apm在耐心培育64位ARM服務(wù)器芯片市場

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

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

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

　　挑戰(zhàn)老大的理由

　　據(jù)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?cái)?shù)據(jù)中心、云計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)處理器市場的增長空間巨大;另外ARM在移動(dòng)領(lǐng)域市場很好，希望ARM生態(tài)圈逐漸擴(kuò)大，滲透進(jìn)服務(wù)器市場。

　　apm總裁兼CEO Paramesh Gopi博士首先介紹了優(yōu)勢：apm是基于ARM 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(yīng)商，適合大型企業(yè)和云IT供應(yīng)商的快速上市，有多代經(jīng)過驗(yàn)證、測試的技術(shù)，以及業(yè)界領(lǐng)先的ARM研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

　　圖 apm總裁兼CEO Paramesh Gopi博士

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

　　首先是Intel的崛起。在上世紀(jì)90年代，Intel統(tǒng)治和發(fā)展了PC市場，Intel也進(jìn)入服務(wù)器CPU市場，利用x86在大量PC市場的規(guī)模經(jīng)濟(jì);盡管性能不如RISC，但是有更好的ROI(投資回報(bào)率);而RISC廠商自我滿足并保護(hù)利潤，致使研發(fā)遲緩，使x86在短短4年內(nèi)從市場份額0增長到40%。

　　同理，下一個(gè)周期是從2012年開始，ARM廠商統(tǒng)治和發(fā)展了移動(dòng)市場。ARM廠商正在擴(kuò)充服務(wù)器CPU市場：利用ARM在大批量移動(dòng)市場的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，盡管比x86有更低的單線程性能，但是有更好的ROI;而目前Intel正試圖保護(hù)利潤。

　　筆者在此也插入一下其他服務(wù)器芯片廠商的觀點(diǎn)，有的認(rèn)為，從商業(yè)上，Intel的市場份額已經(jīng)足夠高，如果從95%~97%進(jìn)一步上升到98%、99%，對(duì)Intel來說，增長率是微乎其微的，因此Intel會(huì)把增長點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)會(huì)放在其他高增長領(lǐng)域。因此，這也是其他企業(yè)有機(jī)會(huì)突破的機(jī)會(huì)。

　　apm芯片定位

　　apm的ARM處理器看重了服務(wù)器市場和64位嵌入式市場。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(chǔ)設(shè)施、硬盤存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施、高性能計(jì)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(jí)存儲(chǔ)、電信基礎(chǔ)設(shè)施和工業(yè)。

　　在服務(wù)器芯片市場，apm認(rèn)為服務(wù)增長的地區(qū)有三大區(qū)，北美(約40%)，中國(約25%)，西歐(約15%)。其中中國增長最為可觀，會(huì)從2016年增長率23.2%，發(fā)展到2019年的增長率25%。這種增長就像ARM技術(shù)早年被廣泛采用的時(shí)代一樣：對(duì)新解決方案非常開放，野蠻生長并且渴望創(chuàng)新。

　　X-Gene賣點(diǎn)：服務(wù)器級(jí)的性能，移動(dòng)級(jí)的能效

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

　　其二，在架構(gòu)上是向外擴(kuò)展(scale-out)，而非scale-up(向上擴(kuò)展)。因此擁有更高的密度、性能功耗比、性價(jià)比。

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

　　最后，開源。有開源的軟件和硬件。

　　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(dá)2.4GHz，8MB共用L3高速緩存器(cache)。有集成的內(nèi)存控制器，是4 DDR3通道。集成的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，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(chǔ)器、集成的I/O接口等。熱設(shè)計(jì)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(xiàn)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(dá)2.8GHz，增強(qiáng)了核架構(gòu)，擴(kuò)展了指令集，性能有10%的提升。在集成的內(nèi)存控制器方面，是4 DDR3通道(DDR3-1866)。集成的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面，新增了通過以太網(wǎng)支持的RDMA。此外，集成的I/O接口方面，有全I(xiàn)/O虛擬化(SMMU)等。熱設(shè)計(jì)功耗(TDP)只有35瓦，每瓦特性能提高了50%!

　　預(yù)計(jì)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。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嵌入式市場正快速地從PowerPC與MIPS架構(gòu)轉(zhuǎn)移到ARM。apm稱其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(jí)的DNA(使用了企業(yè)級(jí)芯片——X-Gene核心架構(gòu))，正引領(lǐng)業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)(比其他64-bit ARM解決方案領(lǐng)先了一年)，業(yè)已經(jīng)過生產(chǎn)驗(yàn)證的技術(shù)(X-Gene技術(shù)已經(jīng)被一級(jí)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開發(fā)板。

　　apm高速連接解決方案

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

　　市場驅(qū)動(dòng)力是數(shù)據(jù)中信，apm在技術(shù)經(jīng)驗(yàn)與投資方面非常充足。該公司預(yù)計(jì)其連接產(chǎn)品的營業(yè)額在2020年將達(dá)14億美元。

　　小結(jié)

　　apm很有趣，這家以印度裔人為主導(dǎo)的公司有著鴻鵠之志。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(jù)筆者所知，幾年前ARM推出64-bit核時(shí)，曾掀起過做ARM服務(wù)器芯片的熱潮，但后來一些公司已經(jīng)倒下。大浪淘沙之后，apm芯片已經(jīng)落地——量產(chǎn)和應(yīng)用，并出了第二代，實(shí)在不容易。據(jù)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商等，他們之間是競爭，也是合作——一起沖擊x86陣營。正像apm總裁兼CEO Paramesh Gopi博士所說，他們不僅在培育這個(gè)市場，同時(shí)更在耐心等待，期望未來ARM生態(tài)系統(tǒng)在服務(wù)器領(lǐng)域爆發(fā)。