知名分析機(jī)構(gòu)Counterpoint發(fā)布了一份2022年服務(wù)器市場(chǎng)CPU的市場(chǎng)情況。

數(shù)據(jù)顯示，2022年全球服務(wù)器CPU市場(chǎng)收入與2021年相比下滑了4.4%，這證明了2022年全球的服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心等行情并不景氣。

而從CPU的份額情況來(lái)看，intel獨(dú)占70.77%排第一，但相比2021年的80.71%下跌了10個(gè)百分點(diǎn)。AMD排第二，份額為19.84%，提升了8個(gè)百分點(diǎn)。

而我們清楚INTEL和AMD均是X86架構(gòu)的，意思就是2022年在服務(wù)器CPU市場(chǎng)，X86還是一家獨(dú)大，占到了91%左右。

而第三名是亞馬遜的AWS，占到3.16%左右，第四名是Ampere Computing，份額是1.52%，而不管是亞馬遜AWS，還是Ampere Computing，這兩家企業(yè)均是使用ARM芯片的。

另外其它類別占到了4.71%，而這其它類別中，有ARM架構(gòu)，比如阿里也有自研的ARM架構(gòu)，華為也有鯤鵬920等，也是ARM架構(gòu)。

但與此同時(shí)，也有比如龍芯、申威等非ARM的架構(gòu)，不過(guò)總體而言，ARM合計(jì)占到了8%左右，意思就是龍芯、申威，甚至國(guó)產(chǎn)的RISC-V芯片等等，在服務(wù)器CPU領(lǐng)域，份額其實(shí)不足1%，基本可以忽略。

這意味著什么，意味著在服務(wù)器市場(chǎng)，X86依然很牛，處于絕對(duì)的壟斷地位，但ARM也不可忽視，畢竟達(dá)到8%了，并且這幾年一直在提升，未來(lái)可能還會(huì)搶到更多的份額。


三大主流芯片架構(gòu)

1、X86架構(gòu)

X86架構(gòu)（The X86 architecture）是微處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言指令集，指一個(gè)intel通用計(jì)算機(jī)系列的標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)縮寫(xiě)，也標(biāo)識(shí)一套通用的計(jì)算機(jī)指令集合。

X86指令集是美國(guó)Intel公司為其第一塊16位CPU（i8086）專門(mén)開(kāi)發(fā)的，美國(guó)IBM公司1981年推出的世界第一臺(tái)PC機(jī)中的CPU–i8088（i8086簡(jiǎn)化版）使用的也是X86指令。Intel后續(xù)在X86功能上不斷研發(fā)和完善，一直沿用至今。

X86是目前占有市場(chǎng)成分極高的架構(gòu)，基本所有的PC和筆記本電腦都需要使用到，主要占據(jù)PC和服務(wù)器市場(chǎng)。一些公司一直采用X86架構(gòu)研發(fā)產(chǎn)品，例如巨頭英特爾，超微（AMD)、威盛等企業(yè)。其中x86架構(gòu)中英特爾和AMD是霸主地位。

由于X86不斷更新，出現(xiàn)內(nèi)部淘汰，導(dǎo)致很多廠商被啃食，像聯(lián)電、Cyrix、IDT/Centaur、RISE、全美達(dá)（Transmeta）等企業(yè)，這些都是早期被淘汰的企業(yè)。

目前國(guó)內(nèi)做的比較好的企業(yè)兆芯，早期，購(gòu)買(mǎi)了大量原屬于VIA的中央處理器等，花費(fèi)了大量的知識(shí)費(fèi)用，并獲得了X86指令集授權(quán)，可以生產(chǎn)X86芯片。后續(xù)自主研發(fā)X86處理器，例如這款兆芯開(kāi)先KX-6000系列國(guó)產(chǎn)x86處理器。


2、ARM架構(gòu)

ARM架構(gòu)，曾稱進(jìn)階精簡(jiǎn)指令集機(jī)器（Advanced RISCMachine）更早稱作Acorn RISC Machine，是一個(gè)32位精簡(jiǎn)指令集（RISC）處理器架構(gòu)。還有基于ARM設(shè)計(jì)的派生產(chǎn)品，重要產(chǎn)品包括Marvell的XScale架構(gòu)和德州儀器的OMAP系列。

ARM家族占比所有32位嵌入式處理器的75%，成為占全世界最多數(shù)的32位架構(gòu)。

ARM處理器廣泛使用在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、移動(dòng)通訊領(lǐng)域、消費(fèi)性電子產(chǎn)品，例如例如智能手機(jī)、平板電腦、機(jī)頂盒、數(shù)字電視、路由器和監(jiān)控SoC芯片，甚至導(dǎo)彈的彈載計(jì)算機(jī)等軍用設(shè)施。

2008年，大幅翻新Arm架構(gòu)，自ARM7/9/11改成Cortex-A、M、R三線，Cortex-A走向CPU；Cortex-M走向MCU領(lǐng)域；而Cortex-R是運(yùn)算功能的MCU，一般使用在車(chē)用、工控處理器。

ARM架構(gòu)功能不斷提升，但還是不及X86，不過(guò)，在市場(chǎng)占有方面，還是有突破的，ARM架構(gòu)產(chǎn)品在短短兩年內(nèi)的市場(chǎng)份額增長(zhǎng)了近9倍。而高通是ARM最大的客戶之一，這對(duì)于X86來(lái)說(shuō)，還是有一定的威脅度，畢竟市場(chǎng)就那么大。

ARM架構(gòu)的產(chǎn)品具有系統(tǒng)穩(wěn)定性高、產(chǎn)品體積小、電源成本低等優(yōu)勢(shì)?；贏RM架構(gòu)的芯片低功耗長(zhǎng)續(xù)航，更吻合市場(chǎng)需求，市場(chǎng)反響較好。后廣泛應(yīng)用筆記本市場(chǎng)，例如占據(jù)大頭的蘋(píng)果。

3、RISC-V架構(gòu)

RISC-V是一種指令集，一般被念做：risk five。V，即羅馬數(shù)字5。該指令集是RISC系列指令集的第五代產(chǎn)品。也泛指RISC-V指令集及其衍生出來(lái)的一系列生態(tài)。而RISC-V指令集，類似于INTEL的X86 ,ARM指令集，是一個(gè)被CPU讀取到內(nèi)存后，指導(dǎo)計(jì)算機(jī)運(yùn)行的指令集合。

CPU指令集有兩種架構(gòu)：CISC與RISC，目前大部分公司還是很認(rèn)可RISC-V架構(gòu)，特別是中國(guó)，大力支持。

RISC-V誕生于2007年，創(chuàng)始人SiFive。到目前為主積累了較多廠商，包含高通和SK海力士、NXP、阿里巴巴和華為等多個(gè)半導(dǎo)體公司，其中高通也參與了RISC-V架構(gòu)的投資，這也意味著未來(lái)的高通不完全依賴于ARM架構(gòu)。

RISC-V發(fā)展迅速，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。

中國(guó)市場(chǎng)應(yīng)用廣泛的是穿戴設(shè)備類，還有一些應(yīng)用在內(nèi)核和芯片上，如CPU IP核，SoC芯片的應(yīng)用，西部數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的SSD和HDD控制器，內(nèi)核是SweRV Core，中科藍(lán)芯開(kāi)發(fā)的藍(lán)牙耳機(jī)芯片，南京沁恒電子的藍(lán)牙MCU、32位通用MCU和高速接口的MCU，它們的內(nèi)核都是RISC-V。

近些年，RISC-V進(jìn)軍汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，例如英特爾在CES 2022上推出了專為自動(dòng)駕駛打造的EyeQ Ultra系統(tǒng)集成芯片 Mobileye EyeQ Ultra，其中就有12個(gè)RISC-V內(nèi)核。

不僅是中國(guó)還有頭部企業(yè)，也在蜂擁上車(chē)RISC-V架構(gòu)市場(chǎng)。相對(duì)而言中國(guó)是一個(gè)新興市場(chǎng)，特別是國(guó)內(nèi)芯片市場(chǎng)較為景氣，涌現(xiàn)大批初創(chuàng)企業(yè)，并且這些企業(yè)開(kāi)始采用RISC-V架構(gòu)。但即使RISC-V架構(gòu)被廣泛使用，但還得增強(qiáng)RISC-V架構(gòu)適配性和穩(wěn)定性，往各個(gè)縱深的方向去發(fā)展。


Arm架構(gòu)顯現(xiàn)追趕之勢(shì)

耕耘多年后，基于Arm架構(gòu)的CPU在服務(wù)器市場(chǎng)迎來(lái)了大幅增長(zhǎng)，被眾多客戶喜歡并采用。

超大規(guī)模云服務(wù)商如亞馬遜云服務(wù) (AWS)、阿里巴巴、微軟等自研CPU，都選擇和Arm合作，這是為什么？

“答案非常簡(jiǎn)單，通過(guò)和Arm合作，他們能夠根據(jù)自己的用例和基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)打造并優(yōu)化解決方案?！盇rm高級(jí)副總裁兼基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)部總經(jīng)理Mohamed Awad在2023 Arm Tech Symposia年度技術(shù)大會(huì)上表示。

今年八月，Arm推出了Arm Neoverse計(jì)算子系統(tǒng) (CSS)，促使Arm生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)更低的成本、更少的風(fēng)險(xiǎn)以及更短的時(shí)間，打造出專用芯片。

Arm CSS的第一代產(chǎn)品Arm Neoverse CSS N2集成了Neoverse N2 平臺(tái)，并通過(guò)驗(yàn)證配置且優(yōu)化了功耗、性能與面積 (PPA)。

“通過(guò)Neoverse CSS能夠幫助我們的合作伙伴進(jìn)一步降低投資，加速整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)我們解決方案的可訪問(wèn)性，同時(shí)加速合作伙伴產(chǎn)品的上市時(shí)間?！盡ohamed Awad表示。

雷峰網(wǎng)了解到，有Arm的客戶通過(guò)使用Neoverse CSS，節(jié)省了長(zhǎng)達(dá)80人/年的工程師時(shí)間。還有客戶用了Neoverse CSS，項(xiàng)目從概念到流片僅用了13個(gè)月。

微軟近期發(fā)布的Cobalt 100 CPU，也是基于Neoverse CSS。

“Arm Neoverse 在中國(guó)市場(chǎng)，特別是基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，有很多客戶，過(guò)去三、四年發(fā)展也非常強(qiáng)勁。”Arm 中國(guó)區(qū)業(yè)務(wù)全球副總裁鄒挺說(shuō)，“Arm 也積極參與數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算等本土的生態(tài)、開(kāi)源軟件社區(qū)，包括龍蜥社區(qū)等，幫助這些社區(qū)能更好地融入Arm全球生態(tài)系統(tǒng)中?！?/span>

Mohamed Awad也強(qiáng)調(diào)，中國(guó)是Arm非常重要的市場(chǎng)之一，中國(guó)合作伙伴基于Arm架構(gòu)芯片的總出貨量已累計(jì)達(dá)300億顆，Arm在中國(guó)有近400家技術(shù)授權(quán)客戶，這個(gè)數(shù)字每個(gè)月還在不斷攀升。

Arm全球的生態(tài)也是滿足客戶差異化需求的關(guān)鍵所在，在Neoverse CSS 的基礎(chǔ)之上，Arm推出了全面設(shè)計(jì) (Arm Total Design) ，進(jìn)一步結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的力量，簡(jiǎn)化定制芯片的開(kāi)發(fā)流程，并且讓交付變得更加容易、便捷。

Arm全面設(shè)計(jì)的推出，讓ASIC 設(shè)計(jì)公司可以快速啟動(dòng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，并隨時(shí)可將其設(shè)計(jì)方案提供給所需的客戶；IP 供應(yīng)商可以針對(duì)Neoverse CSS，進(jìn)行預(yù)先集成、預(yù)先驗(yàn)證和預(yù)先優(yōu)化高級(jí)IP；EDA合作伙伴可以無(wú)縫支持最先進(jìn)的工具和流程，簡(jiǎn)化SoC設(shè)計(jì)；商業(yè)固件解決方案可早于芯片流片之前便開(kāi)始開(kāi)發(fā)；與此同時(shí)，Neoverse CSS的設(shè)計(jì)將經(jīng)過(guò)專門(mén)優(yōu)化，充分發(fā)揮領(lǐng)先的工藝節(jié)點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)。

顯然，在基礎(chǔ)設(shè)施追求差異化的時(shí)代，Arm Neoverse CSS和Arm全面設(shè)計(jì)是當(dāng)下滿足差異化需求的最佳選擇。


RISC-V未來(lái)有望“三分天下”

眾所周知，RISC-V架構(gòu)具有開(kāi)放、靈活、模塊化的特點(diǎn)，特別適合AIoT碎片化、差異化的市場(chǎng)需求。

對(duì)此，安信證券指出，智能物聯(lián)網(wǎng)的下游應(yīng)用領(lǐng)域極度碎片化，無(wú)需大生態(tài)的搭建，生態(tài)豐富的x86和ARM架構(gòu)無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)的嚴(yán)重碎片化、差異化導(dǎo)致了極高的成本敏感性，低成本、定制化的RISC-V架構(gòu)優(yōu)勢(shì)盡顯。一旦RISC-V能夠成為AIoT時(shí)代的主流架構(gòu)，其發(fā)展空間巨大。

事實(shí)上，截至2022年7月，RISC-V基金會(huì)就指出RISC-V架構(gòu)芯片出貨量已突破100億顆，僅用12年就走完了傳統(tǒng)架構(gòu)30年的發(fā)展歷程，另?yè)?jù)Counterpoint Research預(yù)測(cè)，到2025年RISC-V架構(gòu)芯片預(yù)計(jì)將突破800億顆，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)114.9%，屆時(shí)，RISC-V的商業(yè)化價(jià)值將更加凸顯。

需要說(shuō)明的是，除了物聯(lián)網(wǎng)外，RISC-V的另一大“用武之地”在汽車(chē)市場(chǎng)。德勤的數(shù)據(jù)顯示，僅在2020年，就有高達(dá)400萬(wàn)顆基于RISC-V架構(gòu)的芯片被用于汽車(chē)市場(chǎng)，預(yù)計(jì)到2025年更將增加到29億顆。

未來(lái)，在數(shù)據(jù)中心及高性能計(jì)算等領(lǐng)域，RISC-V也將嘗試進(jìn)入，甚至有的廠商已經(jīng)推出了相關(guān)的芯片和解決方案。欲實(shí)現(xiàn)“三分天下”，自主可控與生態(tài)仍面臨挑戰(zhàn)。如上所述，盡管RISC-V應(yīng)用前景廣闊，甚至有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，其有可能與現(xiàn)在的x86與ARM呈“三分天下有其一”的態(tài)勢(shì)，尤其是對(duì)于中國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)，更是突破封鎖、實(shí)現(xiàn)自主可控的最佳技術(shù)選擇。