apm在耐心培育64位ARM服務(wù)器芯片市場(chǎng)

　　在服務(wù)器市場(chǎng)，Intel及apm等公司稱(chēng)Intel的市占率達95%~97%。其余份額由多家企業(yè)爭奪，主要有ARM體系的芯片廠(chǎng)商和Power體系的芯片廠(chǎng)商等。

　　為何這么多企業(yè)會(huì )角逐這區區3%~5%的服務(wù)器市場(chǎng)?而且在半導體業(yè)投資不被看好的美國，為何他們還獲得了風(fēng)險投資?

　　2015年四季度，我們參加了Globalpress組織的Euroasia媒體采訪(fǎng)團，走進(jìn)了apm (applied micro)公司位于硅谷的總部。該公司挑戰霸主Intel，推出了CPU和嵌入式處理器等。

　　挑戰老大的理由

　　據悉，該公司研發(fā)人員100多人，已有十多年歷史，起家于連接產(chǎn)品，采用PowerPC技術(shù)。此次做ARM處理器，已拿到投資，主要原因是看重數據中心、云計算、網(wǎng)絡(luò )處理器市場(chǎng)的增長(cháng)空間巨大;另外ARM在移動(dòng)領(lǐng)域市場(chǎng)很好，希望ARM生態(tài)圈逐漸擴大，滲透進(jìn)服務(wù)器市場(chǎng)。

　　apm總裁兼CEO Paramesh Gopi博士首先介紹了優(yōu)勢：apm是基于A(yíng)RM 64位服務(wù)器技術(shù)的先鋒，是世界上第一個(gè)64位ARM服務(wù)器解決方案供應商，適合大型企業(yè)和云IT供應商的快速上市，有多代經(jīng)過(guò)驗證、測試的技術(shù)，以及業(yè)界領(lǐng)先的ARM研發(fā)團隊。

　　圖 apm總裁兼CEO Paramesh Gopi博士

　　apm市場(chǎng)副總John Williams分析了采用ARM的益處。歷史總是驚人地相似，先來(lái)回顧一下歷史。

　　首先是Intel的崛起。在上世紀90年代，Intel統治和發(fā)展了PC市場(chǎng)，Intel也進(jìn)入服務(wù)器CPU市場(chǎng)，利用x86在大量PC市場(chǎng)的規模經(jīng)濟;盡管性能不如RISC，但是有更好的ROI(投資回報率);而RISC廠(chǎng)商自我滿(mǎn)足并保護利潤，致使研發(fā)遲緩，使x86在短短4年內從市場(chǎng)份額0增長(cháng)到40%。

　　同理，下一個(gè)周期是從2012年開(kāi)始，ARM廠(chǎng)商統治和發(fā)展了移動(dòng)市場(chǎng)。ARM廠(chǎng)商正在擴充服務(wù)器CPU市場(chǎng)：利用ARM在大批量移動(dòng)市場(chǎng)的規模經(jīng)濟，盡管比x86有更低的單線(xiàn)程性能，但是有更好的ROI;而目前Intel正試圖保護利潤。

　　筆者在此也插入一下其他服務(wù)器芯片廠(chǎng)商的觀(guān)點(diǎn)，有的認為，從商業(yè)上，Intel的市場(chǎng)份額已經(jīng)足夠高，如果從95%~97%進(jìn)一步上升到98%、99%，對Intel來(lái)說(shuō)，增長(cháng)率是微乎其微的，因此Intel會(huì )把增長(cháng)點(diǎn)和創(chuàng )新點(diǎn)會(huì )放在其他高增長(cháng)領(lǐng)域。因此，這也是其他企業(yè)有機會(huì )突破的機會(huì )。

　　apm芯片定位

　　apm的ARM處理器看重了服務(wù)器市場(chǎng)和64位嵌入式市場(chǎng)。X-Gene是世界上第一個(gè)64為ARM服務(wù)器SoC，可用于云和企業(yè)基礎設施、硬盤(pán)存儲基礎設施、高性能計算;HeliX是世界上首款64位ARM嵌入式SoC，可用于企業(yè)網(wǎng)絡(luò )、企業(yè)級存儲、電信基礎設施和工業(yè)。

　　在服務(wù)器芯片市場(chǎng)，apm認為服務(wù)增長(cháng)的地區有三大區，北美(約40%)，中國(約25%)，西歐(約15%)。其中中國增長(cháng)最為可觀(guān)，會(huì )從2016年增長(cháng)率23.2%，發(fā)展到2019年的增長(cháng)率25%。這種增長(cháng)就像ARM技術(shù)早年被廣泛采用的時(shí)代一樣：對新解決方案非常開(kāi)放，野蠻生長(cháng)并且渴望創(chuàng )新。

　　X-Gene賣(mài)點(diǎn)：服務(wù)器級的性能，移動(dòng)級的能效

　　X-Gene的特點(diǎn)之一是幾乎沒(méi)有計算的工作負載，而大部分受限于內存容量、帶寬和I/O口，另外HPC工作負載更適合采用GPGPU。

　　其二，在架構上是向外擴展(scale-out)，而非scale-up(向上擴展)。因此擁有更高的密度、性能功耗比、性?xún)r(jià)比。

　　第三，實(shí)現了平衡。強大的CPU帶有一個(gè)優(yōu)化的ARMv8核，有大容量的內存——有充足的內存，而不是單純向上增加(upsell)的，低功耗方面，能源效率也不是簡(jiǎn)單的向上增加的。

　　最后，開(kāi)源。有開(kāi)源的軟件和硬件。

　　具體地，X-Gene 1處理器是公司第一代產(chǎn)品，已經(jīng)量產(chǎn)，是全集成的芯片上服務(wù)器(Server-on-a-Chip )。有8個(gè)定制的ARMv8 64位核，最高可達2.4GHz，8MB共用L3高速緩存器(cache)。有集成的內存控制器，是4 DDR3通道。集成的網(wǎng)絡(luò )架構，有Dual 10Gb以太網(wǎng)，Quad 1 Gb以太網(wǎng)。此外，還有集成的外部存儲器、集成的I/O接口等。熱設計功耗(TDP)大約為45瓦特。

　　圖 X-Gene 1處理器

　　2015-2016年度，公司將推出全新的X-Gene 2處理器，現已提供樣品。相比上代性能提升很多。例如，在8個(gè)定制的ARMv8 64-bit核方面，最高可達2.8GHz，增強了核架構，擴展了指令集，性能有10%的提升。在集成的內存控制器方面，是4 DDR3通道(DDR3-1866)。集成的網(wǎng)絡(luò )架構方面，新增了通過(guò)以太網(wǎng)支持的RDMA。此外，集成的I/O接口方面，有全I/O虛擬化(SMMU)等。熱設計功耗(TDP)只有35瓦，每瓦特性能提高了50%!

　　預計2017年還要在芯片密度上進(jìn)行優(yōu)化。

　　目前已有一個(gè)客戶(hù)。例如HP ProLiant m400 “Moonshot” Cartridge， 2014年第4季度已出貨。

　　Helix嵌入式64b ARM處理器

　　64-bit嵌入式市場(chǎng)正快速地從PowerPC與MIPS架構轉移到ARM。apm稱(chēng)其Helix處理器是世界上第一個(gè)64-bit ARM嵌入式SoC。特點(diǎn)是擁有企業(yè)級的DNA(使用了企業(yè)級芯片——X-Gene核心架構)，正引領(lǐng)業(yè)界標準(比其他64-bit ARM解決方案領(lǐng)先了一年)，業(yè)已經(jīng)過(guò)生產(chǎn)驗證的技術(shù)(X-Gene技術(shù)已經(jīng)被一級OEM/ODM伙伴采用)。

　　圖 HeliX 2處理器

　　Helix 1是2014年推出。目前Helix 2處理器已經(jīng)提供樣品。apm還提供HeliX 2 ComExpress開(kāi)發(fā)板。

　　apm高速連接解決方案

　　公司市場(chǎng)副總裁Omar Hassen介紹了apm的起家產(chǎn)品——高速連接產(chǎn)品，有三大類(lèi)。第一，提供物理層、framer和mapper解決方案。包括高速混合信號PHY芯片解決方案，用于網(wǎng)絡(luò )和路由應用。第二，X-Weave 數據中心連接解決方案。第三，服務(wù)供應商連接解決方案。

　　市場(chǎng)驅動(dòng)力是數據中信，apm在技術(shù)經(jīng)驗與投資方面非常充足。該公司預計其連接產(chǎn)品的營(yíng)業(yè)額在2020年將達14億美元。

　　小結

　　apm很有趣，這家以印度裔人為主導的公司有著(zhù)鴻鵠之志。其從網(wǎng)絡(luò )連接芯片起家，但是要做網(wǎng)絡(luò )的基因(注：Gene的中文翻譯)和DNA(注：Helix的中文翻譯)。

　　而這絕非坦途，據筆者所知，幾年前ARM推出64-bit核時(shí)，曾掀起過(guò)做ARM服務(wù)器芯片的熱潮，但后來(lái)一些公司已經(jīng)倒下。大浪淘沙之后，apm芯片已經(jīng)落地——量產(chǎn)和應用，并出了第二代，實(shí)在不容易。據悉，目前市面上的ARM服務(wù)器芯片制造商，除了Applied Micro(apm)，還有AMD、Cavium和TI，還有虛擬化提供商Citrix，以及中國本土芯片廠(chǎng)商等，他們之間是競爭，也是合作——一起沖擊x86陣營(yíng)。正像apm總裁兼CEO Paramesh Gopi博士所說(shuō)，他們不僅在培育這個(gè)市場(chǎng)，同時(shí)更在耐心等待，期望未來(lái)ARM生態(tài)系統在服務(wù)器領(lǐng)域爆發(fā)。