知名分析機(jī)構(gòu)Counterpoint發(fā)布了一份2022年服務(wù)器市場CPU的市場情況。

數(shù)據(jù)顯示，2022年全球服務(wù)器CPU市場收入與2021年相比下滑了4.4%，這證明了2022年全球的服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心等行情并不景氣。

而從CPU的份額情況來看，intel獨(dú)占70.77%排第一，但相比2021年的80.71%下跌了10個百分點(diǎn)。AMD排第二，份額為19.84%，提升了8個百分點(diǎn)。

而我們清楚INTEL和AMD均是X86架構(gòu)的，意思就是2022年在服務(wù)器CPU市場，X86還是一家獨(dú)大，占到了91%左右。

而第三名是亞馬遜的AWS，占到3.16%左右，第四名是Ampere Computing，份額是1.52%，而不管是亞馬遜AWS，還是Ampere Computing，這兩家企業(yè)均是使用ARM芯片的。

另外其它類別占到了4.71%，而這其它類別中，有ARM架構(gòu)，比如阿里也有自研的ARM架構(gòu)，華為也有鯤鵬920等，也是ARM架構(gòu)。

但與此同時，也有比如龍芯、申威等非ARM的架構(gòu)，不過總體而言，ARM合計(jì)占到了8%左右，意思就是龍芯、申威，甚至國產(chǎn)的RISC-V芯片等等，在服務(wù)器CPU領(lǐng)域，份額其實(shí)不足1%，基本可以忽略。

這意味著什么，意味著在服務(wù)器市場，X86依然很牛，處于絕對的壟斷地位，但ARM也不可忽視，畢竟達(dá)到8%了，并且這幾年一直在提升，未來可能還會搶到更多的份額。


三大主流芯片架構(gòu)

1、X86架構(gòu)

X86架構(gòu)（The X86 architecture）是微處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)語言指令集，指一個intel通用計(jì)算機(jī)系列的標(biāo)準(zhǔn)編號縮寫，也標(biāo)識一套通用的計(jì)算機(jī)指令集合。

X86指令集是美國Intel公司為其第一塊16位CPU（i8086）專門開發(fā)的，美國IBM公司1981年推出的世界第一臺PC機(jī)中的CPU–i8088（i8086簡化版）使用的也是X86指令。Intel后續(xù)在X86功能上不斷研發(fā)和完善，一直沿用至今。

X86是目前占有市場成分極高的架構(gòu)，基本所有的PC和筆記本電腦都需要使用到，主要占據(jù)PC和服務(wù)器市場。一些公司一直采用X86架構(gòu)研發(fā)產(chǎn)品，例如巨頭英特爾，超微（AMD)、威盛等企業(yè)。其中x86架構(gòu)中英特爾和AMD是霸主地位。

由于X86不斷更新，出現(xiàn)內(nèi)部淘汰，導(dǎo)致很多廠商被啃食，像聯(lián)電、Cyrix、IDT/Centaur、RISE、全美達(dá)（Transmeta）等企業(yè)，這些都是早期被淘汰的企業(yè)。

目前國內(nèi)做的比較好的企業(yè)兆芯，早期，購買了大量原屬于VIA的中央處理器等，花費(fèi)了大量的知識費(fèi)用，并獲得了X86指令集授權(quán)，可以生產(chǎn)X86芯片。后續(xù)自主研發(fā)X86處理器，例如這款兆芯開先KX-6000系列國產(chǎn)x86處理器。


2、ARM架構(gòu)

ARM架構(gòu)，曾稱進(jìn)階精簡指令集機(jī)器（Advanced RISCMachine）更早稱作Acorn RISC Machine，是一個32位精簡指令集（RISC）處理器架構(gòu)。還有基于ARM設(shè)計(jì)的派生產(chǎn)品，重要產(chǎn)品包括Marvell的XScale架構(gòu)和德州儀器的OMAP系列。

ARM家族占比所有32位嵌入式處理器的75%，成為占全世界最多數(shù)的32位架構(gòu)。

ARM處理器廣泛使用在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、移動通訊領(lǐng)域、消費(fèi)性電子產(chǎn)品，例如例如智能手機(jī)、平板電腦、機(jī)頂盒、數(shù)字電視、路由器和監(jiān)控SoC芯片，甚至導(dǎo)彈的彈載計(jì)算機(jī)等軍用設(shè)施。

2008年，大幅翻新Arm架構(gòu)，自ARM7/9/11改成Cortex-A、M、R三線，Cortex-A走向CPU；Cortex-M走向MCU領(lǐng)域；而Cortex-R是運(yùn)算功能的MCU，一般使用在車用、工控處理器。

ARM架構(gòu)功能不斷提升，但還是不及X86，不過，在市場占有方面，還是有突破的，ARM架構(gòu)產(chǎn)品在短短兩年內(nèi)的市場份額增長了近9倍。而高通是ARM最大的客戶之一，這對于X86來說，還是有一定的威脅度，畢竟市場就那么大。

ARM架構(gòu)的產(chǎn)品具有系統(tǒng)穩(wěn)定性高、產(chǎn)品體積小、電源成本低等優(yōu)勢。基于ARM架構(gòu)的芯片低功耗長續(xù)航，更吻合市場需求，市場反響較好。后廣泛應(yīng)用筆記本市場，例如占據(jù)大頭的蘋果。

3、RISC-V架構(gòu)

RISC-V是一種指令集，一般被念做：risk five。V，即羅馬數(shù)字5。該指令集是RISC系列指令集的第五代產(chǎn)品。也泛指RISC-V指令集及其衍生出來的一系列生態(tài)。而RISC-V指令集，類似于INTEL的X86 ,ARM指令集，是一個被CPU讀取到內(nèi)存后，指導(dǎo)計(jì)算機(jī)運(yùn)行的指令集合。

CPU指令集有兩種架構(gòu)：CISC與RISC，目前大部分公司還是很認(rèn)可RISC-V架構(gòu)，特別是中國，大力支持。

RISC-V誕生于2007年，創(chuàng)始人SiFive。到目前為主積累了較多廠商，包含高通和SK海力士、NXP、阿里巴巴和華為等多個半導(dǎo)體公司，其中高通也參與了RISC-V架構(gòu)的投資，這也意味著未來的高通不完全依賴于ARM架構(gòu)。

RISC-V發(fā)展迅速，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。

中國市場應(yīng)用廣泛的是穿戴設(shè)備類，還有一些應(yīng)用在內(nèi)核和芯片上，如CPU IP核，SoC芯片的應(yīng)用，西部數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的SSD和HDD控制器，內(nèi)核是SweRV Core，中科藍(lán)芯開發(fā)的藍(lán)牙耳機(jī)芯片，南京沁恒電子的藍(lán)牙MCU、32位通用MCU和高速接口的MCU，它們的內(nèi)核都是RISC-V。

近些年，RISC-V進(jìn)軍汽車產(chǎn)業(yè)，例如英特爾在CES 2022上推出了專為自動駕駛打造的EyeQ Ultra系統(tǒng)集成芯片 Mobileye EyeQ Ultra，其中就有12個RISC-V內(nèi)核。

不僅是中國還有頭部企業(yè)，也在蜂擁上車RISC-V架構(gòu)市場。相對而言中國是一個新興市場，特別是國內(nèi)芯片市場較為景氣，涌現(xiàn)大批初創(chuàng)企業(yè)，并且這些企業(yè)開始采用RISC-V架構(gòu)。但即使RISC-V架構(gòu)被廣泛使用，但還得增強(qiáng)RISC-V架構(gòu)適配性和穩(wěn)定性，往各個縱深的方向去發(fā)展。


Arm架構(gòu)顯現(xiàn)追趕之勢

耕耘多年后，基于Arm架構(gòu)的CPU在服務(wù)器市場迎來了大幅增長，被眾多客戶喜歡并采用。

超大規(guī)模云服務(wù)商如亞馬遜云服務(wù) (AWS)、阿里巴巴、微軟等自研CPU，都選擇和Arm合作，這是為什么？

“答案非常簡單，通過和Arm合作，他們能夠根據(jù)自己的用例和基礎(chǔ)設(shè)施來打造并優(yōu)化解決方案。”Arm高級副總裁兼基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)部總經(jīng)理Mohamed Awad在2023 Arm Tech Symposia年度技術(shù)大會上表示。

今年八月，Arm推出了Arm Neoverse計(jì)算子系統(tǒng) (CSS)，促使Arm生態(tài)系統(tǒng)通過更低的成本、更少的風(fēng)險(xiǎn)以及更短的時間，打造出專用芯片。

Arm CSS的第一代產(chǎn)品Arm Neoverse CSS N2集成了Neoverse N2 平臺，并通過驗(yàn)證配置且優(yōu)化了功耗、性能與面積 (PPA)。

“通過Neoverse CSS能夠幫助我們的合作伙伴進(jìn)一步降低投資，加速整個生態(tài)系統(tǒng)對我們解決方案的可訪問性，同時加速合作伙伴產(chǎn)品的上市時間。”Mohamed Awad表示。

雷峰網(wǎng)了解到，有Arm的客戶通過使用Neoverse CSS，節(jié)省了長達(dá)80人/年的工程師時間。還有客戶用了Neoverse CSS，項(xiàng)目從概念到流片僅用了13個月。

微軟近期發(fā)布的Cobalt 100 CPU，也是基于Neoverse CSS。

“Arm Neoverse 在中國市場，特別是基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，有很多客戶，過去三、四年發(fā)展也非常強(qiáng)勁。”Arm 中國區(qū)業(yè)務(wù)全球副總裁鄒挺說，“Arm 也積極參與數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算等本土的生態(tài)、開源軟件社區(qū)，包括龍蜥社區(qū)等，幫助這些社區(qū)能更好地融入Arm全球生態(tài)系統(tǒng)中。”

Mohamed Awad也強(qiáng)調(diào)，中國是Arm非常重要的市場之一，中國合作伙伴基于Arm架構(gòu)芯片的總出貨量已累計(jì)達(dá)300億顆，Arm在中國有近400家技術(shù)授權(quán)客戶，這個數(shù)字每個月還在不斷攀升。

Arm全球的生態(tài)也是滿足客戶差異化需求的關(guān)鍵所在，在Neoverse CSS 的基礎(chǔ)之上，Arm推出了全面設(shè)計(jì) (Arm Total Design) ，進(jìn)一步結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的力量，簡化定制芯片的開發(fā)流程，并且讓交付變得更加容易、便捷。

Arm全面設(shè)計(jì)的推出，讓ASIC 設(shè)計(jì)公司可以快速啟動設(shè)計(jì)項(xiàng)目，并隨時可將其設(shè)計(jì)方案提供給所需的客戶；IP 供應(yīng)商可以針對Neoverse CSS，進(jìn)行預(yù)先集成、預(yù)先驗(yàn)證和預(yù)先優(yōu)化高級IP；EDA合作伙伴可以無縫支持最先進(jìn)的工具和流程，簡化SoC設(shè)計(jì)；商業(yè)固件解決方案可早于芯片流片之前便開始開發(fā)；與此同時，Neoverse CSS的設(shè)計(jì)將經(jīng)過專門優(yōu)化，充分發(fā)揮領(lǐng)先的工藝節(jié)點(diǎn)的優(yōu)勢。

顯然，在基礎(chǔ)設(shè)施追求差異化的時代，Arm Neoverse CSS和Arm全面設(shè)計(jì)是當(dāng)下滿足差異化需求的最佳選擇。


RISC-V未來有望“三分天下”

眾所周知，RISC-V架構(gòu)具有開放、靈活、模塊化的特點(diǎn)，特別適合AIoT碎片化、差異化的市場需求。

對此，安信證券指出，智能物聯(lián)網(wǎng)的下游應(yīng)用領(lǐng)域極度碎片化，無需大生態(tài)的搭建，生態(tài)豐富的x86和ARM架構(gòu)無明顯優(yōu)勢。同時，物聯(lián)網(wǎng)的嚴(yán)重碎片化、差異化導(dǎo)致了極高的成本敏感性，低成本、定制化的RISC-V架構(gòu)優(yōu)勢盡顯。一旦RISC-V能夠成為AIoT時代的主流架構(gòu)，其發(fā)展空間巨大。

事實(shí)上，截至2022年7月，RISC-V基金會就指出RISC-V架構(gòu)芯片出貨量已突破100億顆，僅用12年就走完了傳統(tǒng)架構(gòu)30年的發(fā)展歷程，另據(jù)Counterpoint Research預(yù)測，到2025年RISC-V架構(gòu)芯片預(yù)計(jì)將突破800億顆，年復(fù)合增長率高達(dá)114.9%，屆時，RISC-V的商業(yè)化價值將更加凸顯。

需要說明的是，除了物聯(lián)網(wǎng)外，RISC-V的另一大“用武之地”在汽車市場。德勤的數(shù)據(jù)顯示，僅在2020年，就有高達(dá)400萬顆基于RISC-V架構(gòu)的芯片被用于汽車市場，預(yù)計(jì)到2025年更將增加到29億顆。

未來，在數(shù)據(jù)中心及高性能計(jì)算等領(lǐng)域，RISC-V也將嘗試進(jìn)入，甚至有的廠商已經(jīng)推出了相關(guān)的芯片和解決方案。欲實(shí)現(xiàn)“三分天下”，自主可控與生態(tài)仍面臨挑戰(zhàn)。如上所述，盡管RISC-V應(yīng)用前景廣闊，甚至有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，其有可能與現(xiàn)在的x86與ARM呈“三分天下有其一”的態(tài)勢，尤其是對于中國的芯片產(chǎn)業(yè)，更是突破封鎖、實(shí)現(xiàn)自主可控的最佳技術(shù)選擇。