Arm服務(wù)器芯片在未來邊緣計算領(lǐng)域?qū)l(fā)揮什么作用?

近兩年，邊緣計算這一概念被反復(fù)提起，而隨著實際應(yīng)用需求的落地，邊緣計算已經(jīng)不只是個概念，其具有越來越重要的應(yīng)用意義。

邊緣計算之所以受到重視，主要是因為海量增長的數(shù)據(jù)已經(jīng)使得傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心以及云計算平臺難以招架，此時，處于大型數(shù)據(jù)中心和端側(cè)之間的微縮版“小型數(shù)據(jù)中心”（邊緣計算就在這里發(fā)生）應(yīng)運而生。它的主要特點包括：低延遲，因為算力部署在設(shè)備側(cè)附近，響應(yīng)實時性強；低帶寬運行，因為接近用戶，所以不需要高傳輸帶寬；安全，因為數(shù)據(jù)在本地采集，本地分析、處理，從而減少了數(shù)據(jù)暴露在公共網(wǎng)絡(luò)的機會，保護了數(shù)據(jù)隱私。

可以說，邊緣計算與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心和云計算既有很強的協(xié)同關(guān)系，也存在著一定的競爭關(guān)系。這樣，包括微軟、亞馬遜、谷歌，阿里、華為、百度等云服務(wù)巨頭廠商在內(nèi)的各路神仙都在積極部署邊緣計算。這就給眾多芯片廠商提供了更加廣闊的市場發(fā)展空間。

老牌兒勁旅的爭奪

數(shù)據(jù)中心和云計算的核心芯片就是CPU，而這正是英特爾這個“計算王”稱霸行業(yè)多年的根基所在，其CPU在企業(yè)級計算領(lǐng)域的市占率一直保持在90%左右。然而，邊緣計算會帶來的紅利給了英特爾不小的緊迫感，近些年，該公司越來越重視在邊緣側(cè)算力的布局，特別是在工業(yè)邊緣計算，以及多接入邊緣計算 （MEC） 平臺推廣方面不遺余力，還特別推出了專門適用于邊緣側(cè)的至強Xeon D等一系列芯片。

近些年，英特爾在數(shù)據(jù)中心的最強勁競爭對手非英偉達莫屬了。由于抓住了GPU在數(shù)據(jù)中心所需的AI算力這一風口，使得英偉達在企業(yè)級計算領(lǐng)域的風頭幾乎蓋過了英特爾，為了追趕英偉達，英特爾先后收購了幾家AI初創(chuàng)公司，最具代表性的就是Nervana和Habana Labs，這當中也經(jīng)歷了各種不如意和挫折，在用AI芯片這一新產(chǎn)品捕獲大客戶“芳心”的道路上，老牌兒企業(yè)也是一路艱辛。

在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)優(yōu)勢被一點點蠶食的情況下，英特爾正在用其最擅長的CPU拓展著邊緣計算市場，這也正是英特爾的優(yōu)勢所在。而憑借GPU逐步做大數(shù)據(jù)中心市場之后，英偉達的雄心也在膨脹，同樣瞄準了具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ倪吘売嬎闶袌?，也正是因為如此，其?a target="_blank">Arm發(fā)起了并購邀約。

在公開收購Arm之前，英偉達就已經(jīng)推出過專門用于邊緣側(cè)的計算芯片，典型代表是邊緣超級AI計算機Jetson Xavier NX，還包括Jetson AGX Xavier，Jetson TX2系列和Raspberry Pi競爭對手Jetson Nano。Jetson Xavier NX運行在基于Arm的Carmel微體系結(jié)構(gòu)的六核SoC上?？梢姡ミ_的邊緣計算芯片與Arm關(guān)系緊密，而Arm與英特爾CPU相比，雖然整體性能仍有差距，但其低功耗特性，以及適中的算力，與邊緣側(cè)計算需求不謀而合，這正可以拓展英偉達在CPU方面的空白，同時又可較為平滑地過渡到邊緣計算應(yīng)用領(lǐng)域。

英偉達還于今年推出了新款EGX平臺，該平臺能夠?qū)崟r感知、理解和處理數(shù)據(jù)，無需首先將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端或數(shù)據(jù)中心。據(jù)悉，EGX平臺可以從基于Jetson Nano處理器的輕型服務(wù)器——能夠以幾瓦的功耗每秒鐘處理0.5萬億次操作，擴展到基于邊緣服務(wù)器NVIDIA T4機架的微型數(shù)據(jù)中心——可以每秒完成10000萬億次操作。該公司在邊緣側(cè)應(yīng)用領(lǐng)域的芯片產(chǎn)品越來越多，如果能夠成功收購Arm，將為其與英特爾在該領(lǐng)域的競爭增添一枚重重的砝碼。

談到企業(yè)級計算CPU，就一定會想起英特爾的老對手AMD。后者本來已經(jīng)無還手之力了，在該領(lǐng)域的市占率一度下降到了1%。然而，在新任CEO Lisa Su的帶領(lǐng)下，臥薪嘗膽、苦練內(nèi)功，制定了符合市場需求的產(chǎn)品路線，在正確的道路上越走越快，5年時間內(nèi)，其PC端CPU市場份額已經(jīng)達到了37%左右，企業(yè)級計算的市占率也從低谷期的1%上升到了8%。

然而，企業(yè)級市場的競爭壁壘要遠大于PC端的，也正是因為如此，英特爾90%的市場份額依然難以撼動，如果只靠研發(fā)產(chǎn)品這一條腿的話，很難保持持久的競爭力，兩條腿走路才能更有力量且持久，而另一條腿就是并購，因此，AMD收購賽靈思恰逢其時。

雖然這一并購案還未得到官方證實，但從產(chǎn)品組合以及融合發(fā)展策略上來看，對賽靈思的收購，對AMD來說，沒有比這更優(yōu)的方案了。

單靠CPU與英特爾在企業(yè)級市場競爭，已經(jīng)顯得心有余而力不足，如果能整合賽靈思的FPGA，顯然會增大AMD的競爭砝碼。更重要的是，CPU+FPGA的組合，可以使AMD在具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ倪吘売嬎泐I(lǐng)域更得心應(yīng)手，不只局限于增量空間有限的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心市場。

作為FPGA行業(yè)的霸主，賽靈思也一直在拓展其在企業(yè)級計算市場（這里主要是指數(shù)據(jù)中心和云計算）的發(fā)展空間，不過，與CPU相比，F(xiàn)PGA并沒有算力方面的優(yōu)勢，而這也是其一直未能在數(shù)據(jù)中心闊步前進的重要原因，不過，F(xiàn)PGA的靈活性及其在通信方面的優(yōu)勢，也是CPU無法比擬的。也正是憑借這些特色，賽靈思在工業(yè)、醫(yī)療、航空航天、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域發(fā)展得如魚得水，而這些領(lǐng)域正是邊緣計算的主要市場所在。因此，相比于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，F(xiàn)PGA在邊緣計算方面是有優(yōu)勢的。這或許是AMD收購賽靈思的一個重要原因，CPU+FPGA的強強聯(lián)合，可以使AMD在邊緣側(cè)的競爭力倍增。

談到邊緣計算，就不得不提另一家重要的廠商，它就是Marvell。作為企業(yè)級計算和通信芯片的重要一支，過去幾年，該公司經(jīng)過多次重組和并購，逐步剝離掉消費類等業(yè)務(wù)，將資源都集中在企業(yè)級芯片的研發(fā)和市場拓展上了，特別是收購Cavium以后，將Arm架構(gòu)處理器和邊緣計算應(yīng)用作為了重點拓展領(lǐng)域。

如前文所述，Arm處理器在邊緣計算應(yīng)用領(lǐng)域有先天優(yōu)勢，將重點放在Arm上的Marvell自然不會錯過這塊市場，特別是推出ThunderX系列處理器之后，更凸顯了其在該領(lǐng)域的發(fā)展雄心，目前，該系列已經(jīng)推出兩代產(chǎn)品，并承諾每兩年升級一次。2018年的ThunderX2基于ARM v8.1架構(gòu)，今年推出了第三代ThunderX3，第四代ThunderX4有望于2022年面世。

企業(yè)級計算、通信和存儲是Marvell的三大核心業(yè)務(wù)，通信是重中之重，該公司這方面的業(yè)務(wù)也在向邊緣計算傾斜，具體芯片就不在此詳述了。

新勢力

以上提到的都是在市場上摸爬滾打了幾十年的老牌兒企業(yè)，它們要么看到了邊緣計算的市場發(fā)展前景，盡量早布局，要么就是其產(chǎn)品在邊緣計算領(lǐng)域有先天優(yōu)勢，從而被看中，以并購或資產(chǎn)重組的方式進一步提升競爭力。

此外，由于邊緣計算是新興市場，就必定有新的年輕企業(yè)看到機遇并加入戰(zhàn)團。

有幾家做Arm服務(wù)器芯片的初創(chuàng)企業(yè)越來越多地受到了業(yè)界關(guān)注，如Ampere等，它們的產(chǎn)品很有特色，但局限于當前的Arm架構(gòu)性能，要想在高性能數(shù)據(jù)中心和云計算應(yīng)用上與傳統(tǒng)的x86架構(gòu)CPU競爭，還是有很大難度。但是，這些處理器在SBC企業(yè)級計算，以及邊緣側(cè)應(yīng)用領(lǐng)域，還是有不錯發(fā)展前途的。

除了Arm服務(wù)器芯片之外，還有一些新興產(chǎn)品企業(yè)也有望在邊緣計算領(lǐng)域謀得紅利，如嵌入式FPGA企業(yè)，它們將FPGA進行了IP化處理，不再是傳統(tǒng)的FPGA芯片，而是向客戶提供FPGA的IP，可以嵌入客戶設(shè)計的SoC中。這種FPGA幾乎可以覆蓋所有傳統(tǒng)FPGA芯片的應(yīng)用場景，但又不限于這些應(yīng)用，還會有拓展。這在未來的邊緣計算領(lǐng)域也會有發(fā)揮其優(yōu)勢的空間。

結(jié)語

與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心相比，邊緣計算屬于新興應(yīng)用領(lǐng)域，且市場發(fā)展空間十分可觀，這就為相應(yīng)計算芯片的發(fā)展和創(chuàng)新提供了土壤。無論是耳熟能詳?shù)睦吓苾盒酒髽I(yè)，還是初創(chuàng)型公司，或是涉足數(shù)據(jù)中心和邊緣計算芯片的大型云服務(wù)提供商，都已經(jīng)，或是正在積蓄力量，以求獲得未來競爭的主動權(quán)。
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