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“芯片架构江湖”暗流涌动 X86王座遇挑战者联盟

更新时间:2021-09-12

  从PC生态到移动生态,再到多终端下的万物互联生态,半导体厂商格局变化的同时,芯片架构层面的竞争也愈演愈烈。

  40年前,英特尔的一颗16位微处理器8086开启了X86架构的辉煌时代,20年前IP商业模式的成功让ARM在移动领域一骑绝尘,而在近年来随着AMD、英伟达等芯片新秀在CPU、GPU领域的崛起,曾经的芯片“带头大哥”也面临着前所未有的挑战。

  根据最新一季的财报显示,被视为增长“火车头”的数据中心事业部(DCG)营收同比下降9%,下滑至65亿美元。究其原因,除了对手们的抢食外,客户中的谷歌、亚马逊、阿里巴巴等也开始了自研芯片。对于他们而言,英特尔已经不是唯一的选择。

  为了扭转英特尔在半导体行业竞争中的颓势,英特尔CEO帕特·基辛格在上任后提出了IDM 2.0计划,新的技术架构也开始浮出水面,在外界看来,基辛格正试图用他的方式“复兴”这家芯片公司,虽然这并不容易。

  计算正在进入一个新的智能时代,英特尔方面预计,2025年算力到将得到1000x(千倍级)的提升,而四年内增加1000倍相当于摩尔定律的5次方。

  对于英特尔这本应该是一个巨大的商业机会,根据DRAMeXchange数据,目前全球90%以上的服务器用的处理器为英特尔主导的x86架构,可以说,在高性能计算领域,英特尔是一家几乎没有对手的“全能冠军”。

  但这并不代表其他厂商没有机会,相反,越来越多英特尔的合作方开始选择尝试新的架构,以增加对芯片的可控性,同时也在成本上做更多的优化。

  “以华为云数据中心为例,服务器成本占比已超过60%,计算正在成为数据中心的主体。以华为云数据中心为例,服务器成本占比已超过60%,如果华为购买其他市场上的板卡,再来提供云服务,不亏就不错了。”在此前的一场采访中,华为的一名高层对第一财经记者表示,目前在先进的大规模数据中心中,服务器成本占比持续提升,并且通用CPU的发展遇到了许多技术瓶颈,单核性能平均每年提升不足10%,想要进一步实现提高技术能力,在晶体管上打主意太难,需要寻找其他路径。

  IP授权模式让ARM在移动端站稳了脚跟,其中ARM7被授权给超过165家公司,对于这些公司而言,可以根据自己的需要来设计处理器,极大地缩减了设计时间以及成本。

  基于ARM架构,高通不仅仅在移动领域超过了英特尔,更是在2017年的CES上第一次对外展出骁龙835,运行了完整版Windows 10,对于视微软为长期盟友的英特尔来说,这显然是无法接受的。

  虽然英特尔随后在官微上做出了反击,表示在没有得到英特尔授权的情况下,某些公司试图模拟英特尔拥有专利的 x86 指令集架构,任何对英特尔专利的非法侵犯都是无法容忍的。但从发展趋势来看,华为、苹果等众多巨头都在陆续加强对ARM架构的投入。

  此前曾有消息称,华为将卖掉服务器业务,主要出售采用英特尔X86架构的服务器业务,而保留采用ARM架构的鲲鹏芯片的服务器业务。这里面采用ARM架构的芯片就是鲲鹏920,一度被外界视为华为打开服务器市场的“核武器”。

  在为何选择ARM阵营时,华为表示,随着ARM生态逐渐发展,越来越多的应用已向ARM架构迁移。“对于多样化的计算任务,找到适合的架构才是更重要的。对于手机普遍适用的ARM芯片,当开发者在云端进行游戏应用开发时,ARM架构显然有自己的优越性。”

  对于英特尔而言,如果不再有所动作,出逃“X86”架构的也许除了、外,还会有更多的公司。

  “我们面临艰巨的计算挑战,一定要通过变革性的架构和平台来解决。”帕特·基辛格在近日举行的英特尔架构日上如是表示。

  在架构日上,英特尔一口气推出两大X86 CPU内核、两大数据中心SoC、两款独立GPU,以及客户端多核性能混合架构。

  “这次也是十年以来一个非常大的架构方面的升级改造。”英特尔中国研究院院长宋继强对记者表示,为了应对未来各种不同数据对计算、传输、存储等各方面带来的要求,英特尔必须要用不同的架构,包括不同的异构集成的方式,去做出不同种类的定制芯片方案去解决它。

  “我们已经展现出来了很好的进展,并且能够拿出实际的产品给我们的客户,也就说明从概念上到技术实施上都有了相当的信心度。未来我们会往更多种类的异构集成的产品发展,同时,也会有更快的一个产品迭代周期出来。”宋继强说。

  在业内看来,为了扭转英特尔在竞争中的颓势,英特尔此次推出了以GPU为首的全新企业战略架构,为的是能够占领AI训练这块高地。而Alder Lake则是英特尔首个搭载全新英特尔硬件线程调度器的性能混合架构,重构了多核架构。

  而为了加快相关产品的推出,英特尔甚至将一些重要部件交由“老对手”台积电进行代工生产。有消息称,英特尔已经规划了至少两款基于3nm工艺的芯片产品,分别是PC和服务器端芯片,最快2022年底投入量产。

  基辛格曾表示,在IDM2.0计划中,第一,英特尔希望继续在内部完成大部分产品的生产;第二,希望进一步增强与第三方代工厂的合作;第三,将投资打造世界一流的代工业务,成为代工产能的主要提供商,起于美国和欧洲以满足全球对半导体生产的巨大需求。

  而在投资领域,英特尔也向芯片架构新势力RISC-V的代表SiFive投出了“橄榄枝”。今年6月,初创芯片设计商SiFive收到了包括英特尔在内的多家公司的收购要约,其中英特尔提出了超20亿美元的收购价格,SiFive最近的估值为5亿美元。

  RISC-V被称为第五代指令集架构,与X86、ARM并称为三大主流架构,并且由于开源、中立、精简的属性,不受美国政策影响,因此被不少国家视为弯道超车的机会。

  “英特尔就像一头大象,虽然转身慢,但是一旦转过身来,就会有很强的惯性和影响力。”业内人士认为,在架构层面的竞争上,英特尔正在通过多种方式“收复”它的地盘,而其他芯片厂商也在底层技术层面不断通过技术革新重塑格局。谁能成为半导体领域的带头大哥,现在谈论还为时过早。kj138本港现场报码



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