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【PConline 资讯】在刚刚过去的一周内，AMD与ARM的合作无疑是服务器芯片领域的重磅炸弹，面对占据半壁江山的英特尔，AMD与ARM的合作类似于三国时期的蜀吴抗曹，而另外一方面诸如NVIDA等其他一些企业也推出了服务器芯片计划，服务器芯片市场一直以来AMD独抗挑战英特尔大旗的格局或许会逐渐改变，接下来就来回顾服务器芯片历史，结合英特尔、AMD、ARM等等各自的特点，看看未来的可能走向。 无论从网友还是服务器制造商，还是芯片制造商来说，多数人都想结束英特尔在服务器芯片市场的垄断地位，但是20年过去了我们可以看到英特尔在服务器市场上依旧是一家独大。现在ARM高调宣布进军服务器，问题是，ARM能否做到当年英特尔对CRAY以及其他高性能的RISC架构处理器的制造商做到的事。
在早期的服务器领域，RISC构架处理器一统天下，这种架构的代表性产品IBM的Power系列处理器、Sun公司的SPARC和UltraSparc处理器以及惠普的PA-RISC、以及被惠普收购的康柏旗下的Alpha处理器等，这类型处理器的共同特点是性能高、稳定性好，但却有一个很大的缺陷：成本太高，限制了服务器市场的发展，造成早期服务器都是比较高端，难以普及，例如早期的Cray现在完全是研发超级计算机了。就是而这一切，后来都随着英特尔推出IA架构的X86处理器而逐渐改变，这也就是如今占据服务器芯片市场半壁江山的至强（Xeon）处理器。
英特尔在十年前也就是2002年的一次打盹，让AMD有了可趁之机，当时英特尔为了64位的安腾处理器儿放慢了Xeon处理器的研制，导致Xeon仍然是32位的设计，此时AMD正好抓住机会，推出了Opteron系列中的64位的X86架构处理器，改变了之前克隆英特尔的状况。让AMD在服务器芯片市场的份额逐年上升。>> 取代AMD挑战英特尔? ARM技术大会展望 16核芯支持DDR4 ARM处理器再次叫板Intel 八核心Atom应对ARM 英特尔进军微服务器 64位3D处理器 ARM叫板英特尔服务器市场 如果您有什么服务器问题，请点击以下链接，进入PConline产品论坛讨论： 不过在2008年经济危机的影响下，AMD延缓了Opteron处理器的研发，到AMD的巴塞罗那核心Opteron处理器出现问题的时候，服务器制造商的目光就聚焦在了英特尔Xeon Nehalem上了。
巴塞罗那核心的缓存缓冲器(TLB)出现了问题，导致了AMD Opteron市场的严重损失，虽然之后的版本中修正了TLB错误，但是受到前期影响，Opteron处理器丢失了服务器芯片市场的半壁江山。
英特尔Nehalem核心的Xeon是在2009年发布的，这在英特尔服务器芯片历史上有着举足轻重的地位，64位的内存寻址、多核支持设计等一些新技术的应用使得与同时期的Opteron相比有着更高的性能。 现在市场上仍然有着许多RISC架构的服务器处理器，比如Power 、Sparc T、Sparc64等等，英特尔自己的安腾处理器也一样，都没有对Xeon造成多大威胁。这些RISC架构处理器在数据中心、企业关键业务应用的小型机领域有着他们的市场。 而近几年随着Xeon性能的提升一级一些企业应用特性的加入，x86服务器蚕食小型机市场的说法也不绝于耳。 VMware的首席执行官Pat Gelsinger，见证了英特尔的486处理器的诞生，并且为英特尔第一个服务器处理器Pentium Pro处理器做过贡献，对服务器芯片市场有着深刻的认识。 Gelsinger是英特尔早期的一位技术总监，之后又负责数据中心以及系统部门。在担任VMware首席执行官之前还负责了几年EMC的存储业务。
Gelsinger在今年的Hot Chips 24 大会上做了一个有趣的报道，分析了x86处理器的在数据中心的市场趋势。>> 从Gelsinger演讲的几张统计数据图中我们可以看到x86架构在数据中心的强势地位。
从上图我们可以看到 x86服务器在数据中心中的出货量的市场占有率超过95%，市场份额的占有量也超过60%。 Gelsinger表示x86架构是目前数据中心中唯一的具有主导地位的架构。毫无疑问RISC架构处理器的供应者会提出异议，但是数据说明了一切。
Gelsinger还预测了x86架构处理器在不同领域的未来走势，我们可以看到虽然在个人电脑领域，x86处理器的净收益是逐渐降低的，不过在服务器领域，却是呈现增长的态势，从2001年到2011年，净收益有接近4倍的提升。另外一方面智能手机、平板等移动设备领域，x86处理器的净利润也是争先迅猛增长态势。 这些都得益于近年来云计算以及移动计算这两个热门技术的成熟，因此，我们可以看到英特尔和ARM都相继进入对方擅长的领域：英特尔进军移动市场，而ARM则是高调入住服务器芯片市场。 服务器芯片市场在过去的20年中，一直是AMD与英特尔之间的较量，现在的情况是英特尔占据大半壁江山。在移动领域呼风唤雨的ARM，能够重现当年英特尔当年掀翻Cray等RISC架构处理器制造商的风采？还是会重走AMD的老路？ 在数据中心服务器中，很难击败x86架构，另外整个服务器市场2011年x86服务器的出货量的占有率也有72%。不过x86架构处理器也不是没有竞争对手。比如一些小型企业会寻求不同的特性入手，与英特尔一较高下。
RISC架构CPU制造的半导体企业Tilera在2012年2月份，就公布其36核服务器CPU，虽然在制程工艺上有些落后，但是其出色的能耗和性能以及核心数量的优势，而且其100核心的CPU也将不久后问世，试图给英特尔等带来挑战。>> Tilera公布的CPU型号为Tile-GX36，隶属于Tile-GX系列，Tile-GX系列是专门针对高端服务器市场例如大型数据中心应用、云计算领域的产品线。作为Tilera第三代处理器，Tile-GX36为36核64位RISC架构处理器，在每瓦特能耗的性能上较英特尔的x86架构CPU有较大优势。
Tile-GX系列处理器最大的一个变化就是制程工艺正在由90nm迈入40nm，作为一个无晶圆长半导体企业，TileraTile-GX将采用台湾台联电40nm晶圆，这和AMD以及英伟达GPU还有甲骨文在Sparc T4 RISC架构处理器采用的晶圆一样。 想要从特殊的角度入手与英特尔竞争的还不止一家，例如Adapteva。相信大家都没听过这个名称，也不会对其产生多大兴趣，但是提到4000核CPU，一定会让你眼前一亮。4000核CPU是什么概念，即使是CPU行业的领航者英特尔和AMD，都会大吃一惊。根据2012年3月份的消息，Adapteva这个名不见经传的芯片设计小公司，研制的64核CPU已经接近成功，而更为让人惊讶的是，其总投资不到150万美元的4000核CPU研制计划。
Adapteva此次64核CPU采用的是Epiphany架构，是被设计用来进行DSP数字信号处理的芯片架构，例如语音识别图像处理。Adapteva一开始是为特殊的应用设计处理器，大多数是军用，工程服务或是财经市场定制产品。现在Adapteva已经着手于手机市场。 Adapteva公司的CEO兼创始人Andreas Olofsson表示第四代的Epiphany架构芯片只有一些测试项目没有做完，样品在2012年第一季度会出来。
相比64核CPU，更吸引眼球的是4000核CPU研制计划。在2012年2月，Tilera宣布36核CPU，并且其百核CPU也即将推出，已经让我们惊讶不已。但是看到Adapteva的4096核CPU，其它的看起来都有些小巫见大巫了。 Adapteva的4096核CPU计划是2011年5月提出的。Andreas Olofsson宣布会创造一种新新型的计算机芯片，将拥有4096个小核心，远远超出现有的PC处理器核心数量。>> 5回顶部 当然，想要挑战英特尔在服务器芯片上的地位，靠这些小型企业在特殊方面做文章是不可能的，还得需要一些知名的企业发动正面的较量。比如AMD、ARM等等。 ARM作为苹果、Acorn、VLSI、Technology等公司的合资企业，其本身并不生产芯片，只将芯片技术授权转让给其他厂商，但是ARM在移动智能芯片市场的占有绝对的优势，近年来随着智能手机以及平板电脑的走红，ARM也从名不见经传到为数码爱好者所熟悉。现在ARM不仅仅是满足于手机及平板电脑市场，对于PC以及服务器领域也是虎视眈眈，试图与英特尔一较高下。 2011年10月底，ARM向外界公布了最新处理器规格ARMv8架构，这是首款64位ARM处理器架构，ARMv8架构不仅将高功耗效率的64位计算的优势引入诸如服务器和高性能计算新应用领域，也为现有的软件提供向后兼容和移植能力。
ARM在服务器处理器市场的优势，还在于高功耗效率的能源利用。ARM架构处理器一直以来都是凭借这一优势占据移动设备的大部分市场，现在ARMv8将这一优势引入到服务器和高性能计算领域。 2012年10月底，ARM推出了ARMv8架构的ARM Cortex A50系列处理器，据称，这是目前全球功耗效率最高的64位处理器，此次率先推出的是Cortex A53以及Cortex A57，该系列处理器的可扩展性能够针对智能手机、高性能服务器等各类不同市场需求开发系统级芯片（SoC）。
另外一方面，AMD日前也宣布获得了将会同时开发x86和ARM架构的服务器处理器。此前有传言三星也将开发ARM架构处理器，进军服务器芯片领域。而且NVIDIA也宣布了起服务器芯片的计划，可以预见在未来的服务器芯片市场将会呈现各路豪强挑战英特尔的局面。 全文总结：从过去20年的服务器芯片市场的历史来看，研发的投入影响着各芯片商的走势，英特尔10年前的一次打盹让AMD有了可趁之机，而后来AMD也因08年经济危机暂缓研发加上后来的技术问题，导致现在的不利局面，ARM在芯片设计上也有着27年的历史，着眼到服务器芯片市场上还是最近一两年的事，随之现在云计算的兴起以及环保等因素，未来对于低功耗的要求也越来越明显，相信以低功耗著称的ARM会给如今的英特尔带来不小的压力。[返回频道首页] |
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2012-11-05 00:15
出处：PConline原创
责任编辑：xiongxuehui
