隨著人工智能和5G等新需求的出現(xiàn)，數(shù)據(jù)中心和邊緣計(jì)算等服務(wù)器芯片市場的需求正在快速提升。從芯片市場來看，這些市場的需求也與之前由Intel x86統(tǒng)治的服務(wù)器市場有所不同。我們認(rèn)為，人工智能和5G時(shí)代服務(wù)器市場的新需求有以下幾點(diǎn)。
首先，服務(wù)器芯片客戶的垂直集成度更高。在之前的服務(wù)器市場，芯片廠商的客戶往往是Dell，HP這樣的系統(tǒng)集成商，然后系統(tǒng)集成商再銷售給服務(wù)器客戶。而在人工智能時(shí)代，數(shù)據(jù)中心集中到了Google， Amazon等少數(shù)幾個(gè)超級大客戶手里，而這些大客戶更愿意繞過系統(tǒng)集成商，直接購買甚至定制芯片并且做系統(tǒng)集成。在這一點(diǎn)上，ARM相比x86而言可定制性要好不少，而為數(shù)據(jù)中心大客戶做定制相關(guān)的設(shè)計(jì)服務(wù)也將會是一個(gè)新的市場方向。
其次，人工智能和5G相關(guān)的服務(wù)器處理的任務(wù)相對而言更單一（而不會像之前的數(shù)據(jù)中心中的服務(wù)器那樣會在不同的時(shí)間段處理非常不同的任務(wù)）且對于處理能力和算力的需求很高，因此芯片方案中處理器只是一部分，想要具有競爭力還需要能搭載其他的專用芯片來處理這些特定的任務(wù)。例如，在人工智能領(lǐng)域的矩陣運(yùn)算加速，5G領(lǐng)域的數(shù)據(jù)接入處理等等。
在這樣的情勢下，我們看到了Intel和AMD之外的芯片廠商正在積極布局這個(gè)領(lǐng)域。近日，Marvell宣布收購高性能互連芯片公司INPHI，更加充實(shí)了能提供的服務(wù)器相關(guān)芯片IP庫；Nvidia宣布收購ARM，向高性能計(jì)算服務(wù)器芯片解決方案領(lǐng)域邁進(jìn)重要一步；而Qualcomm則進(jìn)一步加強(qiáng)在邊緣計(jì)算服務(wù)器芯片領(lǐng)域的投入，試圖從基站為切入點(diǎn)占領(lǐng)邊緣計(jì)算服務(wù)器市場。
Marvell滿足服務(wù)器市場的定制化需求
Marvell從幾年前收購高性能處理器芯片廠商Cavium開始就加大了對于服務(wù)器處理器領(lǐng)域的布局。在成功地推出了三代ThunderX系列基于ARM的服務(wù)器處理器之后，Marvell在最近表示將會把精力更加專注于定制化的ARM服務(wù)器處理器，而非通用平臺。
Marvell做出這樣的選擇自然有自己的道理。首先，Marvell還不夠足夠強(qiáng)勢到推出自己的處理器產(chǎn)品，然后讓客戶去做適配。此外，如前所述，數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的客戶目前集中在幾家互聯(lián)網(wǎng)巨頭，因此Marvell如果能抓住一兩個(gè)這樣的大客戶，就能占有不錯(cuò)的市場份額，因此為少數(shù)幾個(gè)大客戶做定制的策略很合理。最后，這幾個(gè)數(shù)據(jù)中心的大客戶本身也有定制化的需求。互聯(lián)網(wǎng)公司作為數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營者同時(shí)也是數(shù)據(jù)中心的使用者，對于數(shù)據(jù)中心中運(yùn)行的計(jì)算強(qiáng)度以及計(jì)算類型分布都有很好的估計(jì)，因此根據(jù)這些計(jì)算需求來定制相關(guān)的處理器產(chǎn)品能大大提升自身數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行效率。
為了滿足定制化處理器以及相關(guān)解決方案的需求，Marvell需要擁有強(qiáng)大的IP儲備和設(shè)計(jì)服務(wù)能力。因此，我們看到Marvell之前收購了設(shè)計(jì)服務(wù)公司Avera，并且于近日宣布收購服務(wù)器高速互聯(lián)芯片供應(yīng)商INPHI。這兩件事都是Marvell在定制化服務(wù)器處理器領(lǐng)域的重要布局，其中INPHI擁有的高速互聯(lián)芯片對于服務(wù)器端尤其重要，因?yàn)楦咚倩ヂ?lián)常常會成為云端分布式計(jì)算性能的瓶頸，因此通過收購擁有豐富高速互聯(lián)IP積累的INPHI，Marvell可望能把ARM處理器芯片與高速互聯(lián)相整合，從而能夠交付具有競爭力的整體解決方案以吸引更多客戶。
Nvidia瞄準(zhǔn)高性能計(jì)算
Nvidia則選擇了從高性能計(jì)算作為切入點(diǎn)。Nvidia的拳頭產(chǎn)品——GPU以及CUDA生態(tài)——擁有極高的競爭壁壘，目前來看在人工智能為代表的高性能計(jì)算領(lǐng)域無可匹敵。而Nvidia缺的恰恰是一個(gè)處理器平臺，從而可以和GPU整合在一起，完成高性能計(jì)算服務(wù)器平臺的完整交付。
為了解決這個(gè)問題，Nvidia于前一陣宣布要收購ARM。如果能擁有ARM的高性能處理器架構(gòu)，搭配Nvidia的GPU，我們認(rèn)為Nvidia將會在服務(wù)器高性能計(jì)算領(lǐng)域更加強(qiáng)勢。除此之外，Nvidia還在之前收購了服務(wù)器高速互聯(lián)廠商Mellanox并于最近發(fā)布了用于網(wǎng)絡(luò)互連的網(wǎng)卡芯片DPU，用于高性能網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理和存儲系統(tǒng)處理。這再次印證了高速互聯(lián)對于服務(wù)器領(lǐng)域的重要性，而Marvell這次收購INPHI事實(shí)上也和Nvidia收購Mellanox有相似的思路。
Qualcomm從5G著手
Qualcomm的策略則是從自己擅長的5G入手，慢慢切入邊緣計(jì)算服務(wù)器市場。上個(gè)月，Qualcomm發(fā)布了其基站產(chǎn)品，其中包括射頻前端，以及用于加速處理虛擬化無線網(wǎng)絡(luò)接入（vRAN）的硬件芯片。vRAN對于5G無線基站來說可以說是一個(gè)重要改變，因?yàn)関RAN意味著無線接入?yún)f(xié)議可以軟件化，而對于Qualcomm來說則可以提供一套標(biāo)準(zhǔn)化的底層硬件來運(yùn)行虛擬化軟件化的vRAN。在這之前，RAN基本都是軟件和硬件一體化設(shè)計(jì)，從而一旦網(wǎng)絡(luò)接入的協(xié)議有一些變化，很有可能軟硬件都需要重新設(shè)計(jì)；而vRAN則是把軟件層和硬件層分開，協(xié)議修改可以在軟件層實(shí)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)化硬件則不用改變。Qualcomm是少數(shù)同時(shí)擁有強(qiáng)大射頻前端硬件設(shè)計(jì)能力和處理器經(jīng)驗(yàn)的公司，因此這次Qualcomm選擇進(jìn)入5G無線基站將會有很大的優(yōu)勢，而Qualcomm想必目光也不僅僅在基站上，更是看中了基站作為入口，可以進(jìn)一步提供打入邊緣計(jì)算甚至數(shù)據(jù)中心的戰(zhàn)略價(jià)值。
Qualcomm上周的財(cái)報(bào)電話會也印證了我們的觀點(diǎn)。CEO莫倫科夫表示，Qualcomm下一步的重要投資將會在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上，而其在未來的目標(biāo)則是為“無線網(wǎng)絡(luò)接入云”提供基礎(chǔ)設(shè)施。目前在無線接入部分Qualcomm已經(jīng)有了很多布局，而在計(jì)算部分，具體的技術(shù)方案還沒有公布。之前Qualcomm在2018年的ARM服務(wù)器芯片項(xiàng)目Centriq中的技術(shù)積累可望在未來再次得到利用，當(dāng)然也有可能Qualcomm會使用第三方的處理器搭配自家的無線接入模塊實(shí)現(xiàn)邊緣計(jì)算服務(wù)器。
未來市場格局預(yù)估
目前，服務(wù)器處理器最大的供應(yīng)商仍然是Intel。我們認(rèn)為，在數(shù)據(jù)中心市場，我們文中討論的Marvell和Nvidia都會對Intel帶來強(qiáng)而有力的挑戰(zhàn)。一方面，Nvidia在高性能計(jì)算領(lǐng)域的強(qiáng)勢給了它推廣GPU+ARM CPU一個(gè)強(qiáng)而有力的支點(diǎn)，可望從高端市場慢慢蠶食Intel的市場。而另一方面，隨著互聯(lián)網(wǎng)廠商對于數(shù)據(jù)中心的話語權(quán)越來越強(qiáng)，像Marvell這樣為終端需求客戶直接提供定制化服務(wù)器芯片設(shè)計(jì)也可能會擁有越來越大的市場。
在5G邊緣計(jì)算這樣的新興服務(wù)器芯片市場，我們認(rèn)為Qualcomm很有機(jī)會借助其無線接入設(shè)施為抓手，成為該市場舉足輕重的芯片供應(yīng)商。此外，Nvidia在5G協(xié)議棧加速領(lǐng)域也有布局，已經(jīng)在和Verizon合作以提供5G vRAN加速。在這個(gè)領(lǐng)域，Qualcomm和Nvidia可能存在一定的重疊和競爭；Qualcomm更注重接入而Nvidia更注重計(jì)算，因此如果算力在邊緣計(jì)算中更重要的話我們或許會看到Qualcomm和Nvidia合作一起推出解決方案，反之如果接入更關(guān)鍵的話，Qualcomm很有可能會在5G vRAN和射頻之外進(jìn)一步推出處理器部分并實(shí)現(xiàn)完整的5G邊緣計(jì)算接入+計(jì)算解決方案。