ARM抢攻服务器芯片市场 与英特尔AI战争即将开打

　　在手机领域大放异彩的芯片业者ARM触角再向外延伸，其和微软(Microsoft)、惠与科技(Hewlett Packard Enterprise;HPE)等大厂合作，抢攻英特尔(Intel)独占的服务器市场，目标至2021年市占从零提高到25%，ARM与英特尔的人工智能(AI)战争即将开打。

　　HPE、微软和英特尔在服务器市场是盟友关系，微软与英特尔的关系起于1990年代，其结合传奇性的Wintel联盟，使得PC进入主流市场;HPE前身HP，则和英特尔携手研发64bit处理器Itanium，陆续从大型服务器到PC都采用英特尔制的处理器，如今双双发布采用ARM架构的消息。

　　HPE于2017年5月发表新款电脑原型机The Machine，核心采用ARMv8-A系统芯片架构，作业系统为Linux的Thunder X2，40个节点可共享160TB存储器，是目前最大的数据处理系统。

　　传统电脑的架构建立在一系列的处理器，虽然可以实现更多的任务，但每颗处理器都只能依赖特定部分储存资源，因此在彼此协商过程中，浪费大量的时间和资源。HPE采用称之存储器驱动计算(Memory-Driven Computing)的架构来研制这款百亿亿级的超级电脑，并给予所有处理器160TB共享储存容量的权限。

　　The Machine由共通的高速介面连接处理器和存储器，介面由HPE独立开发，介面规格透过Gen-Z联盟(Gen-Z Consortium)，来和其他业者建立业界标准。

　　Gen-Z联盟成员除了ARM、HPE，还有三星电子(Samsung Electronics)、希捷(Seagate)、SK海力士(SK hynix)、华为、联想等，几乎英特尔以外的主要处理器及服务器业者都参与，目的在致力于高速光纤规格标准化，让数据中心和服务器开放系统互联。

　　微软2017年3月在美国矽谷举行的开放运算计划(OCP Summit 2017)，宣布正与高通(Qualcomm)子公司Qualcomm Datacenter Technologies(QDT)及Cavium打造基于ARM架构的数据中心服务器。

　　微软2016年10月发表Olympus专案(Project Olympus)，该专案是微软新一代超大规模云端硬碟设计，也是已加入开放运算计划的微软，对开源码硬件开发的承诺。

　　QDT与Cavium皆为微软Olympus专案的合作伙伴，并各自在OCP高峰会上发表了可供ARM版Windows Server使用的主机板与处理器。其中，QDT的主机板采用基于10纳米制程的48核心ARM服务器处理器Centriq 2400;Cavium展示的则适用于数据中心、云端及高效能运算的64位元ThunderX2 ARMv8-A服务器处理器。

　　目前微软数据中心的服务器仍全数使用英特尔的x86服务器，但微软已打造支援ARM的Windows Server，并进行内部测试，实际应用指日可待。

　　据在微软云端服务Microsoft Azure的高级工程师表示，微软采用ARM架构的服务器理由有三，一是业者争相投入服务器用ARM处理器的研发，选择越来越多;二是ARM处理器相关的软件生态系统已成形，及ARM处理器指令集架构性能已见改善。

　　ARM早在2011年就曾进军服务器市场，其挹注新创业者Calxeda 1亿美元， Calxeda于2011年推出搭载ARM处理器核心的低功耗服务器，唯当时ARM只有32位元架构，且性能比英特尔的X86差太多，市场表现不如预期，Calxeda甚至在2014年1月声请破产。

　　随着技术发展，ARM与X86的性能差距缩小，2012年ARM推出了64位元架构，而搭载ARM架构高通Snapdragon 835处理器的Windows 10个人电脑(PC)将在2017年下半上市，Windows 10 PC on ARM具备低耗能、全时联网、体积小、且更为便宜的优点，同时支援既有PC用的Win 32 App。

　　不只Windows系统，苹果(Apple)已在2016年推出的部分MacBook Pro，也采用ARM处理器。

　　而ARM所以能有突围，关键在于彻底实施了水平分工。自1990年开始，ARM提供手机用的处理器核心，并扩及车载设备、连网装置等领域，芯片公司将处理器核心交由ARM研发，而将资源集中在周边电路、开发套件等方面，长期下来，以ARM技术为基础，打造出稳定的生态系统。

　　另方面，开源软件(OSS)也积极助攻ARM，2010年成立的协作工程组织Linaro Ltd.，于2016年2月推出以ARM架构为基础的开源软件参考平台。

　　不只水平分工，ARM本身的研发体制也很强，主要透过购并、异业结盟来做为强化手段，尤其近2年，ARM在资安、高端运算、医疗等领域的动作频频。

　　2015年7月ARM购并以色列网络安全公司Sansa Security，Sansa Security主要业务为提供嵌入式芯片安全系统设计，完成购并后，ARM可望在旗下芯片增加更多安全功能，而ARM也致力提升自家网络系统的安全性，如2016年10月将软硬件解决方案TrustZone从手机用的Cortex-A系列处理器，延伸到小型物联网(IoT)设备用的Cortex-M系列处理器。TrustZone在韧体更新时，能侦测软件是否被窜改，或感染病毒。

　　目前ARM在高效能运算的技术研发是和伙伴关系的富士通(Fujitsu)为核心，富士通已表明，在下一代超级电脑Post-K将使用ARMv8架构，Post-K计划于2020年推出。

　　放眼望去，能开发搭载超大核心处理器的公司，仅有英特尔等少数几家，而富士通具有长年研发超大核心的经验，若能由此提供ARM架构处理器，将可克服ARM过往服务器性能不如英特尔Xeon的问题，有利ARM推展服务器市场。

　　ARM在和富士通合作研发的高效能运算技术中，嵌入SIMD单指令多数据指令，因此，相较过往单精度32bit或双精度64bit的运算，大幅降低了深度学习过程所需电力，而在手机用Cortex-A系列处理器，也加入适用人工智能演算的指令，以有效执行影像、声音辨识等的处理。

　　善于水平分工、广结善缘的ARM，正式向英特尔宣战，而这场人工智能之战，谁胜谁负尚未得知，但可以确认，随着竞争白热化，云端运算、物联网及人工智能等新技术的发展将更上一层楼。