在近期舉辦的云棲大會上，阿里巴巴正式發(fā)布了旗下平頭哥自研的“倚天710”芯片。至此，全球靠前的云服務廠商中，近半都開發(fā)出或投入了自研芯片的開發(fā)，更關鍵的是，他們無一例外地都選擇了Arm作為芯片架構。

亞馬遜可以說是最靠開始自研服務器芯片的云服務廠商，2015年，該公司花3.5億美元收購了以色列芯片公司Annapurna labs。屆時起，亞馬遜就在為其云基礎設施設計開發(fā)定制芯片，最終在2018年發(fā)布了第一代AWS Graviton 處理器，支持該處理器的A1也成了其云服務AWS上第一個基于Arm的實例。第一代Graviton處理器基于Cortex-A72內核，最大時鐘頻率達到2.3GHz，低上45%的成本使其成了很多入門用戶的首選。

2020年，亞馬遜發(fā)布了第二代自研處理器Graviton2，這款處理器基于64位的Arm Neoverse N1內核，該核心與Cortex-A76近乎類似，但加入了不少針對基礎設施工作的強化特性。Graviton2采用了臺積電的7nm制程工藝，集成了64顆核心，在CMN-600 Mesh互聯(lián)技術的支持下可以做到2TB/s的帶寬。

Graviton2的性能 / 亞馬遜

與第一代Graviton相比，Graviton2提供4倍的計算核心，7倍的計算性能?；贕raviton2的實例與同等級的x86實例相比，性能要高上40%，成本卻要低上20%。不僅如此，Graviton2也成了AWS最省電的處理器，同樣的能耗下，Graviton2的性能要比AWS中的其他處理器高上2到3.5倍。

作為市場占有率排名第三的阿里巴巴，同樣發(fā)掘了定制芯片在云服務上的潛力。阿里云今年上線了基于Ampere Altra的Arm服務器實例，通過Arm與阿里巴巴在Java工作負載分析和調試，阿里云的龍井JDK在Arm架構下性能提高了50%。

在剛舉辦的云棲大會上，阿里巴巴終于發(fā)布了由旗下半導體公司平頭哥自研的倚天710芯片。該芯片采用了臺積電5nm制程工藝和基于Armv9的內核，最高時鐘主頻達到3.2GHz。且核心數(shù)為128核，支持8個DDR5內存通道，加上64kb的一級緩存和1MB的二級緩存，基本與Arm上半年發(fā)布的Neoverse N2完全一致。

倚天710 / 阿里巴巴平頭哥

Neoverse N2為N1的下一代架構，在同等的時鐘頻率下，標量性能要比上一代高上40%。阿里云表示，倚天與業(yè)界頂級Arm服務器芯片基于SPECint2017進行測試對比時，性能高上20%，能效比更是高上50%。這里提到的頂級Arm服務器芯片并為指出是亞馬遜的Graviton2，但在5nm、Armv9等等新技術的加持下，擁有這樣的性能與能效提升也不足為其。

業(yè)界首個7nm的服務器Arm處理器其實是華為于19年1月發(fā)布的鯤鵬920，該處理器雖然用到了Arm授權的Armv8.2架構，但集成的最多64顆核心均為華為自研，主頻可達到2.6GHz，支持8通道的DDR4內存。在華為的Taishan服務器和華為云的K系列實例中，都用到了這顆處理器，這也是業(yè)內首個內置直出100GE網(wǎng)絡能力的通用處理器。

鯤鵬920芯片 / 華為

華為的云服務業(yè)務發(fā)展迅速，其中之一的因素就是其在存、算、存、管、智方面的自研芯片。在華為的應用一代、研發(fā)一代、規(guī)劃一代的路線中，鯤鵬930芯片原本預計在今年就會面世了，然而由于供應鏈的限制，是否還能推出也成了未知數(shù)。

去年年底，業(yè)內傳出消息，微軟也在為其云服務Azure開發(fā)自研芯片，使用的也是Arm架構。微軟在Arm架構上的設計經(jīng)驗并不算多，此前也只是和高通共同設計消費級的筆記本芯片，近期更是傳出與AMD共同設計下一代筆記本Arm芯片。

谷歌雖然早就開始自研服務器芯片，但其TPU與Argos芯片一個用于張量處理，一個用于視頻處理，并非通用計算芯片。今年谷歌招募了英特爾老將Uri Frank來設計服務器芯片，很有可能也會選擇拿Arm授權開發(fā)自研核心。

在云服務上，自研芯片帶來的成本降低是巨大的。云服務頭部廠商基本定型之后，價格戰(zhàn)就成了拉攏新客戶留住老用戶的必經(jīng)之路，Arm服務器芯片帶來的高功效意味著他們可以推出定價更低的實例。但設計能力、設計成本等多因素的取舍使得不少服務器芯片廠商開始選擇不同的技術路線，有的緊跟Arm Neoverse核心，有的則選擇了自研。

比如上文提到的Ampere，該公司今年發(fā)布的Altra Max依然將采用Arm Neoverse N1的核心，但他們計劃在明年發(fā)布的5nm芯片Siryn上用上自研核心。而Marvell卻選擇了停止自己ThunderX Arm核心的開發(fā)，在今年年底試產的OCTEON采用Neoverse N2核心。

不可否認的是，Arm在服務器芯片領域的存在感已經(jīng)越來越強，自研芯片的方案對于云服務廠商擁有難以抗拒的吸引力。盡管x86目前在大規(guī)模運算中仍處于壟斷地位，但憑借Arm在高性能計算、異構與功效上的持續(xù)創(chuàng)新，十年之內超車也不無可能。