文 | 半導體產業縱橫
“2030 年,數據中心服務器半導體價值將達 5000 億美元。”市場研究機構 Yole 的這一預測,正指向一個快速膨脹的賽道。而 IDC 半導體研究副總裁 Mario Morales 的判斷更直接:“未來五年,數據中心將成爲半導體全行業增長最快的領域。”
數據中心這條賽道,好像沒人不看好。
服務器CPU作爲數據中心的核心組件,其重要性和複雜性正日益凸顯。
服務器CPU,變革叢生
在服務器 CPU 領域,x86、ARM、RISC-V 正在進行一場靜默的架構革命。不同架構的市場裏,各自醞釀着不尋常的變局。
x86架構,權力正在重構
過去十餘年裏,x86架構在服務器CPU中佔據主導地位,其中英特爾憑藉深厚的技術積累與完善的生態佈局,多年來幾乎獨霸這片市場,形成難以撼動的行業格局。
不過,這樣的穩固態勢正在悄然鬆動。
Q2,英特爾依舊佔據服務器CPU出貨量的大多數份額,爲72.7%,同比環比雙雙下滑。
相比之下,由於最新的EPYC平臺升級,AMD在2025年Q1實現了同比增長3.6%、環比增長2.1%的強勁增長。Q2,該公司的市場份額達到27.3%。
AMD在服務器CPU市場的歷程,可謂一段從無到有的奮鬥史。自2017年以來,AMD憑藉EPYC系列處理器的推出,逐步在市場中站穩了腳跟。當時,AMD尚未擁有具有競爭力的產品,市場份額幾乎爲零。
隨着新任CEO蘇姿豐上任,AMD將工作站市場作爲戰略重點,推出了首次採用Zen架構的EPYC霄龍系列處理器。短短數年間,EPYC產品線推動AMD實現了大規模市場滲透。市場數據顯示,2026年,AMD有望成爲數據中心最大的x86 CPU 供應商。
蘇姿豐在近日接受媒體採訪時表示,公司在服務器CPU市場的影響力不斷提升,已成爲微軟、亞馬遜等科技巨頭的重要合作伙伴,市場份額和收入份額均創下歷史新高。
蘇姿豐指出,如今衆多客戶已將AMD視爲戰略級的CPU供應商,其在數據中心CPU領域的市場地位,可與英偉達在AI加速器領域的主導地位相媲美。
Arm,增長率達到70.0%
自2018年以來,Arm通過推出Neoverse N/V/E等多個系列的IP內核產品,在性能上逐漸逼近x86服務器CPU,並在能效和成本上展現出明顯優勢。這一趨勢與雲服務廠商自研Arm服務器CPU的熱潮不謀而合。
Arm架構服務器的核心優勢在於其低功耗設計,這使得它特別適合AI訓練、邊緣計算等高併發場景。
亞馬遜AWS 是最早大規模部署 Arm CPU 的雲廠商,自 2018 年發佈 Graviton 以來,現已進入第四代,累積出貨量超過 200 萬顆。
Google Cloud 與微軟 Azure 亦發佈各自基於 Arm 的自研處理器 Axion 與 Cobalt,分別針對其核心服務進行軟硬一體化優化,其內部評測亦表明相較 x86 有30%-60% 的綜合性能功耗改進。
還有專門向客戶提供Arm服務器CPU的芯片設計廠商,比如Ampere Computing等。
此外,英偉達等大型機架規模配置的推出,也極大地提升了Arm服務器的市場關注度。
自 2022 年推出 Grace CPU 以來,這款基於 Arm Neoverse 架構的產品便展現出獨特的協同優勢 —— 它與 Hopper、Blackwell 系列 GPU 組成計算模塊,藉助 NVLink 高帶寬互聯技術實現統一內存訪問與任務調度。值得注意的是,在 2025 年新一代 NVLink 72 結構中Grace 成爲唯一兼容的平臺。
Grace CPU 的實際部署數據反映出 AI 計算體系對 Arm 架構的深度綁定。例如,預計 2025 年將有約 500 萬個 Blackwell GPU 出貨,按照每 2 個 GPU 配 1 個 Grace CPU 的比例,意味着當年將部署約 250 萬顆 Grace 芯片。因此,Arm 的市場份額也將持續增長。
IDC數據顯示,2025年x86架構的服務器市場將繼續引領潮流,預計將增長39.9%,總規模達到2839億美元。 x86架構以其兼容性和廣泛的應用場景,依然是企業的首選,尤其是在雲計算和數據中心領域。然而,非x86服務器市場的表現同樣不容小覷,預計將同比增長63.7%,總規模達到820億美元。 其中,Arm架構服務器的增長尤爲顯著,預計增長率達到70.0%,在全球總出貨量中佔比將達到21.1%。
然而,這仍然遠遠低於該芯片設計商的目標,Arm 基礎設施主管 Mohamed Awad在 4 月份宣稱Arm 架構的服務器今年將佔全球總出貨量的 50%。並且還預測到今年年底佔據全球數據中心CPU 銷售額的一半。
對於Arm在2025年拿下50%數據中心CPU市場的這一預測,一些分析師並不認同。市場研究機構Omdia 的Manoj Sukumaran認爲,到2025年,基於Arm的CPU可能僅佔全球數據中心市場20%-23%份額、而非Arm宣稱的50%。
儘管如此,可以預見的是,在被x86統治多年的數據中心CPU市場,Arm影響力和市場份額正在持續擴大,對x86的威脅也越來越大。
RISC-V,迅速破圈
除了主流的x86與Arm架構,基於 RISC-V 架構的服務器 CPU 作爲新路徑,也吸引了更多注意力。
只是作爲新型架構,RISC-V 目前的影響力尚不及 Arm。
此前一段時間RISC-V架構在注重能效比的物聯網領域收穫頗豐。不過,這並不意味着RISC-V無法進軍有更高性能要求的PC和服務器市場。
不同於存在授權限制的x86和ARM架構,RISC-V具有精簡、開源等特性,可開發更適應特定需求的獨特芯片,並打破了x86、ARM架構高價授權費、定製化困難的慣例。
作爲一個開源標準,RISC-V允許任何個人或組織自由使用、修改和擴展,無需支付專利費用,其設計目標是提供一個簡單、可擴展且靈活的指令集,同時模塊化使得用戶可以根據需求自由定製不同的指令子集,適用於從嵌入式微控制器,到高性能計算在內的廣泛應用領域。
阿里巴巴達摩院旗下品牌玄鐵,一直是RISC-V市場打頭陣的種子選手。2018年,玄鐵首款RISC-V架構處理器IP 玄鐵E902發佈;2019年,發佈了主頻可高達2.5GHz的玄鐵C910處理器,刷新了當時RISC-V處理器的性能紀錄;2023年11月,玄鐵推出高性能RISC-V處理器C910的迭代產品C920,主頻提升到3GHz。
隨後在今年2月,玄鐵宣佈其基於開源RISC-V架構首款服務器級CPU IP核——玄鐵C930,於今年3月開始交付。
達摩院技術專家表示,“就像x86和Arm架構都有其殺手級應用,高性能+AI有可能成爲RISC-V的殺手級應用,這是RISC-V差異化的優勢。”
今年3月,深圳RISC-V領先企業睿思芯科推出新一代高性能RISC-V服務器芯片“靈羽處理器”。該芯片採用32核CPU + 8核LPU的“一芯雙核”設計,在單核性能和多核並行性能上均實現大幅提升,計算性能比肩Intel、AMD等國際主流型號服務器芯片的性能。
不止上述幾家公司,其實業內對於RISC-V服務器CPU的探索已有時日。早在2022年12月,Ventana公司就曾發佈了全球首款基於RISC-V架構的服務器CPU——Veyron V1。
RISC-V 服務器 CPU 的應用情況也引發了諸多業內人士的關注與疑問。阿里雲無影事業部總裁張獻濤表示,“我覺得經過5-8年的發展,未來在服務器裏面的大規模應用應該是不成問題的。
微核芯CEO郇丹丹表示高性能計算場景纔是打開RISC-V市場空間的關鍵。“過去RISC-V大多都是面向AIoT領域,低成本低性能領域已經是紅海市場,作爲新興指令集的RISC-V產業要想發展壯大,只有伴隨着數據中心在高性能領域(服務器、AI計算)的新興應用成長才是打開市場空間的關鍵。”
服務器CPU,迎來更多入局者
在服務器市場高速增長的浪潮下,服務器 CPU 領域正掀起新一波角逐,更多芯片巨頭投身其中。值得注意的是,接下來提到的兩家芯片龍頭也紛紛押注於Arm架構。
高通,重回服務器芯片市場
多年來,高通一直在爲服務器CPU市場做準備。
高通曾在2016年推出過Centriq 服務器 CPU,但由於當時Arm服務器生態較爲孱弱,以及高通自身遭遇的專利訴訟和惡意收購等困境,導致其服務器業務在2018年被迫放棄。此後,高通收購了初創公司 Nuvia,該公司專注於基於 Arm 架構的服務器 CPU 設計。
今年年初,高通透露其數據中心團隊正在開發一款“高性能、高能效的服務器解決方案”,旨在滿足數據中心應用的需求。
6月,高通公司宣佈與Alphawave Semi達成協議,將收購Alphawave Semi全部已發行及待發行普通股資本,本次交易的企業價值約爲24億美元。Alphawave Semi 是高速有線連接和計算技術領域的半導體IP領導者,提供 IP、定製芯片、連接產品和芯片組,可以以更高的性能和更低的功耗實現更快、更可靠的數據傳輸。
高通表示,收購 Alphawave Semi 旨在進一步加速高通進軍數據中心服務器領域的步伐,併爲其提供關鍵資產。高通 Oryon CPU 和 Hexagon NPU 處理器能夠滿足日益增長的高性能、低功耗計算需求,而這種需求正受到 AI 推理的快速增長以及數據中心向定製 CPU 過渡的推動。
在最近的第三季度財報電話會上,高通公司確認正在與一家超大規模雲服務商就新型服務器芯片展開“深入洽談”,預計 2028 財年產生收入。
Nvidia CPU,有新成果
Nvidia作爲GPU領域的巨頭,在CPU領域的佈局同樣引人矚目。
NVIDIA Grace CPU 是一款突破性的 Arm CPU,具有超強的性能和效率。它可以與 GPU 緊密結合以增強加速計算能力,也可以作爲強大而高效的獨立 CPU 進行部署。NVIDIA Grace CPU 是新一代數據中心的基礎,可採用多種配置來滿足不同數據中心的需求。
在今年1月的CES展會上,英偉達就正式發佈了首款個人超級電腦Project DIGITS,其搭載了由英偉達與聯發科合作開發的NVIDIA GB10 Grace Blackwell Superchip 芯片,由Blackwell GPU 和Grace CPU 組成,並配備了128GB LPDDR5X 內存和1TB/4TB NVMe SSD,能夠運行超過2,000億個參數的大型語言模型。
GB10 Grace Blackwell超級芯片配備了英偉達最新一代CUDA核心和第五代Tensor核心,可提供高達1petaflop的AI性能,並通過NVLink-C2C芯片間互連到高能效的NVIDIA Grace CPU。該Grace CPU包括20個基於Arm架構建構的性能核心,這是由英偉達與Arm構架系統芯片設計的市場領導者聯發科聯合設計,提供了GB10芯片的一流的性能、能效和連接性。
上述兩個例子也可以證明,Arm 架構的服務器 CPU 高度契合數據中心應用。
至於未來 Arm 能走多遠?是否足以比肩 x86 架構,目前還不得而知,但是從其在能效、成本控制上的優勢,以及越來越多廠商的投入來看,它正在打開新的增長空間。隨着雲計算、邊緣計算等場景對算力需求的多元化,Arm 架構憑藉自身特性,正逐步在服務器領域佔據更重要的位置,至少已經成爲不可忽視的一股力量。
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