對于服務器CPU廠商，缺芯像把雙刃劍，一方面導致了無法供貨，一方面又為市場帶來了變化的機遇。11月25日，上海數(shù)據(jù)交易所成立儀式舉行，數(shù)據(jù)交易所的成立再次表明了數(shù)字化時代下數(shù)據(jù)資源的重要性，因此數(shù)據(jù)中心市場也會在一段時間內(nèi)持續(xù)繁榮。在市場旺盛的需求下，服務器CPU的主要玩家英特爾和AMD都為自家的市場份額摩拳擦掌；與此同時，服務器CPU的市場還有其他力量蓄勢待發(fā)。
乘風破浪的AMD
過去的六個月里，AMD的股價幾乎翻了個倍。據(jù)AMD Q3財報顯示，AMD在剛過去的第三季度收入同比上漲了54％，達到43億美元；經(jīng)營性收入則同比上漲了101％，超過10億美元。
2021 Q3 AMD計算和圖像部門與企業(yè)、嵌入式以及半定制部門收入占比為56％和44％，雖然企業(yè)、嵌入式和半定制部門收入占比相對較小，但數(shù)據(jù)中心市場的持續(xù)的需求讓該部門的營收一直保持著強勁的增長。
AMD數(shù)據(jù)中心收入從2020年開始迎來呈現(xiàn)的增長勢頭 來源：next platform
AMD財報顯示，第三季度企業(yè)、嵌入式以及半定制業(yè)務的營收上漲了69％，而經(jīng)營性收入更是翻了近3倍，達到5．4億美元；而Q2該部門的業(yè)務營收增加了183％，經(jīng)營性收入更是增長了超過10倍。
AMD CPU近年在服務器市場的強勁表現(xiàn)得益于其性能的良好表現(xiàn)和具有競爭力的性價比。根據(jù)PassMark上的跑分排名，在多線程的性能上AMD的EPYC處理器占據(jù)了排行榜前列，同時價格也更低。
AMD Epyc 7763在SPECrate2017測試中的整點運算表現(xiàn)上領先至強8368 Q47．2％；在浮點測試上領先至強8380 36．5％。即使是第二代的EPYC 7H12也在測試上表現(xiàn)的比至強更好。
在性能的保證下，數(shù)據(jù)中心旺盛的需求讓AMD打開了一片市場。根據(jù)OMDIA報告，AMD在2021 Q2的服務器市場上，拿下了16％的市場份額，創(chuàng)下最高紀錄。
AMD CEO 蘇姿豐表示EPYC處理器已經(jīng)部署在微軟的Azure、Google、Cloudflare、Vimeo、Netflix等企業(yè)的服務器中。Netflix表示借助第三代EPYC處理器，每臺服務器的流媒體在降低TCO的情況下，吞吐量提高了一倍。
AMD狂奔，英特爾不慌
英特爾市場份額的下降，其實很大程度來自于缺芯的影響。以往服務器的CPU交期在2～4周，但現(xiàn)在想要拿到貨要等待的時間可能會翻兩倍甚至更多。當然價格也出現(xiàn)了上漲，目前低端產(chǎn)品市場價上漲了15％～20％，高端產(chǎn)品的市場價上漲了10％左右。
從上文的數(shù)據(jù)中，確實可以看到英特爾在服務器市場份額的下降，但事實上英特爾依舊是服務器CPU市場的王者。從收入來看，Q3 英特爾數(shù)據(jù)中心部門營收65億美元，超過AMD Q3營收43億美元，而AMD EPYC所在的企業(yè)、嵌入式和半定制部門營收為19億美元。
英特爾的缺貨＋漲價讓AMD有了進入市場的機會，但英特爾已經(jīng)采取了一系列動作準備拿回市場份額。
為了解決缺貨問題，首先英特爾加強了與臺積電的合作，希望通過搶占3nm制程產(chǎn)能從而在下一代服務器CPU上實現(xiàn)性能領先。臺積電供應鏈透露，英特爾將領先蘋果成為臺積電的首批3nm訂單的客戶，而這批訂單中既包含筆記本CPU也包含服務器CPU產(chǎn)品。臺積電方面表示相對于5nm制程，3nm工藝會使性能提升10％－15％，功耗降低25％－30％。隨著在3nm工藝研發(fā)中困難的解決，臺積電表示3nm 訂單將會在2022年Q2量產(chǎn)。與之對應，分別于2022年、2023年量產(chǎn)的AMD的下一代服務器CPU Genoa和Bergamo將會采用5nm技術生產(chǎn)。
優(yōu)先使用3nm既有助于英特爾追趕性能差距，也對英特爾避免出貨難局面的重演有著重要意義。同時，英特爾也在通過IDM2．0計劃去提高自己的產(chǎn)能以維持自己的供應鏈。目前英特爾10nm制程已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)，按照英特爾最新發(fā)布的技術路線圖，如果順利2023年 intel 3將會亮相，英特爾作為IDM的優(yōu)勢將會顯示出來。
ARM要在云計算闖出一片天
無論是英特爾還是AMD，都已經(jīng)將數(shù)據(jù)中心業(yè)務當成未來要發(fā)展的重要領域。智研咨詢發(fā)布的《2021—2027年中國數(shù)據(jù)中心行業(yè)市場競爭力分析及發(fā)展策略分析報告》顯示，截至2020年年底，我國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模為1958億元，同比增長25．27％，預計2025年將突破5900億元，其中云計算是數(shù)據(jù)中心增速最快的應用市場之一。各大云服務公司Q3財報展示了云計算市場增長的強勁動力。微軟云營收增長50％，谷歌云營收同比增長45％，亞馬遜云營收上漲39％，百度智能云增速更是達到70％。
為了適應云計算的需求，AMD和英特爾采取了不同的策略。AMD方面推出了具有更多核心、更高密度的服務器CPU Bergamo，Bergamo最高可達128核／256線程的Bergamo。英特爾則是利用自身的生態(tài)優(yōu)勢則是可以為云計算提供在FPGA、SmartNIC以及存儲等方面完善的技術支持。
在兩家基于X86架構的神仙掐架時，有一些廠商看到了ARM的靈活性，希望用ARM架構在服務器CPU市場分一杯羹。
當網(wǎng)絡協(xié)議、存儲協(xié)議或安全設備管理功能在以太網(wǎng)適配器上的ARM處理器上運行時，CPU不需要運行協(xié)議，在降低CPU負載的同時還能加速數(shù)據(jù)傳輸。這一特性成為各大云服務廠商選擇ARM架構的原因之一。
2019年，Arm公司為服務器產(chǎn)品推出的核心IP Neoverse N1，基于這一技術，亞馬遜網(wǎng)絡服務（AWS）開發(fā)了自研服務器芯片Graviton2。AWS表示與基于M5的實例比較，使用Grvtion2的實例成本降低了20％，性能提高了40％。截至2021年，Graviton2的實例占了AWS應用實例的14％，在2020年AWS增加的實例中有49％是基于Graviton2。
第二代的Neoverse N2的單線程性能比N1增加了40％，此外Arm還推出了 Neoverse E系列，在功耗和面積上進行優(yōu)化；Neoverse V系列則注重性能方面的優(yōu)化。
除了云計算，ARM架構也被使用在了其他的應用場景。2018年，采用 64 位 ARM v8－A的Marvell ThunderX2 處理器被應用于英國氣象局的Isambard中。今年，英偉達的GTC大會上，黃仁勛表示借助ARM架構的靈活性英偉達推出了專為加速計算設計的服務器CPU Grace，在與英偉達的GPU結(jié)合使用時，會提供比基于X86 CPU的系統(tǒng)快10倍的性能。
ARM架構的服務器芯片讓人期待的原因還在于，這條賽道上有著許多中國廠商的身影。例如，基于ARM v9架構的阿里自研服務器芯片倚天，基于ARM v8架構的華為鯤鵬。
不過，第三方平臺的測試表明，AMD 最新的 Epyc 處理器幾乎在所有測試中都優(yōu)于最快的 Neoverse N1 芯片很多，盡管 ARM 芯片具有更多內(nèi)核。即使在調(diào)整 TDP 之后，這兩款芯片的每瓦性能也大致相同。
ARM的優(yōu)勢需要依賴于可在 64 個或更多內(nèi)核上理想擴展的綜合基準，這并不代表 Phoronix 測量的真實工作負載，預計 AMD Zen 3 在單線程應用程序上領先 N1 60％。如果根據(jù) Arm 的數(shù)據(jù)進行 N1 比較和項目，對于單線程（縱向擴展）工作負載，N2 仍將比 Zen 3 落后約 20％。
除了性能的問題，ARM陣營的服務器CPU玩家們還要考慮產(chǎn)能如何滿足。
服務器CPU的江湖，風云莫測。
