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进击的Arm自研AI芯片,国产芯片能否重塑辉煌?
2024-05-22 来源:贤集网
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关键词: 人工智能 ARM 芯片

消息,日本软银集团旗下英国半导体IP巨头Arm计划开发AI芯片,将成立一个AI芯片部门,目标在2025年春季前构建一个原型,由晶圆代工厂进行的大规模生产预计将于2025年秋季开始。

该报道称,Arm将承担初期开发成本,预计将达到数千亿日元,软银也将出资。软银持有Arm 90%的股份。一旦大规模生产系统建立起来,其AI芯片业务可能会被剥离并置于软银之下。软银已在与台积电及其他公司就制造问题进行谈判,以期确保产能。

此举是软银集团CEO孙正义10万亿日元(折合约640亿美元、4640亿人民币)投资计划的一部分。该计划旨在将软银集团转变为一家AI巨头,计划投资AI芯片、机器人、数据中心等领域。

Arm服务器CPU初创公司们高考的成绩,影响着自身的生死存亡,也关乎着国产CPU的未来,还将影响着全球CPU市场的格局。

在Arm服务器CPU的确定性明显高于AI大芯片的情况下,Arm服务器CPU公司面对的是年出货量5万还是50万颗才能发展壮大?


1、比GPU确定性更高,但错过热钱

Arm服务器CPU创业公司错过热钱,与Arm CPU在服务器领域的发展密切相关。十多年前,Arm推出了服务器CPU架构,历经多家公司尝试,却迟迟不见起色。见证了这段历史的晨光认为,Arm服务器CPU经历了三个阶段,才在2019年迎来了iPhone时刻。

最早是2010年左右,以Marvell和Annapurna Labs(2015年被AWS收购)为代表的公司推出了4核Arm 32位CPU试水服务器市场,那时候英特尔x86 CPU在服务器市场的占比高达95%,低功耗和低TCO(总体拥有成本)的Arm CPU没在服务器市场掀起涟漪。



后来随着云计算的兴起,又出现了以Cavium,AMCC、高通为代表的公司推出了Armv8架构的30-60核的服务器CPU,再次挑战英特尔在服务器CPU市场的霸主地位,找了包括云原生、云游戏在内的多种应用,突显Arm服务器CPU多线程的优势,但单核性能依旧不如英特尔服务器CPU没能成功。

直到2018年AWS推出第一代基于Arm架构的Graviton CPU,以及2019年推出第二代Graviton CPU,凭借着单核性能接近x86 CPU单核性能的突破,Graviton CPU在AWS的云服务中展现了多核、高性能、低功耗、低TCO的优势,Arm服务器CPU迎来了iPhone时刻。

此时国内也已经有华为、飞腾、华芯通都在Arm服务器CPU的赛道。

随着Graviton CPU在AWS云服务中的占比逐步提升,以及Arm在2019年推出面向服务器等市场的高性能Neoverse系列IP,Arm服务器CPU在x86统治的服务器CPU市场里打开了一条裂缝。

可为什么国内Arm服务器CPU初创公司创立的时间集中在2021年下半年?

“2019年美国对华为的禁令,华为一些Arm服务器CPU的人才到了阿里倚天710团队,后来倚天团队和华为的人离职创业,国内陆续出现了Arm服务器CPU创业公司。”熟悉Arm服务器CPU的俊杰认为,“除了人才的原因,投资人要选赛道,投完AI大芯片和DPU之后,2021年投资人才看向了资金需求更大以及系统级难度更高的服务器CPU。”

也正是因为CPU的创业热潮是在AI大芯片和DPU之后,资本可以投的钱已经减少,加之2021年也已经过了大量资本涌入半导体赛道的时候,Arm服务器CPU初创公司的融资金额相比AI大芯片公司少了很多。

“疫情有一些影响,当时我本来准备去看一个Arm服务器CPU的项目,但因为疫情改成了线上,最终没投。”芯片投资人明哲还是更想投AI大芯片,因为生成式AI的发展会让AI大芯片爆发。

在高性能CPU行业十几年的泽宇明白投资人的顾虑,“一方面,英伟达给所有人讲述了一个AI芯片诱人的故事,投资AI芯片看起来更有吸引力;另一方面,服务器CPU市场很难出现爆发式的需求增长,市场的确定性已经更高,投资两种芯片的逻辑不一样。”

Arm服务器芯片的老兵昊天粗略算了一笔账,大芯片公司基本要做2-3代产品才能有造血能力,如果使用5nm设计芯片,一代产品至少要7-10亿人民币,三代产品至少需要20-30亿,巨大的投资额会劝退不少投资人。

“华为鲲鹏花费近200亿才实现了今天的成绩,初创公司不花50亿也很难做出有竞争力的产品。”错过了热钱确实让一些想要做Arm服务器CPU创业的团队没能启动,留下的团队进入了“高考”阶段。


2、抢下x86服务器CPU的蛋糕

要清楚,Arm服务器CPU最大的竞争对手不是同类的公司,而是x86服务器CPU。“所有的Arm服务器CPU首先对比的对象是x86服务器,如果相比x86没有TCO优势,互联网公司完全可以不选择Arm服务器CPU。”泽宇非常明确。

“Arm服务器CPU相比x86服务器CPU有算力密度,核数多和性价比的优势,比如都需要3000个核,单个CPU的核数越多,需要的CPU的数量就少,需要的服务器和机架数量就少,TCO就有优势。”昊天指出。

只有TCO还不够,对于已经习惯了x86服务器CPU的用户来说,即便是从英特尔的x86服务器,切换到AMD的x86服务器,都会给软件团队带来一系列工作,所以就算有20%-30%的性价比,客户选择Arm服务器CPU也会有顾虑。

“虽然Arm服务器的生态现在对客户来说是可用,但客户总是挑剔的,总希望有更好用,且更稳定的平台。”俊杰说。

Arm服务器CPU一定要在提供足够TCO优势的同时,满足客户差异化的需求,才能在云计算市场分英特尔x86服务器的一杯羹。

运营商和信创市场的逻辑有所不同,因为有自主可控的要求,如果Arm服务器CPU拥有架构授权,能够满足自主可控的要求,Arm服务器CPU在这两个市场将更容易分走x86 CPU的蛋糕。

就国内进入高考阶段的Arm服务器CPU的公司来说,博瑞晶芯融资较多且有架构授权可高灵活度自研,鸿钧微有比较坚实的团队,遇贤微说能用更少的成本设计出产品。

投资人也依旧在持续关注这个赛道,“包括服务器CPU在内的大芯片一定是国内要解决的问题,我一直在看大芯片公司,如果大芯片公司不只是做某一类芯片,而是规划做几种芯片像华为一样有系统级能力,对我来说更有吸引力。”明哲说。

互联网公司和运营商也是Arm服务器CPU发展的重要推动者,他们可能会采取自研+投资并举的策略。


至于CPU领域另一个发展迅猛的RISC-V,无论是投资人还是Arm服务器CPU领域的人,短期都不看好RISC-V在高性能计算市场的竞争力。


除了整个行业没有带头大哥在引领RISC-V的发展,在高性能计算市场的生态建设,以及碎片化的问题,都是需要面对的挑战。

和全球市场一样,服务器CPU市场正迎来x86和Arm阵营日益激烈的竞争,Arm服务器CPU的成功将会改变市场的格局。


3、国内芯片企业现状及挑战

过去几年,国内不少科技企业围绕着服务器芯片技术展开了积极的研发工作,并取得了一些阶段性的成果。例如,华为公司2019年自主研发的昆仑服务器芯片鲲鹏920已经应用于华为云和一些政府机构。

国产服务器芯片在一些关键技术上仍存在差距。与国际领先厂商相比,国产服务器芯片在制程工艺、设计能力以及生态环境等方面还有待提升。关键核心技术仍需依赖国外供应商,这也制约了国产服务器芯片的自主可控性。

国内芯片设计公司与国际领先企业相比,在技术和市场经验方面仍有差距。国内芯片设计公司还面临着供应链和产业基础设施的挑战,需要进一步加强与上下游合作,提升整体竞争力。

5G通信技术对芯片提出了更高的性能要求,包括更大的带宽能力、增强的载波聚合能力和大规模MIMO等。高通、联发科等芯片巨头已推出多款5G芯片产品,以满足5G通信的需求。

人工智能对算力的需求正在快速增长,传统的CPU和GPU已难以满足。谷歌、英伟达等公司纷纷推出专用的AI加速芯片,以提供更强的并行计算能力。AI芯片市场正在快速兴起。



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