM

采用ARM V8架構(gòu)的芯片企業(yè)有海思半導(dǎo)體和飛騰信息科技（國防科大旗下），據(jù)悉目前均已量產(chǎn)，并分別向華為和浪潮供貨。其中飛騰是通過架構(gòu)指令授權(quán)的方式自行開發(fā)CPU內(nèi)核。海思則是架構(gòu)授權(quán)和內(nèi)核授權(quán)兼而有之。國內(nèi)福建瑞芯微、珠海全志、MTK目前仍在觀望中。

國內(nèi)目前基于ARM架構(gòu)的服務(wù)器供應(yīng)商主要有4家，分別是：浪潮（采用飛騰芯片）、華為（采用海思芯片）、聯(lián)想（采用Cavium芯片）、霆云科技（采用Application Micro的芯片）。曙光和寶德目前在觀望。

目前終端用戶主要是三家：阿里、百度、騰訊。百度2013年發(fā)布了第一款商用的ARM服務(wù)器，由百度定制，緯穎生產(chǎn)。

阿里于2014年底開始進(jìn)行內(nèi)部評(píng)測(cè)，因其之前使用的都是基于X86架構(gòu)的服務(wù)器，轉(zhuǎn)換到新的平臺(tái)需要一定的評(píng)測(cè)時(shí)間。騰訊也在應(yīng)用評(píng)測(cè)中。

ARM架構(gòu)或是實(shí)現(xiàn)服務(wù)器自主可控的重要選擇

雖然ARM架構(gòu)的服務(wù)器在產(chǎn)業(yè)推進(jìn)過程中還存在很多未知，但ARM以其獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，對(duì)于我國實(shí)現(xiàn)服務(wù)器產(chǎn)業(yè)自主可控的戰(zhàn)略目標(biāo)仍是一個(gè)重要的途徑。ARM開放的授權(quán)方式、在移動(dòng)市場(chǎng)上的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，與開源軟件世界全方位合作等，對(duì)于我們推動(dòng)自主可控產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展無疑是非常有價(jià)值的。

中國的產(chǎn)業(yè)環(huán)境為ARM公司在中國布局服務(wù)器戰(zhàn)略提供了難得的機(jī)會(huì)。一方面，未來可預(yù)見的市場(chǎng)空間足夠龐大。中國正處在新一輪的基礎(chǔ)建設(shè)中，雖然服務(wù)器的總量只有全球的18%，但是增長迅猛。市場(chǎng)研究公司Gartner的數(shù)據(jù)顯示，2014年全年，全球服務(wù)器出貨量1009萬臺(tái)，同比增幅僅為2.2%。中國服務(wù)器市場(chǎng)繼續(xù)保持穩(wěn)健，中國服務(wù)器市場(chǎng)出貨量195.6萬臺(tái)，同比增長17.1%，成為全球服務(wù)器市場(chǎng)增長的最大動(dòng)力。從中國的行業(yè)市場(chǎng)上看，互聯(lián)網(wǎng)仍然是最大的行業(yè)市場(chǎng)，也是整體市場(chǎng)增長的主要原因。此外，中國的云計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)完整。

另一方面，中國三大電信運(yùn)營商也會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)中心云服務(wù)以至于服務(wù)器市場(chǎng)產(chǎn)生巨大的推進(jìn)作用。

ARM的授權(quán)模式有利于自主可控的產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)。ARM授權(quán)根據(jù)被授權(quán)客戶的開發(fā)難度級(jí)別不同大體分為兩種，即架構(gòu)授權(quán)和內(nèi)核授權(quán)。其中內(nèi)核授權(quán)又可分為軟核授權(quán)和硬核授權(quán)兩種。

架構(gòu)授權(quán)是指令集授權(quán)，是指企業(yè)購買了架構(gòu)級(jí)的ARM處理器設(shè)計(jì)、制造許可。有了這一級(jí)別的授權(quán)，廠商便可以根據(jù)ARM提供的指令手冊(cè)，在ARM的技術(shù)支持下，按照自身的功能需求和使用目的，自行設(shè)計(jì)出一個(gè)專有“ARM核”。以便達(dá)到更高性能、更低功耗或更低成本等不同目的。

內(nèi)核授權(quán)則是指用戶可以將其所購買的ARM核心應(yīng)用到其自行設(shè)計(jì)的芯片中。如果是軟核授權(quán)，ARM公司會(huì)給用戶交付RTL代碼，客戶可以根據(jù)工藝要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和修改。如果是硬核授權(quán)，ARM公司交付的則是固化的圖形文件GDSII，好處是不用額外開發(fā)，用戶可直接使用，但不足之處是由于硬核綁定了工藝要求，客戶只能選擇按工藝要求在既定的Foundry流片，可選擇性不高。

無論是架構(gòu)授權(quán)，還是內(nèi)核中的軟核方式授權(quán)，ARM的所有代碼都完全開放給付費(fèi)用戶，因此從芯片開發(fā)者的角度看，采用這類的授權(quán)方式基本不用擔(dān)心來自ARM的潛在知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)或信息安全的隱患。

此外，與服務(wù)器產(chǎn)業(yè)的行業(yè)巨頭Intel相比，ARM在某些方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)：首先其與英特爾最大的不同就在于商業(yè)模式。ARM本身并不生產(chǎn)產(chǎn)品，而是授權(quán)給諸如高通等芯片合作伙伴，從中收取少量的IP授權(quán)費(fèi)用，所以能將生態(tài)鏈做大。其次，ARM架構(gòu)的低功耗優(yōu)勢(shì)依然是X86架構(gòu)無法比擬的，經(jīng)過多年的努力Intel始終未能成功降低其X86架構(gòu)的功耗以適合手機(jī)使用。最后，ARM擁有成本優(yōu)勢(shì)且技術(shù)相對(duì)成熟。Intel占有超過九成的服務(wù)器市場(chǎng)份額，由于壟斷市場(chǎng)，其服務(wù)器芯片價(jià)格奇高，以致于供應(yīng)商都在尋找可以降低成本和替代英特爾的廠商。而ARM多年來培育的市場(chǎng)生態(tài)已經(jīng)足夠強(qiáng)大和成熟，基于ARM架構(gòu)的芯片更容易被市場(chǎng)快速接納。

觀點(diǎn)

基于ARM架構(gòu)的服務(wù)器仍是不可小覷的新興力量

當(dāng)然，對(duì)進(jìn)軍服務(wù)器市場(chǎng)的ARM而言，也存在相當(dāng)多的挑戰(zhàn)。首先，相比于ARM處理器，Intel X86架構(gòu)的處理器在高性能方面的優(yōu)勢(shì)十分明顯。尤其是大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，企業(yè)程序越來越復(fù)雜化，這些程序?qū)μ幚砥鞯母咝阅苡谐掷m(xù)不變的要求。而ARM在高性能方面與Intel依然存在較大距離，并不適用于所有的服務(wù)器工作負(fù)載，更多適用于針對(duì)互聯(lián)網(wǎng)用戶中的部分應(yīng)用，如靜態(tài)網(wǎng)頁、流媒體、Hadoop分析等。其次，與Intel不同，ARM的合作伙伴們沒有共同的平臺(tái)，每個(gè)供應(yīng)商都有自己的獨(dú)特之處，而且在上量之前，操作系統(tǒng)等軟件廠商也投入有限。據(jù)Gartner預(yù)測(cè)，低功耗服務(wù)器在2017年預(yù)計(jì)會(huì)替換掉約4%的X86服務(wù)器。這個(gè)市場(chǎng)規(guī)模對(duì)于投資ARM的供應(yīng)商來說回報(bào)率顯然不夠。

然而，生態(tài)控制權(quán)優(yōu)勢(shì)、低功耗優(yōu)勢(shì)和成本優(yōu)勢(shì)將有可能改變未來服務(wù)器產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局，基于ARM架構(gòu)的服務(wù)器仍是不可小覷的新興力量。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的逐步升溫，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等新興信息技術(shù)的逐步深化應(yīng)用，對(duì)高效低耗和安全可靠的服務(wù)器產(chǎn)品的需求會(huì)越來越大，相應(yīng)的，打造我國網(wǎng)絡(luò)服務(wù)領(lǐng)域的服務(wù)器產(chǎn)業(yè)中堅(jiān)力量的需求也會(huì)變得越來越迫切。我們認(rèn)為，除Power架構(gòu)之外，ARM也許是實(shí)現(xiàn)服務(wù)器自主可控的重要途徑，是一個(gè)值得我們重點(diǎn)關(guān)注的選項(xiàng)。

（工業(yè)和信息化部軟件與集成電路促進(jìn)中心）