ARM系列处理器应用分析

近日，中信银行公布了价值65亿元的《通用基础设施集成商入围采购项目》中标结果，在项目采购清单中，涉及到服务器（ARM/C86芯片）、网络设备（数据中心/非数据中心级别交换路由、防火墙、波分设备）及存储设备。 其中有意思的是，在服务器大类中，ARM服务器采购额高达34亿元，在服务器采购额中占比高达77%，而C86（即x86）芯片服务器仅为10亿元。  

ARM系列处理器应用技术完全手册

从全球范围来看，x86 CPU在服务器市场中长期占有绝对的主导地位。根据Counterpoint的数据，2021年x86 CPU主要的两大玩家英特尔和AMD，在服务器市场份额占比合计高达92.5%；而在统计中，Arm服务器CPU主要的两大玩家亚马逊以及Ampere仅在市场占有2.9%的份额。

尽管基数较小，但Arm服务器CPU的增速较为突出。2022年亚马逊和Ampere在服务器CPU市场的合计份额已经来到4.7%，同比增长超过60%。 反观x86的两大玩家，2022年英特尔在服务器CPU市场的份额相比2021年下降了10个百分点，AMD尽管增长超过8个百分点，但主要侵蚀的是英特尔的份额，两家合计份额下降至90.6%。 由于目前没有2023年一季度的全球服务器市场按区域分布数据，按照中国市场规模占比25%计算，2023年一季度中国服务器市场规模约70亿美元。那么可以大致计算出，Arm服务器在中国市场上占比已经达到16%。 这意味着，Arm服务器在国内市场占有率都在全球范围内已经处于领先水平。 相比英特尔、AMD的X86 CPU来说，Arm CPU为数据中心带来了价格更低廉的CPU选择，同时也带来了更高的每瓦特性能。

另外，Cartner的数据显示，今年一季度中国市场占据了整个全球Arm服务器出货量的40%。值得注意的是，Cartner的数据还显示，2022年二季度之时，中国市场占据了整个全球Arm服务器出货量的47%左右。那么这将意味着目前Arm CPU在中国服务器市场的份额恐怕将远高于10%。

这背后的主要原因是，由于目前美国对中国的相关限制，中国厂商从英特尔和AMD购买高性能的x86架构CPU变得更加困难，这使得中国的基础设施运营商更偏向于更容易获得的Arm服务器CPU，尤其是中国本土厂商所设计的Arm服务器CPU。 可以预见，随着Arm架构服务器CPU的崛起，x86架构CPU在服务器市场的份额跌破九成只是时间问题。

尽管市场份额目前仍只是x86的零头，但目前参与到Arm服务器CPU中的玩家众多，由于自研Arm 服务器CPU能够带来效率提升，不少云服务供应商也开始自研Arm CPU。 Arm还提供了一个可定制的生态系统，因为这些芯片背后的主要驱动力是Armv8和Armv9指令集架构，其中，Armv8指令集是对外开放授权的，华为和飞腾的服务器CPU都是基于Armv8指令集自行设计的。Arm有面向数据中心Neoverse系列CPU IP，包括三大系列：追求极致性能、优异的总拥有成本的V系列；注重平衡性、能效比的N系列；主攻高能效的E系列。阿里巴巴平头哥发布自研CPU芯片倚天710则是基于Armv9指令集架构的Neoverse N2内核设计。

目前看来，Arm服务器依然具有很大的发展潜力，在核心的软件生态上，通过近几年产业上下游的努力，包括DevOps、虚拟化都已经对Arm架构提供了完整的支持。而被视为未来的RISC-V，目前在服务器领域依然在起步阶段，发展依然迅速，但生态的完善，还需要继续挖掘RISC-V CPU本身的性能优势，具备有竞争力的硬件基础后，才能吸引软件生态迅速引进。

编辑：黄飞