apm在耐心培育64位ARM服务器芯片市场

　　在服务器市场，Intel及apm等公司称Intel的市占率达95%~97%。其余份额由多家企业争夺，主要有ARM体系的芯片厂商和Power体系的芯片厂商等。

　　为何这么多企业会角逐这区区3%~5%的服务器市场?而且在半导体业投资不被看好的美国，为何他们还获得了风险投资?

　　2015年四季度，我们参加了Globalpress组织的Euroasia媒体采访团，走进了apm (applied micro)公司位于硅谷的总部。该公司挑战霸主Intel，推出了CPU和嵌入式处理器等。

　　挑战老大的理由

　　据悉，该公司研发人员100多人，已有十多年历史，起家于连接产品，采用PowerPC技术。此次做ARM处理器，已拿到投资，主要原因是看重数据中心、云计算、网络处理器市场的增长空间巨大;另外ARM在移动领域市场很好，希望ARM生态圈逐渐扩大，渗透进服务器市场。

　　apm总裁兼CEO Paramesh Gopi博士首先介绍了优势：apm是基于ARM 64位服务器技术的先锋，是世界上第一个64位ARM服务器解决方案供应商，适合大型企业和云IT供应商的快速上市，有多代经过验证、测试的技术，以及业界领先的ARM研发团队。

　　图 apm总裁兼CEO Paramesh Gopi博士

　　apm市场副总John Williams分析了采用ARM的益处。历史总是惊人地相似，先来回顾一下历史。

　　首先是Intel的崛起。在上世纪90年代，Intel统治和发展了PC市场，Intel也进入服务器CPU市场，利用x86在大量PC市场的规模经济;尽管性能不如RISC，但是有更好的ROI(投资回报率);而RISC厂商自我满足并保护利润，致使研发迟缓，使x86在短短4年内从市场份额0增长到40%。

　　同理，下一个周期是从2012年开始，ARM厂商统治和发展了移动市场。ARM厂商正在扩充服务器CPU市场：利用ARM在大批量移动市场的规模经济，尽管比x86有更低的单线程性能，但是有更好的ROI;而目前Intel正试图保护利润。

　　笔者在此也插入一下其他服务器芯片厂商的观点，有的认为，从商业上，Intel的市场份额已经足够高，如果从95%~97%进一步上升到98%、99%，对Intel来说，增长率是微乎其微的，因此Intel会把增长点和创新点会放在其他高增长领域。因此，这也是其他企业有机会突破的机会。

　　apm芯片定位

　　apm的ARM处理器看重了服务器市场和64位嵌入式市场。X-Gene是世界上第一个64为ARM服务器SoC，可用于云和企业基础设施、硬盘存储基础设施、高性能计算;HeliX是世界上首款64位ARM嵌入式SoC，可用于企业网络、企业级存储、电信基础设施和工业。

　　在服务器芯片市场，apm认为服务增长的地区有三大区，北美(约40%)，中国(约25%)，西欧(约15%)。其中中国增长最为可观，会从2016年增长率23.2%，发展到2019年的增长率25%。这种增长就像ARM技术早年被广泛采用的时代一样：对新解决方案非常开放，野蛮生长并且渴望创新。

　　X-Gene卖点：服务器级的性能，移动级的能效

　　X-Gene的特点之一是几乎没有计算的工作负载，而大部分受限于内存容量、带宽和I/O口，另外HPC工作负载更适合采用GPGPU。

　　其二，在架构上是向外扩展(scale-out)，而非scale-up(向上扩展)。因此拥有更高的密度、性能功耗比、性价比。

　　第三，实现了平衡。强大的CPU带有一个优化的ARMv8核，有大容量的内存——有充足的内存，而不是单纯向上增加(upsell)的，低功耗方面，能源效率也不是简单的向上增加的。

　　最后，开源。有开源的软件和硬件。

　　具体地，X-Gene 1处理器是公司第一代产品，已经量产，是全集成的芯片上服务器(Server-on-a-Chip )。有8个定制的ARMv8 64位核，最高可达2.4GHz，8MB共用L3高速缓存器(cache)。有集成的内存控制器，是4 DDR3通道。集成的网络架构，有Dual 10Gb以太网，Quad 1 Gb以太网。此外，还有集成的外部存储器、集成的I/O接口等。热设计功耗(TDP)大约为45瓦特。

　　图 X-Gene 1处理器

　　2015-2016年度，公司将推出全新的X-Gene 2处理器，现已提供样品。相比上代性能提升很多。例如，在8个定制的ARMv8 64-bit核方面，最高可达2.8GHz，增强了核架构，扩展了指令集，性能有10%的提升。在集成的内存控制器方面，是4 DDR3通道(DDR3-1866)。集成的网络架构方面，新增了通过以太网支持的RDMA。此外，集成的I/O接口方面，有全I/O虚拟化(SMMU)等。热设计功耗(TDP)只有35瓦，每瓦特性能提高了50%!

　　预计2017年还要在芯片密度上进行优化。

　　目前已有一个客户。例如HP ProLiant m400 “Moonshot” Cartridge， 2014年第4季度已出货。

　　Helix嵌入式64b ARM处理器

　　64-bit嵌入式市场正快速地从PowerPC与MIPS架构转移到ARM。apm称其Helix处理器是世界上第一个64-bit ARM嵌入式SoC。特点是拥有企业级的DNA(使用了企业级芯片——X-Gene核心架构)，正引领业界标准(比其他64-bit ARM解决方案领先了一年)，业已经过生产验证的技术(X-Gene技术已经被一级OEM/ODM伙伴采用)。

　　图 HeliX 2处理器

　　Helix 1是2014年推出。目前Helix 2处理器已经提供样品。apm还提供HeliX 2 ComExpress开发板。

　　apm高速连接解决方案

　　公司市场副总裁Omar Hassen介绍了apm的起家产品——高速连接产品，有三大类。第一，提供物理层、framer和mapper解决方案。包括高速混合信号PHY芯片解决方案，用于网络和路由应用。第二，X-Weave 数据中心连接解决方案。第三，服务供应商连接解决方案。

　　市场驱动力是数据中信，apm在技术经验与投资方面非常充足。该公司预计其连接产品的营业额在2020年将达14亿美元。

　　小结

　　apm很有趣，这家以印度裔人为主导的公司有着鸿鹄之志。其从网络连接芯片起家，但是要做网络的基因(注：Gene的中文翻译)和DNA(注：Helix的中文翻译)。

　　而这绝非坦途，据笔者所知，几年前ARM推出64-bit核时，曾掀起过做ARM服务器芯片的热潮，但后来一些公司已经倒下。大浪淘沙之后，apm芯片已经落地——量产和应用，并出了第二代，实在不容易。据悉，目前市面上的ARM服务器芯片制造商，除了Applied Micro(apm)，还有AMD、Cavium和TI，还有虚拟化提供商Citrix，以及中国本土芯片厂商等，他们之间是竞争，也是合作——一起冲击x86阵营。正像apm总裁兼CEO Paramesh Gopi博士所说，他们不仅在培育这个市场，同时更在耐心等待，期望未来ARM生态系统在服务器领域爆发。