ARM搶攻服務(wù)器芯片市場(chǎng) 與英特爾AI戰爭即將開(kāi)打

　　在手機領(lǐng)域大放異彩的芯片業(yè)者ARM觸角再向外延伸，其和微軟(Microsoft)、惠與科技(Hewlett Packard Enterprise;HPE)等大廠(chǎng)合作，搶攻英特爾(Intel)獨占的服務(wù)器市場(chǎng)，目標至2021年市占從零提高到25%，ARM與英特爾的人工智能(AI)戰爭即將開(kāi)打。

　　HPE、微軟和英特爾在服務(wù)器市場(chǎng)是盟友關(guān)系，微軟與英特爾的關(guān)系起于1990年代，其結合傳奇性的Wintel聯(lián)盟，使得PC進(jìn)入主流市場(chǎng);HPE前身HP，則和英特爾攜手研發(fā)64bit處理器Itanium，陸續從大型服務(wù)器到PC都采用英特爾制的處理器，如今雙雙發(fā)布采用ARM架構的消息。

　　HPE于2017年5月發(fā)表新款電腦原型機The Machine，核心采用ARMv8-A系統芯片架構，作業(yè)系統為L(cháng)inux的Thunder X2，40個(gè)節點(diǎn)可共享160TB存儲器，是目前最大的數據處理系統。

　　傳統電腦的架構建立在一系列的處理器，雖然可以實(shí)現更多的任務(wù)，但每顆處理器都只能依賴(lài)特定部分儲存資源，因此在彼此協(xié)商過(guò)程中，浪費大量的時(shí)間和資源。HPE采用稱(chēng)之存儲器驅動(dòng)計算(Memory-Driven Computing)的架構來(lái)研制這款百億億級的超級電腦，并給予所有處理器160TB共享儲存容量的權限。

　　The Machine由共通的高速介面連接處理器和存儲器，介面由HPE獨立開(kāi)發(fā)，介面規格透過(guò)Gen-Z聯(lián)盟(Gen-Z Consortium)，來(lái)和其他業(yè)者建立業(yè)界標準。

　　Gen-Z聯(lián)盟成員除了ARM、HPE，還有三星電子(Samsung Electronics)、希捷(Seagate)、SK海力士(SK hynix)、華為、聯(lián)想等，幾乎英特爾以外的主要處理器及服務(wù)器業(yè)者都參與，目的在致力于高速光纖規格標準化，讓數據中心和服務(wù)器開(kāi)放系統互聯(lián)。

　　微軟2017年3月在美國矽谷舉行的開(kāi)放運算計劃(OCP Summit 2017)，宣布正與高通(Qualcomm)子公司Qualcomm Datacenter Technologies(QDT)及Cavium打造基于A(yíng)RM架構的數據中心服務(wù)器。

　　微軟2016年10月發(fā)表Olympus專(zhuān)案(Project Olympus)，該專(zhuān)案是微軟新一代超大規模云端硬碟設計，也是已加入開(kāi)放運算計劃的微軟，對開(kāi)源碼硬件開(kāi)發(fā)的承諾。

　　QDT與Cavium皆為微軟Olympus專(zhuān)案的合作伙伴，并各自在OCP高峰會(huì )上發(fā)表了可供ARM版Windows Server使用的主機板與處理器。其中，QDT的主機板采用基于10納米制程的48核心ARM服務(wù)器處理器Centriq 2400;Cavium展示的則適用于數據中心、云端及高效能運算的64位元ThunderX2 ARMv8-A服務(wù)器處理器。

　　目前微軟數據中心的服務(wù)器仍全數使用英特爾的x86服務(wù)器，但微軟已打造支援ARM的Windows Server，并進(jìn)行內部測試，實(shí)際應用指日可待。

　　據在微軟云端服務(wù)Microsoft Azure的高級工程師表示，微軟采用ARM架構的服務(wù)器理由有三，一是業(yè)者爭相投入服務(wù)器用ARM處理器的研發(fā)，選擇越來(lái)越多;二是ARM處理器相關(guān)的軟件生態(tài)系統已成形，及ARM處理器指令集架構性能已見(jiàn)改善。

　　ARM早在2011年就曾進(jìn)軍服務(wù)器市場(chǎng)，其挹注新創(chuàng )業(yè)者Calxeda 1億美元， Calxeda于2011年推出搭載ARM處理器核心的低功耗服務(wù)器，唯當時(shí)ARM只有32位元架構，且性能比英特爾的X86差太多，市場(chǎng)表現不如預期，Calxeda甚至在2014年1月聲請破產(chǎn)。

　　隨著(zhù)技術(shù)發(fā)展，ARM與X86的性能差距縮小，2012年ARM推出了64位元架構，而搭載ARM架構高通Snapdragon 835處理器的Windows 10個(gè)人電腦(PC)將在2017年下半上市，Windows 10 PC on ARM具備低耗能、全時(shí)聯(lián)網(wǎng)、體積小、且更為便宜的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)支援既有PC用的Win 32 App。

　　不只Windows系統，蘋(píng)果(Apple)已在2016年推出的部分MacBook Pro，也采用ARM處理器。

　　而ARM所以能有突圍，關(guān)鍵在于徹底實(shí)施了水平分工。自1990年開(kāi)始，ARM提供手機用的處理器核心，并擴及車(chē)載設備、連網(wǎng)裝置等領(lǐng)域，芯片公司將處理器核心交由ARM研發(fā)，而將資源集中在周邊電路、開(kāi)發(fā)套件等方面，長(cháng)期下來(lái)，以ARM技術(shù)為基礎，打造出穩定的生態(tài)系統。

　　另方面，開(kāi)源軟件(OSS)也積極助攻ARM，2010年成立的協(xié)作工程組織Linaro Ltd.，于2016年2月推出以ARM架構為基礎的開(kāi)源軟件參考平臺。

　　不只水平分工，ARM本身的研發(fā)體制也很強，主要透過(guò)購并、異業(yè)結盟來(lái)做為強化手段，尤其近2年，ARM在資安、高端運算、醫療等領(lǐng)域的動(dòng)作頻頻。

　　2015年7月ARM購并以色列網(wǎng)絡(luò )安全公司Sansa Security，Sansa Security主要業(yè)務(wù)為提供嵌入式芯片安全系統設計，完成購并后，ARM可望在旗下芯片增加更多安全功能，而ARM也致力提升自家網(wǎng)絡(luò )系統的安全性，如2016年10月將軟硬件解決方案TrustZone從手機用的Cortex-A系列處理器，延伸到小型物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設備用的Cortex-M系列處理器。TrustZone在韌體更新時(shí)，能偵測軟件是否被竄改，或感染病毒。

　　目前ARM在高效能運算的技術(shù)研發(fā)是和伙伴關(guān)系的富士通(Fujitsu)為核心，富士通已表明，在下一代超級電腦Post-K將使用ARMv8架構，Post-K計劃于2020年推出。

　　放眼望去，能開(kāi)發(fā)搭載超大核心處理器的公司，僅有英特爾等少數幾家，而富士通具有長(cháng)年研發(fā)超大核心的經(jīng)驗，若能由此提供ARM架構處理器，將可克服ARM過(guò)往服務(wù)器性能不如英特爾Xeon的問(wèn)題，有利ARM推展服務(wù)器市場(chǎng)。

　　ARM在和富士通合作研發(fā)的高效能運算技術(shù)中，嵌入SIMD單指令多數據指令，因此，相較過(guò)往單精度32bit或雙精度64bit的運算，大幅降低了深度學(xué)習過(guò)程所需電力，而在手機用Cortex-A系列處理器，也加入適用人工智能演算的指令，以有效執行影像、聲音辨識等的處理。

　　善于水平分工、廣結善緣的ARM，正式向英特爾宣戰，而這場(chǎng)人工智能之戰，誰(shuí)勝誰(shuí)負尚未得知，但可以確認，隨著(zhù)競爭白熱化，云端運算、物聯(lián)網(wǎng)及人工智能等新技術(shù)的發(fā)展將更上一層樓。