Arm在服务器芯片领域，要如何突破x86架构的包围战？

近年，英特尔 x86 与 Arm 在处理器领域的顶尖对决，有两场战役让竞争态势略有消长。

一是今年轰动全球科技产业的苹果 Mac 电脑的换 “芯” 事件，采 Arm 架构自研芯片来取代 x86 架构; 另一是亚马逊宣布推出的 Graviton2，是基于 Arm 的 Neoverse N1 服务器 CPU IP，来取代 x86 架构。

Arm 在处理器领域的这两场关键战役，背后分别站着两大巨人：苹果与亚马逊。

如今，Arm 趁胜追击，宣布 Neoverse 再度进阶，新增两个全新的平台 — Neoverse V1 平台，以及第二代的 N 系列平台 Neoverse N2。 

英特尔长年独霸服务器芯片领域

在服务器芯片领域，英特尔长年占有 90% 以上的市场份额，众多芯片供应商是前仆后继想打破该垄断局面，但却是屡战屡败。

当中，最刻骨铭心的一段，当属高通以 Arm 架构推出的服务器处理器 Centriq 2400，最终却是退出收场。

高通的铩羽而归对当时的 Arm 阵营是一个不小打击。但很快地，亚马逊基于 Arm 架构打造的服务器芯片 Graviton，以及基于该芯片提供的 EC2 A1 虚拟服务器浮上台面后，市场皆把高通进军服务器领域的失败，归咎于高通自己的问题，Arm 仍是充满希望的。

近年，Arm 也在服务器领域陆续做出一些调整。

云服务商成为 Arm 主要目标

Arm 能成功称霸手机市场，关键是其处理器 IP 与生态合作伙伴一起打造强大的生态系统圈，且智能手机品牌厂都投入基于 Arm 架构芯片的开发。而这样的成功方程式是否能复制到服务器领域呢？

服务器领域的最大采购商是云平台服务商，包括亚马逊 AWS、微软、Google、Facebook、腾讯、华为、阿里巴巴、百度等，且这些超级大买家需要的服务器数量是逐年增加。

因此，Arm 在服务器领域的客户族群，开始转向云服务商如亚马逊、华为等，也有了不错的口碑。当然，Arm 也是有 Ampere 这类的服务器芯片新创公司，作为独立服务器芯片开发商代表。

在产品策略上，Arm 也针对服务器领域发布全新的 Neoverse 品牌，为基础设施和服务器芯片来量身定制更为明确的发展路线。

过往，高通和华为是采用 Armv8 架构来自主开发服务器芯片，但毕竟 Cortex 系列与劲敌 x86 架构不在一个层级上，Arm 用 Cortex 和英特尔对打显得有些吃力，因此全新的 Neoverse 品牌是一个适合的定位与策略。

Arm 基础设施事业部高级副总裁兼总经理 Chris Bergey 表示，Arm 处理器核在性能方面的优势，不仅获得美国的大型互联网公司的认可，在中国的大型互联网公司以及广大的软件生态系统层面，也获得了很多的进展。

他进一步指出，Arm 特别重视基础设施领域的软件生态系统，之前腾讯已宣布在 TARS 微服务开发框架中，成功移植至 Arm CPU 架构; 百度也在数据中心采用了基于 Arm 架构的智能计算，这些都会促使基于 Arm 架构的中国基础设施软件生态系统不断向前发展。

他强调，就像亚马逊 AWS 云在自己的云服务器上做了一个基于 Arm 架构的自研项目，相信中国也会有越来越多的互联网厂商有兴趣基于 Arm 架构去自研云服务器芯片，Arm 希望以 Neoverse N1 和 V1 来帮助他们交付类似的项目。

Arm 与 x86 的对弈

英特尔 x86 架构的服务器长期盘踞该领域，先天上拥有巨大优势，包括业界的服务器系统的软体建置、电力系统、散热系统等，都是配合英特尔 x86 架构设计。

再者，x86 架构的服务器的优势是性能强，但缺点也是功耗大，带给数据中心每年的电费也是一笔不小数字; 相较之下，Arm 服务器的性能虽然无法与 x86 相比，但在功耗与成本上，是可以展现优势的。

对云服务商而言，当服务器的性能已不再是唯一的考虑因素时，Arm 价更服务器的性能功耗比就可以凸显出来。

Arm 挥军服务器领域遂改变思维来推动更多的云服务商采用，且开发更多创新领域切入，而不是与英特尔在既有的应用上一争长短。

新一代 Neoverse 系列问世

谈到 Cortex 与 Neoverse 之间的区别，Bergey 也分析，Cortex 本身就是 Arm 一个非常广大的产品系列，Neoverse 是在 Cortex 基础上，针对基础设施所要求的功能做了进一步的增添或提升，并且打造最合适超多核设备的功耗与性能，包括核之间的互联等优化工作。

Arm 也顺势推出第二代的 N 系列平台 Neoverse N2，以及 Neoverse V1 平台，进一步加速基础设施转型。

Arm 指出，Neoverse 解决方案的推出是 Arm 跨向基础设施的第一步，该解决方案正驱动着各个领域的创新，从超级计算机到持续部署的全球最大型的数据中心，一路延展到边缘计算。 

Neoverse V1 产品：V 系列的第一个平台，与 N1 相比，其单线程性能可提升超过 50%。该系列是以提供极致效能、更多缓冲、快取、容许范围和伫列等微架构，以加速单执行绪速度。

单执行绪效能可提升超过 50%，是 Arm 针对更仰赖 CPU 效能与频宽的应用速度最快的平台。重要的是，Neoverse V1 支援可扩展的矢量延伸指令集（SVE），为高性能云、高性能计算与机器学习等市场带来庞大的应用潜力。 

再者，SVE 可基于未知宽度矢量单元的软件编程模型，执行单指令流多数据流（SIMD）整数、bfloat16、浮点指令，SVE 可确保软件编码的可移植性与使用寿命，同时兼顾高效的执行。

Neoverse N2 产品：与 Neoverse N1 相比，单执行绪效能提升 40%，同时保有 Neoverse N1 同样水准的功耗与面积效率。

Neoverse N2 是藉由提供更高效能的运算解决方案，从云端、智慧网卡（SmartNICs）、企业网络到低耗电的边缘装置，对应各式各样使用场景扩充效能的需求。

Arm 指出，最重要的目标之一是为合作伙伴的持续创新与设计灵活性提供必要的组件。其中的关键任务在于 Arm 的芯片级接口，这提供了设计系统层级解决方案的机会。

值得一提的是，除了推动 Neoverse，Arm 也藉由 Project Cassini 计画，为软件开发人员提供流畅的体验。透过制定标准、平台安全性与参考实作，Project Cassini 让产业合作伙伴在 Arm 上面可部署好用的软件。

同时，为满足合作伙伴创新、弹性的设计需求，Arm 产品也支援各式高速连接标准，例如 CCIX 与 CXL，确保其生态系可以快速且高效率地推出相关的技术。

对于 Neoverse 新一代的问世，Arm 也指出，Neoverse 的推出标志着 Arm 过去十年不断积淀，且打造一个更高效的基础设施平台的目标得以实现，Neoverse 计算平台预计以每年增长 30% 的平台性能为指标，持续优化到 2021 年。