無巧不成書,同一天內(nèi),蘋果、阿里先后發(fā)布芯片。
10月19日凌晨1點(diǎn),蘋果舉辦了第二場秋季發(fā)布會,M1Pro/Max兩款采用5nm制程工藝的進(jìn)階芯片如期而至。會后,兩款芯片的性能被認(rèn)為使英特爾“望洋興嘆”。
而在當(dāng)天上午,正當(dāng)錯過蘋果發(fā)布會的消費(fèi)者議論M1Pro/Max芯片有多強(qiáng)悍時,在2021云棲大會現(xiàn)場,阿里巴巴旗下半導(dǎo)體公司平頭哥發(fā)布自研云芯片倚天710。
官方語境下,倚天710芯片采用業(yè)界最先進(jìn)的5nm工藝,單芯片容納高達(dá)600億晶體管,性能超過業(yè)界標(biāo)桿20%,能效比提升50%以上,被認(rèn)為是業(yè)界性能最強(qiáng)的Arm服務(wù)器芯片。
對此,有網(wǎng)友調(diào)侃道,“同樣是5nm芯片,同一天內(nèi),誕生了兩個世界最強(qiáng)。”當(dāng)然,蘋果和阿里的芯片實(shí)則并沒有可比性,一個是消費(fèi)級SoC芯片,一個則是服務(wù)器芯片。
不過,和網(wǎng)絡(luò)對M1Pro/Max芯片的正向議論不同,在對待阿里倚天710芯片上,則夾雜著一些不一樣的聲音。
這與兩款芯片的應(yīng)用落地有著一定關(guān)系。去年11月發(fā)布的M1芯片已經(jīng)經(jīng)歷了近一年市場考驗(yàn),并獲得眾多好評,而此時剛剛發(fā)布的倚天710,則顯得“勢單力薄”。
此外,如今國內(nèi)芯片行業(yè)輿論氛圍“易燃易爆炸”,一方面,市場期待自研芯片有所突破,另一方面,又擔(dān)心重演漢芯悲劇。因此,每有新動靜時,自然少不了質(zhì)疑聲。
對倚天710芯片的質(zhì)疑,則集中在芯片自研水分和代工廠商上。
公開資料顯示,在芯片架構(gòu)上,倚天710芯片基于最新的ARMv9架構(gòu),而ARM公司在今年3月31日才正式推出ARMv9指令集,也就是說,短短6個月,倚天710芯片在ARMv9架構(gòu)上開發(fā)并流片。
而根據(jù)《財(cái)新》報(bào)道,所涉Arm架構(gòu)芯片由阿里從2019年開始研發(fā),年中完成流片,如若消息屬實(shí),所謂自研或有一定水分。
并且,眾所周知,在芯片制造領(lǐng)域擁有5nm制程工藝的芯片代工廠商主要是臺積電和三星,而此次阿里并未提到倚天710的代工廠商,不得不讓人有所疑問。
等等,基于種種質(zhì)疑帶來的議論性,為阿里此次發(fā)布的倚天710芯片蒙上一層未知的陰影。
01 反英特爾聯(lián)盟再添一員
在阿里此次對服務(wù)器CPU芯片的宣傳中,少不了Arm架構(gòu)這一字眼,實(shí)際上,這也是一個不同尋常的地方。
目前,CPU架構(gòu)主要分為CISC(復(fù)雜指令集)和RISC(精簡指令集)。CISC陣營以英特爾、AMD的X86架構(gòu)為代表,而RISC陣營則包括Arm、MIPS、PowerPC、RISC-V等架構(gòu)。
從性能上看,由于CISC憑借其較強(qiáng)的單核性能領(lǐng)先于RISC,能夠更好地滿足服務(wù)器、桌面、移動PC的運(yùn)算需求。因此,X86架構(gòu)占據(jù)了這三個領(lǐng)域的主要市場份額。
IDC不久前發(fā)布的《全球服務(wù)器季度跟蹤報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示,X86服務(wù)器產(chǎn)生的收入在2021年第二季度達(dá)到了214億美元,非X86服務(wù)器收入約為23億美元,X86市場占比超過90%,X86市場中,英特爾的服務(wù)器芯片更是占據(jù)了近90%的份額。
作為英特爾的基本盤,服務(wù)器CPU市場常年被其獨(dú)占。不過,如今這樣的局面正在發(fā)生變化。作為出了名的“牙膏廠”,由于英特爾10nm/7nm工藝的難產(chǎn),造成了多個市場的震蕩。
同一時期,AMD發(fā)布的二代EPYC服務(wù)器處理器“羅馬”,作為全球首顆7nmX86服務(wù)器芯片問世,使AMD的服務(wù)器CPU市占率在短短兩年內(nèi)從1%增長到了8%。而隨著第三代EPYC處理器“米蘭”發(fā)布,其服務(wù)器市場份額有望達(dá)到新高。
基于多年來形成的強(qiáng)大生態(tài)與市場,英特爾在服務(wù)器CPU市場暫時不會失守,但在AMD之外,更大的威脅正在形成。
和如今在市場份額上取得的突破不同,2014年,面臨服務(wù)器市場份額不斷下滑,AMD對Arm服務(wù)器芯片寄予厚望。可惜,Arm服務(wù)器芯片并未讓AMD翻身,到了2017年,AMD在服務(wù)器芯片市場的份額從巔峰時的25%跌至不足1%。
情況在2017年發(fā)生變化,彼時AMD試圖通過兼容X86架構(gòu)的EPYC芯片重回服務(wù)器市場,如今來看,這樣的選擇似乎是正確的。
同時,這也帶來一個疑問,在服務(wù)器芯片市場,Arm架構(gòu)是否沒有立錐之地?
以往的案例似乎都指向這一判斷,相繼有高通、英偉達(dá)、三星等廠商,試圖通過Arm架構(gòu)打破英特爾在服務(wù)器芯片領(lǐng)域的主導(dǎo)地位,但最終不是關(guān)閉研究,就是轉(zhuǎn)移項(xiàng)目方向。
不過現(xiàn)階段,隨著時間推移,Arm服務(wù)器芯片在服務(wù)器市場的地位正在發(fā)生改變。
雖然X86架構(gòu)長期占據(jù)服務(wù)器、桌面、PC主要市場份額,但近期RISC架構(gòu)也不斷向X86優(yōu)勢領(lǐng)域進(jìn)攻。
作為Arm架構(gòu)背后的半導(dǎo)體知識產(chǎn)權(quán)(IP)提供商,2019年,ARM公司引入Neoverse產(chǎn)品線,并發(fā)布了NeoverseN1/E1核心IP,今年4月28日,ARM公司公布了NeoverseV1和N2服務(wù)器芯片平臺的最新性能數(shù)據(jù),其處理能力比上一代N1提高了40%～50%。
ARM公司的架構(gòu)“Neoverse”,在單核心方面追平AMD和英特爾服務(wù)器CPU的同時,憑借并行計(jì)算、能耗控制、易拓展性的優(yōu)勢,在多核性能方面超過對手60%以上,Arm架構(gòu)的性能已經(jīng)不再成為短板。
如今,阿里同樣入局Arm服務(wù)器芯片,諸多因素綜合起來,或?qū)τ⑻貭柕腦86產(chǎn)品構(gòu)成真正的威脅。
02 阿里的“芯”算盤
發(fā)布會當(dāng)天,阿里云智能總裁張建鋒表示:“基于阿里云‘一云多芯’和‘做深基礎(chǔ)’的商業(yè)策略,我們發(fā)布倚天710,希望滿足客戶多樣性的計(jì)算需求,這款芯片不出售,主要是阿里云自用。”
所謂自用,即數(shù)據(jù)中心、云服務(wù)將是倚天710的最核心商用場景。作為數(shù)據(jù)傳輸、處理、控制和發(fā)送的場所,簡單來說,數(shù)據(jù)中心就是支撐云計(jì)算服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施。
今年4月,TrendForce(集邦)的調(diào)查發(fā)現(xiàn),超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域客戶的需求在2020年第四季度占服務(wù)器總需求的40%以上,而這一數(shù)字在2021年將可能達(dá)到45%。
與此同時,過去半年里,半導(dǎo)體行業(yè)各種供應(yīng)短缺的消息不時傳來。據(jù)Digitimes報(bào)道,服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心的芯片供應(yīng)情況正在惡化,一些關(guān)鍵服務(wù)器芯片的交付時間延長到52到70周,其中,英特爾和AMD的服務(wù)器處理器都出現(xiàn)供應(yīng)緊張的情況。
一張一弛之下,一些云計(jì)算廠商想要擴(kuò)張市場份額卻有心無力。
或出于未雨綢繆,今年3月,Digitimes發(fā)布的研究報(bào)告提到:亞馬遜、微軟等云計(jì)算數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商開始采用Arm架構(gòu)。
作為云計(jì)算巨頭,根據(jù)IDC發(fā)布的《全球及中國公有云服務(wù)市場(2020年)跟蹤》報(bào)告,全球公有云laaS市場中,亞馬遜AWS以46．8%的市場份額位列首位,其于2018年推出了首款基于Arm架構(gòu)的自研處理器芯片。
而在國內(nèi)云計(jì)算市場上,華為則于2019年發(fā)布Arm 服務(wù)器芯片Kunpeng920(鯤鵬920),以及基于該處理器的三款TaiShan(泰山)服務(wù)器。
一方面,在如今激烈的云計(jì)算市場競爭下,阿里云補(bǔ)齊服務(wù)器芯片,能夠盡量避免行業(yè)同質(zhì)化。另一方面,也能緩解服務(wù)器芯片供應(yīng)短缺問題。
另外,從性價(jià)比因素上看,以亞馬遜為例,其推出的首款基于Arm架構(gòu)的自研處理器芯片——Graviton,據(jù)相關(guān)報(bào)道顯示,運(yùn)行應(yīng)用的成本要比英特爾或者AMD的芯片低45%。
這或與CPU算力提升路徑有關(guān),現(xiàn)階段CPU算力提升路徑有兩種,一是提高單個核心的運(yùn)算效率,以質(zhì)取勝;二是增加運(yùn)算核心的數(shù)量,通過協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)性能倍增,這種方法以量取勝。
相較于X86,ARM在“多核并行”提高CPU算力方面更具技術(shù)優(yōu)勢,功耗上較X86表現(xiàn)更好,基于此,倚天710同樣可以幫助阿里云降低成本。
當(dāng)然,阿里選擇arm架構(gòu),或在技術(shù)實(shí)現(xiàn)難易程度上有所權(quán)衡。
相較于X86機(jī)構(gòu),Arm架構(gòu)由ARM公司以IP設(shè)計(jì)和對外授權(quán)的方式運(yùn)營,在授權(quán)形式下,芯片設(shè)計(jì)商可以直接拿到授權(quán)圖紙,研發(fā)周期大大縮短,同時可以結(jié)合自身需求開發(fā)出定制化的CPU。
據(jù)天眼查查詢顯示,今年10月初飛騰公司發(fā)生工商變更,股東新增杭州阿里巴巴創(chuàng)業(yè)投資管理有限公司。融資完成后,阿里對飛騰公司持股1%。
現(xiàn)階段,國內(nèi)芯片設(shè)計(jì)商方面,華為之外,飛騰是Arm架構(gòu)的主要擁護(hù)者,公司主要從事Arm架構(gòu)服務(wù)器的CPU,此前飛騰已經(jīng)獲得ARMV8永久授權(quán)。這次阿里入股飛騰,或有“借雞生蛋”之意。
03 造芯路上的不確定因素
上文提到,ARM公司以IP設(shè)計(jì)和對外授權(quán)的方式運(yùn)營,對于阿里來說,需要拿到ARM公司的IP授權(quán)。
目前,ARM公司深陷收購漩渦。因此,英偉達(dá)對ARM的收購終局,就會成為阿里倚天710芯片的一個變數(shù)。
10月初,《電子工程專輯》報(bào)道,兩位知情人士透露,英偉達(dá)收購ARM交易最終或以失敗告終,因?yàn)樵摻灰撰@得監(jiān)管部門批準(zhǔn)的可能性越來越小。
知情人士稱,歐盟反壟斷監(jiān)管機(jī)構(gòu)將對這筆交易展開全面調(diào)查,與此同時,美國反壟斷監(jiān)管機(jī)構(gòu)也有意在法庭上阻止這一交易。這意味著,反壟斷審查不會很快結(jié)束。
而英國反壟斷部門“競爭和市場管理局”(CMA)稱,該交易存在嚴(yán)重的競爭擔(dān)憂,可能扼殺多個市場的創(chuàng)新,包括數(shù)據(jù)中心、游戲、物聯(lián)網(wǎng)和自動駕駛汽車等。若該交易獲得批準(zhǔn),將重塑全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈。
此外,阿里云此款芯片采用5nm工藝,是目前制程上最為先進(jìn)的服務(wù)器芯片,國內(nèi)半導(dǎo)體廠商尚沒有掌握5nm工藝,盡管阿里云沒有透露倚天710芯片的代工廠商,也可推斷該款芯片的代工企業(yè)大概率是臺積電。
9月初,市場傳出臺積電通知客戶全面漲價(jià),漲幅高達(dá)10%～20%。而據(jù)市調(diào)機(jī)構(gòu)Counterpoint預(yù)估,蘋果今年將占據(jù)臺積電5納米制程53%的產(chǎn)量,那么對于阿里而言,如何保障倚天710的產(chǎn)能,就成了問題。
而最壞的結(jié)果,莫過于類似華為受困于制裁,致使下一代基于Arm架構(gòu)的“鯤鵬930”無法如期發(fā)布。
同樣需要關(guān)注的還有“實(shí)用”方面,兩年前的云棲大會上,阿里巴巴還發(fā)布過含光800AI芯片。
不過,含光800設(shè)計(jì)初衷是處理圖像和視頻,包括城市大腦中杭州的交通路況視頻,以及淘寶商品庫的圖片,而不適用于其他場景,用途有限。去年在“雙十一”期間,阿里用的依舊是更通用的英偉達(dá)GPU。
而此次公開宣傳中,倚天710是阿里平頭哥成立以來發(fā)布的第一顆通用芯片。由于是“自用”,能否擔(dān)起通用芯片的名頭,外界恐怕難以得知。
今年8月3日,阿里巴巴集團(tuán)公布2022財(cái)年第一季度財(cái)報(bào),阿里云營收160．51億元,根據(jù)此前披露的數(shù)據(jù),一季度29%的增速為歷史新低,且與上一季度營收168億元相比,阿里云營收首次出現(xiàn)環(huán)比下滑。
早在2021財(cái)年第四季度,同期阿里云業(yè)務(wù)營收同比增長37%,增速下滑較為凸顯,原因在于失去單一頭部大客戶(字節(jié)跳動海外業(yè)務(wù))。
巧的是,今年3月,字節(jié)跳動開放了大量Arm相關(guān)職位,具體包括Arm服務(wù)器系統(tǒng)的性能和功耗優(yōu)化,Arm服務(wù)器產(chǎn)品架構(gòu)端到端設(shè)計(jì)和優(yōu)化等,持續(xù)布局新架構(gòu)下的服務(wù)器業(yè)務(wù)。
隨后在6月初,《晚點(diǎn)LatePost》報(bào)道,字節(jié)跳動全面進(jìn)軍云計(jì)算IaaS服務(wù),想做中國“第四朵云”。現(xiàn)階段,面對日益殘酷的云競爭環(huán)境,當(dāng)務(wù)之急,阿里云需要穩(wěn)固自己的堡壘。
那么,倚天710能為阿里云添磚加瓦嗎?且觀后效。
