根據科技部公布的消息,華為海思自主設計的ARM芯片已經流片歸來,并且經過多輪調試,不僅已經完成了BIOS和BMC管理軟件開發,還成功開發了采用該ARM服務器芯片的雙路服務器樣機。目前,該ARM服務器芯片已進入試生產階段。那么華為的ARM服務器芯片能技壓群雄么?
|華為與某研究所的合作
正如任何技術都是經過時間、金錢、人才積淀出來的,華為的IC設計能力也經過了從合作中學習到獨立研發的過程。
在IC設計方面,華為顯然算不上宿將,不要說和Intel、IBM、AMD相提并論,即便是同屬ARM陣營的蘋果和高通也有不小的距離——雖然做的都是ARM芯片,但是購買ARM IP核授權設計SOC和自主設計微結構完全是兩個技術難度。
打個比方的話,ARM出售的IP核就是一間毛坯房,國內諸如海思、展訊、全志、瑞芯微、新岸線等IC設計公司做的工作是對毛坯房進行裝修和出售,在現階段并不具備憑借自身實力構建一個毛坯房的技術實力,由于工作量僅限于軟裝,也就無法查出該毛坯房是否留有后門,無法保障安全可控。
而蘋果和高通是將ARM出售的毛胚房拆除,并在拆除的過程中學習ARM構建毛坯房的技術,然后重新建造一個毛坯房,再進行軟裝出售,由于整個房子的結構設計完完全全是自己做到,可以確保沒有后門,而且在技術實力過硬的情況下,可以設計出比ARM公版微結構性能更加強勁的產品。
因此,即便是華為海思計過不少SOC,但在微結構設計上,華為海思在2014年前完完全全是一個新丁,這就迫切需要一個優秀的老師引進門。而在IC設計方面,地處北京的某研究所、地處長沙的某大學和地處江南水鄉的某研究所堪稱國內三大頂尖機構,在高性能CPU方面有著豐富的經驗,華為與某研究所的合作也就理所當然了。
在拜訪的過程中,大家形成了共識,那就是單線程性能上不去的話,堆核心數量沒有意義,設計一個性能強勁的微結構是當務之急。而X86服務器芯片性能強勁,ARM要想打入服務器市場,就必須走低功耗服務器芯片市場,主打低功耗差異化競爭才能奪取一定市場份額。
但在交流中一些研究所的研究員并不看好ARM服務器芯片的市場前景,原因有兩點:
一是ARM未必會有多大的低功耗優勢。雖然因為X86要兼容過去的8位、16位指令集的歷史包袱,在功耗上確實會大一些(某種說法是5%—10%),但Intel在制程工藝和設計能力上的優勢足以消弭這點劣勢。ARM服務器芯片面對X86低功耗服務器芯片未必會具有多少功耗方面的優勢,而且性能上很有可能會處于劣勢。
二是軟件生態問題。雖然ARM 32已經有比較完善的軟件生態,但ARM64位指令和32位指令完全是兩回事,兩者無法像MIPS64和MIPS32,X86 64和X86 32那樣完全兼容。所以部分研究員認為,因為ARM在服務器領域的軟件生態建設方面尚需時日,若要建成ARM 64的軟件生態需要投入很大時間、精力和財力,因而會存在一個空檔期。
過去Intel不做低功耗服務器,僅僅是因為Intel覺得市場相對較小,不太賺錢,所以沒做,并非做不了。當ARM要通過做低功耗服務器侵蝕Intel在服務器芯片市場的市場份額時,Intel完全可以利用ARM構建軟件生態的空檔期推出自己的低功耗服務器芯片,使原本ARM計劃以低功耗服務器侵蝕X86市場份額的做法化為泡影。而這兩年Intel在低功耗服務器市場發力的確應驗了這些研究員的預計,一些原本打算做,或正在做ARM服務器的IC設計公司一看風頭不好,直接掉頭就跑,不做ARM服務器芯片了。
但即便如此,也許是出于金錢的魔力,該研究所的一個科研團隊依舊與華為共同開發了一款多核的芯片。隨后,華為也設立了研究所,并從體制內挖出了不少技術人員從事ARM服務器芯片的開發,而已進入試生產的ARM 16核服務器芯片則是華為多年臥薪嘗膽的技術結晶。
|華為海思的競爭對手有哪些?
就在1月17日,貴州省人民政府與美國高通公司簽署戰略合作協議,成立華芯通半導體技術有限公司,貴州政府出資18.5億占股55%,高通以技術入股持股45%。華芯通半導體技術有限公司將專注于ARM服務器芯片的開發。
由于中國市場潛力巨大,商機無限。而根據國家相關文件,要到2020年將政府掌握的60臺服務器全部實現國產貨替代,加上國家對集成電路產業的重視,促使地方政府非常熱衷于投資IC設計行業。
其實,地方政府并非一定要選擇高通。對貴州省政府而言,并非沒有其他替代選擇,比如可以和國防科大合作,或者和華為合作,哪怕是和龍芯和申威合作定制黨政軍專用服務器也未嘗不可。也許是一些官僚和專家腦海中國內技術不如洋技術的觀念根深蒂固,也許是為了沖GDP和渲染政績,于是以非常優惠的條件與高通合資——中國地方政府出資18.5億只占股55%,而高通僅以ARM服務器芯片方面的技術就占股45%。
而華芯通目前處于草創階段,技術底蘊幾乎為零,技術團隊也草臺板子,還在四處挖人的進程中。華芯通的第一款產品很有可能是高通24核服務器芯片的馬甲,正如宏芯的第一款芯片CP1是IBM Power8的馬甲。
相對于還處于草創階段的華芯通,華為海思可謂兵強馬壯——海思有員工8000余人,而且可以獲得華為的輸血。而華芯通在技術底蘊上一窮二白,只能指望高通技術轉讓。
因此,現階段華芯通根本不具備和華為競爭的實力——華為海思不是與華芯通較量,而是在與高通斗法。如果說在手機ARM芯片上,因為華為海思麒麟芯片自產自銷的原因,華為和高通的芯片并沒能展開直接競爭,那么兩者在服務器芯片上將來也許會展開激烈的競爭。
此外,飛騰和AMD都是非常具有潛力的競爭對手。近年來,AMD也開始著手研發ARM服務器芯片,雖然A1100采用了ARM Cortex A57,但萬一AMD將工作重心放在ARM服務器芯片的開發上,其豐富的IC設計經驗將其產品非常富有競爭力,會成為華為、高通等ARM陣營IC設計公司的頭號競爭對手。
|市場如何?
由于無論是高通,還是華為海思設計的ARM服務器芯片的單線程性能相對于Intel來說并不強,即便不存在軟件生態的問題,也不可能憑借性能從Intel手中奪取市場份額。除國防科大的“火星”之外,目前的ARM芯片還只能用于低功耗服務器領域,例如存儲服務器領域。
就產品性能而言,華為海思設計的ARM服務器芯片的微結構,即便因技術底子相對較薄弱,也因為有ARM公版微結作參考,所以性能未必會比ARM Cortex A57差多少,而高通的ARM服務器芯片的微結構性能其實也可以用驍龍820的Kryo做參照,也許并不會比ARM Cortex A72強太多。即便沒有官方公布的準確數據,鐵流推測,兩款服務器芯片的單線程性能差距其實并不大。
從Intel的成功經驗來看,最初X86芯片的性能并不強,相對于Power、Alpha、MIPS、SPARC反而是最弱的,但是因為商業化做得好反而最終逆襲。具體到服務器方面,Intel的商業策略相對開放,并拉起了IBM、戴爾、惠普、曙光、浪潮、聯想等一批合作伙伴,把產業聯盟搭建了起來,而且X86服務器軟件和硬件是可以獨立的,賣的也更便宜。而像IBM和SUN/甲骨文的Power、SPARC服務器則是軟件、硬件一體化的,利潤更高,價格也更貴,對用戶而言成本就很高了,進而市場不斷萎縮,陷入惡性循環。
因此,華為若要在ARM服務器市場拔得頭籌,就必須有明智的商業策略和相對低廉的價格。相比較之下,10%—15%的性能差距反而并不會對市場份額占有率產生多大負面影響。而針對ARM服務器市場來說,現階段還是需要依靠政策保護才能生存的,而在這方面,相對于高通、AMD來說,華為在和中國政府、國企等體制內單位有著更為良好的關系,特別是華為還可以采用自產自銷的方式扶持海思的ARM服務器芯片,而這是高通很難做到的。因此,華為完全可以依靠垂直整合的優勢,和政府、國企更好的關系,以及在產品商品化、市場化方面的優勢,擠壓對手的市場份額,穩步提升自己在ARM陣營的市場份額和地位。
當然,也不排除華為的ARM服務器芯片成為ARM進軍服務器芯片市場慘敗而歸的犧牲品,只能自產自銷或政策保護過日子。但事在人為,若不放手一搏,安知成敗與否。