此前傳聞華為的x86服務器業務出售已有實質進展。工商登記顯示,華為控股的超聚變數字技術有限公司股東已變更為河南超聚能。

作為華為服務器的主力,X86為華為帶來了大量營收。選擇出售x86,更多是由于美國限令迫不得已的無奈。除了X86,華為在云計算領域還有ARM架構,比如鯤鵬系列和昇騰計算。華為的此次經歷,成為了國內云計算自研芯片的加速劑。

10月22日,深圳遇賢微電子獲得過億元人民幣天使融資。遇賢微電子是一家高性能云計算CPU公司。這家去年成立的初創公司是由前英特爾和ARM的高管聯合創立,他們正在研發國產第一顆公開發售、基于arm架構、4nm工藝、160內核的高端服務器CPU。

云計算作為互聯網的神經中樞,維持信息的穩定傳送,而其中的芯片關注度與日俱增,國產云計算廠商推陳出新,云計算芯片已經成為下一個爆發點。

云計算逆勢增長,中國廠商空窗機會

2021中國信息通信研究院《云計算白皮書》中,數據顯示:2020年,我國云計算市場呈爆發式增長,整體市場規模達到2091億元,增速56.6%。其中,公有云市場規模達到1277億元,同比增長85.2%;私有云市場規模達814億元,同比增長26.1%。云計算逐漸出現虹吸效應,并在安全性、網邊端形成新的服務方式。JP Morgan報告認為,到2025 年,數據中心的芯片市場價值將近180 億美元。

中國服務器市場在疫情期間恢復快,去年保持了高達17.6%的同比增長。隨著國家十四五規劃的推進以及新基建的投資,未來五年中國服務器市場將保持健康穩定的增長。2021-2025 年,中國服務器市場規模將由 257.31 億美元升至 410.29 億美元,保持 12.5%的年復合增長率,服務器芯片也將迎來廣闊市場。

目前,全球服務器芯片的架構仍然以X86獨大,ARM與其他架構份額較小。根據JP Morgan的數據顯示,目前還沒有明顯跡象表明大量的數據中心開始從x86架構轉移到ARM架構。預計到2025年,X86仍會是數據中心主要架構,預計仍會有90%市占率。

國內來說,IDC數據顯示,2020年,中國服務器市場出貨量為350萬臺,同比增長9.8%;市場規模為216.49億 美元(約合1,489.9億元人民幣),同比增長19.0%。其中,X86服務器市場出貨量為343.93萬臺,同比增長8.1%;市場規模為208.23 億美元(約合1,433.2 億元人民幣),同比增長 17.7%。

X86架構無法撼動地位很大原因是其軟件生態已經非常龐大和豐富,從軟件到OS都已經非常固定。不過,在云時代這個固有的格局正在改變——ARM的份額正在增加。

由于X86授權費用昂貴且授權困難,許多公司都已經開始打造基于ARM的自研服務器芯片。亞馬遜在ARM架構下推出了自己的服務器芯片Graviton,2019年底發布基于Arm架構的Graviton2處理器,可用于AWS EC2服務,相較x86 Intel Xeon同類產品計算容量提升了4倍,性價比提升40%。

在Graviton2的加持下,AWS在 2021服務器領軍榜中登上Arm架構服務器處理器榜首,在市場、價格優勢、性能、可靠性和創新5個評價維度都是第一名。

目前,Graviton已經廣泛商用。今年年初,aws正式宣布 Graviton 2正式落地中國。由Amazon Graviton2處理器提供支持的Amazon Elastic Compute Cloud(Amazon EC2)M6g、(寧夏)區域推出,這是其自研處理器首次落地中國區域。

國內,華為云公司在服務器方面的架構分別為ARM、和X86,其中,以X86架構為基礎的服務器占華為服務器出貨量的絕大部分。

去年年末,華為在全球服務器市場上有5%的份額,由于美國禁令,華為在今年年初在國際上已經跌入“其他”隊列,受到X86無法出貨的影響,華為的服務器業務正經歷重創。

除了X86,華為保留了ARM架構為基礎的服務器產品——鯤鵬。2019年,華為發布高性能處理器鯤鵬920,采用7nm工藝制造,基于ARMv8架構,擁有64個2.6GHz核心,支持8通道DDR4、PCIe 4.0和CCIX互聯芯片,相比于X86擁有更低的功耗。

2020年3月27日,華為在線上舉辦了2020開發者大會,公布了鯤鵬+昇騰計算平臺生態的最新進展。華為云與計算BG總裁侯金龍表示,希望用三年的時間讓90%的應用都可以跑在鯤鵬上。侯金龍表示,5G時代所有的應用都在走上云化,手機、平板等端側基于ARM架構,鯤鵬也是基于ARM架構,云、端同構后性能可以提升40%,這是鯤鵬與x86架構相比的天然優勢。據悉,目前華為鯤鵬處理器主要應用于黨政機關、事業單位、大型國企和國有銀行的場景中。

除了華為鯤鵬之外,國內還有基于X86的兆芯和海光、基于arm的飛騰。同時,國內商用公開的服務器芯片還有包括申威和龍芯在內的自研指令集。

存儲芯片的春天

RightScale發布過一份《2018年云狀況調查》,在1000+名受訪者中,81%的企業采用了多云戰略。多云環境下的企業用戶需求,對于企業級存儲的選擇依然不會減少。

IDC報告顯示,今年以來,中國外置存儲市場始終保持較快增長。今年上半年,中國外置存儲市場規模達23.9億美元,同比增長33.5%。其中,華為的市場份額占據領先地位,達到29.6%;其次是新華三、浪潮、聯想及海康威視,市場份額分別是12%、10.4%、7.9%和6.1%。

在國內自研存儲芯片領域,紫光、晉華、長存和長鑫是主要的參與者。近年來,紫光集團旗下長江存儲、武漢新芯,以及兆易創新及其合作廠商合肥長鑫等在DRAM和Flash領域逐漸突破技術壁壘。

長江存儲是國內第一家可以完成3D NAND Flash存儲芯片的廠商,兆易創新在2020年全球NOR Flash市場中市占率達到15.6%,排名第三,僅次于華邦和旺宏。

技術上,隨著制程不斷艱深,傳統存儲芯片的弊端也逐漸開始顯現,DRAM更容易受到外部電荷的影響;Flash在工作時面臨嚴重的串擾問題,從而縮短其使用壽命,PCRAM和MRAM成為了云計算架構的新秀。

Intel和美光2015年曾經聯合推出了3D Xpoint技術,這是PRAM發展的另外一個領域。Objective Analysis和Coughlin Associates曾經的報告“Emerging Memories Ramp Up”預測,到2029年,3D XPoint以Intel Optane的形式帶來的收入增長將高達160億美元,雖然從未明確聲明這種新興存儲器是PCRAM,但業內一致認為就是3D Xpoint是PCRAM的一種變種。

PCRAM突破存儲容量的兩大技術方向之一:三維堆疊3DXpoint。

MRAM自1990年代就開始發展,其速度不下于SRAM,且如閃存一般,能在斷電后保留數據,能耗更低于DRAM,是未來通用內存的候選技術之一。本月初,上海亙存科技獲得數千萬Pre-A融資,這是一家從事MRAM存儲器研發、設計的公司。其負責人表示,MRAM有數百億規模的潛在市場,過早的重資產投入、制備工藝不成熟、對標技術地持續優化、應用側沒有準備好、產品無法落地,最早一批的 MRAM 公司發展大多都不順利,而MRAM真正的時機在2019年才開始。

在信息科技驚速發展的今天,各行業數字化轉型步伐加快,以云為核心的智能化、數字化速度正在加快,云服務變得越來越主流,云IT設施迎來歷史重大機遇。對于半導體巨頭而言,云計算是必須布局的板塊,現階段十四五剛剛開局、新基建漸入佳境,中國云計算正在飛速發展、,也是一段不可觀望的時機。

(關鍵字：半導體)