Arm 不斷增長(zhǎng)的云服務(wù)器勢(shì)頭

Arm 是世界上最流行的處理器架構(gòu)。很有可能你駕駛的汽車包含多個(gè)隱藏在其中的基于 Arm 的處理器，而你攜帶的手機(jī)也有。根據(jù) Mercury Research 的數(shù)據(jù)，基于 Arm 的處理器占 2022 年第四季度售出的所有 PC 的 13%。然而，Arm 取得最大收益的領(lǐng)域是服務(wù)器市場(chǎng)，其中公有云提供商處于領(lǐng)先地位。

最近 Liftr Insights 的首席執(zhí)行官 Tab Schadt 談到了 Arm 在公共云市場(chǎng)的滲透。Liftr Insights 提供市場(chǎng)上可用的頂級(jí)公共云提供商提供的一些最全面的實(shí)例類型跟蹤。Schadt 先生表示，到 2022 年，公共云中基于 Arm 的產(chǎn)品數(shù)量增長(zhǎng)了 290%，令人難以置信。此外，到 2022 年底，基于 Arm 的實(shí)例類型占公共云產(chǎn)品的比例超過(guò) 6%，高于年初為 4.6%。這是一個(gè)重要的勢(shì)頭。

Arm 的業(yè)務(wù)

雖然 Arm 公司控制著 Arm 架構(gòu)，但該公司實(shí)際上并不銷售任何處理器。相反，Arm 公司負(fù)責(zé)管理架構(gòu)的演進(jìn)，并將其技術(shù)授權(quán)給處理器供應(yīng)商。Arm 提供多種許可模式。一些供應(yīng)商將 Arm 的 IP 塊整合到他們的芯片中，而其他供應(yīng)商則從頭開始實(shí)施 Arm 的架構(gòu)，通過(guò)優(yōu)化來(lái)解決問(wèn)題。

這是一項(xiàng)有利可圖的業(yè)務(wù)。在最近一個(gè)財(cái)政季度，Arm Holdings 報(bào)告的總收入為 7.46 億美元，同比增長(zhǎng) 28%。其中大部分收入（4.46 億美元）來(lái)自市場(chǎng)上銷售的產(chǎn)品的特許權(quán)使用費(fèi)，而 3 億美元來(lái)自許可活動(dòng)。Arm 的授權(quán)業(yè)務(wù)同比增長(zhǎng) 65%。這是令人印象深刻的勢(shì)頭。

私募股權(quán)公司軟銀集團(tuán)旗下的 Arm Holdings 計(jì)劃在今年晚些時(shí)候進(jìn)行 IPO。首次公開募股計(jì)劃是在英偉達(dá)收購(gòu)失敗之后進(jìn)行的，該收購(gòu)在幾個(gè)國(guó)家的強(qiáng)烈監(jiān)管阻力后被取消。

Arm 的服務(wù)器之旅

為了在服務(wù)器市場(chǎng)找到一席之地，Arm 走過(guò)了漫長(zhǎng)的道路，這一市場(chǎng)充滿了失敗的嘗試。Cavium 和 Calxeda 是最早的兩家基于 Arm 的服務(wù)器處理器供應(yīng)商，他們懷揣著在通用服務(wù)器中取代 x86 的宏偉愿景。盡管 Cavium 的知識(shí)產(chǎn)權(quán)已進(jìn)入 Marvell 的產(chǎn)品，但兩家公司如今都不復(fù)存在。作為一家獨(dú)立公司十年后，Marvell Technology Group 于 2018 年收購(gòu)了 Cavium。SeaMicro 也成為早期潛在的基于 Arm 的服務(wù)器供應(yīng)商，只是被 AMD 收購(gòu)并迅速拋棄。

Arm 在服務(wù)器領(lǐng)域發(fā)展緩慢的原因有很多。例如，早期存在關(guān)于軟件兼容性和生態(tài)系統(tǒng)支持的有效問(wèn)題。服務(wù)器軟件，包括應(yīng)用程序和開發(fā)工具，直到最近才出現(xiàn)在 Arm 上。二十多年來(lái)，企業(yè) IT 團(tuán)隊(duì)一直在部署基于 x86 的服務(wù)器，而 Arm 從未參與其中。

Arm 在服務(wù)器領(lǐng)域面臨的最大障礙根本不是技術(shù)問(wèn)題。最近采訪了的一家一級(jí)服務(wù)器制造商的副總裁。這位高管非常坦率地解釋說(shuō)，構(gòu)建基于 Arm 的服務(wù)器的問(wèn)題在于它根本無(wú)法擴(kuò)大市場(chǎng)。相反，基于 Arm 的產(chǎn)品取代了任何構(gòu)建服務(wù)器的現(xiàn)有產(chǎn)品。那么為什么要花錢去做呢？這是一個(gè)有效的問(wèn)題。

Arm 在云端

公共云服務(wù)提供商 (CSP) 與傳統(tǒng)服務(wù)器 OEM 有不同的擔(dān)憂。Amazon Web Services (AWS) 等 CSP 向 IT 組織銷售可提高效率的業(yè)務(wù)和運(yùn)營(yíng)模型。盡管重要，但與這些公司提供的便利性和靈活性相比，底層服務(wù)器技術(shù)是次要的。

CSP 最關(guān)心的是運(yùn)營(yíng)效率。利潤(rùn)的漲跌取決于運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，這是基本的會(huì)計(jì)準(zhǔn)則，但在超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心內(nèi)，運(yùn)營(yíng)成本會(huì)迅速增加。超大規(guī)模運(yùn)營(yíng)商最重要的運(yùn)營(yíng)支出是與電力和冷卻相關(guān)的支出。

例如，微軟公司報(bào)告稱，能源成本直接影響其 Azure 云業(yè)務(wù)的收入。該公司截至 2022 年 12 月的季度 10-Q 文件顯示，其 Azure 毛利率下降了約 3 個(gè)百分點(diǎn)，主要原因是能源成本上升。

Arm 處理器架構(gòu)的與眾不同之處在于它能夠以令人難以置信的高能效水平提供高性能。Arm 的能源效率導(dǎo)致該架構(gòu)在嵌入式和智能手機(jī)市場(chǎng)上占據(jù)主導(dǎo)地位。能源效率還促使 Apple 將其所有基于 Intel 的產(chǎn)品替換為自己內(nèi)部設(shè)計(jì)的基于 Arm 的處理器。因此，能源效率也是 Arm 在云中的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素也就不足為奇了。

AWS

亞馬遜是第一家將基于 Arm 的處理器推向市場(chǎng)的公司，盡管它只向自己出售處理器。AWS 于 2018 年底推出了其內(nèi)部設(shè)計(jì)的基于 Arm 的處理器 Graviton，此后該公司幾乎每年都發(fā)布新一代 Graviton。AWS Graviton 從三個(gè)維度提供價(jià)值：成本、能源效率和適合云原生應(yīng)用程序的架構(gòu)。

能效聲明是真實(shí)的。例如，NEC Corporation 在 2022 年年中發(fā)布了一項(xiàng)研究，表明與類似的基于 x86 的處理器相比，在由 AWS Graviton 處理器提供支持的實(shí)例之上構(gòu)建 5G 核心基礎(chǔ)設(shè)施可使功耗降低 72%。這種效率可能會(huì)對(duì) AWS 的電力和冷卻費(fèi)用產(chǎn)生巨大影響；畢竟，亞馬遜并未將能源成本列為影響其 AWS 利潤(rùn)率的原因。

CSP 的購(gòu)置成本是另一個(gè)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素?；?Arm 的處理器比英特爾和 Advanced Micro Devices (AMD) 的同類基于 x86 的產(chǎn)品便宜。部分成本降低來(lái)自 Arm 處理器供應(yīng)商，他們無(wú)需承受較大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手臃腫的成本結(jié)構(gòu)。相反，減少的費(fèi)用會(huì)轉(zhuǎn)給 CSP，CSP 然后將節(jié)省的費(fèi)用轉(zhuǎn)嫁給他們的客戶。

AWS 通過(guò)設(shè)計(jì)和監(jiān)督自己的 Graviton 處理器的制造，擁有近乎理想的成本結(jié)構(gòu)。垂直集成處理器開發(fā)消除了處理器供應(yīng)商否則會(huì)犧牲的所有利潤(rùn)。AWS 面臨的挑戰(zhàn)從管理處理器的購(gòu)置成本轉(zhuǎn)變?yōu)楣芾碓O(shè)計(jì)處理器的工程團(tuán)隊(duì)的效率。毫無(wú)疑問(wèn)，亞馬遜是復(fù)雜環(huán)境中的效率大師。

Graviton 為亞馬遜帶來(lái)了回報(bào)。根據(jù) Liftr Insights 的最新數(shù)據(jù)，如今基于 Graviton 的實(shí)例占 AWS 提供的實(shí)例的近 19%，比前一年增加了 6%。

安培計(jì)算的興起

在亞馬遜證明其 Graviton 產(chǎn)品取得成功后，微軟 Azure 和 Alphabet 的谷歌云團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)他們自己的基于 Arm 的競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品后，可信的謠言比比皆是。然而，當(dāng)一家名為 Ampere Computing 的小型硅公司開始發(fā)售其基于 Arm 的服務(wù)器處理器時(shí)，其中一些謠言開始平息。

Ampere Computing 成立于 2018 年，迅速推出了首款基于 Arm 的 Ampere Altra 和 Altra Max 處理器。它的主要客戶是公共云超大規(guī)模。仍然參考來(lái)自 Liftr Insights 的數(shù)據(jù)，Ampere 從 2020 年在公共云中沒(méi)有存在增長(zhǎng)到今天近 2% 的公共云實(shí)例類型。

Microsoft Azure 提供了最多的基于 Ampere 的實(shí)例類型，占基于 Ampere 的實(shí)例的 69% 以上。阿里云、谷歌云、Oracle 云服務(wù)和騰訊云也提供基于安培的實(shí)例類型。到目前為止，Ampere Computing 是唯一一家成功將基于 Arm 的處理器推向服務(wù)器市場(chǎng)的供應(yīng)商。

競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境

AWS Graviton 和 Ampere Computing 的 Alta 處理器的成功為進(jìn)一步的競(jìng)爭(zhēng)鋪平了道路。此外，英偉達(dá)預(yù)計(jì)將在今年晚些時(shí)候出貨其首款基于 Arm 的 Grace 服務(wù)器級(jí)處理器。雖然預(yù)計(jì)英偉達(dá)的 Grace 最初將用于英偉達(dá)自己的 DPU 及其 DGX 深度學(xué)習(xí)產(chǎn)品，但英偉達(dá)在更廣泛的市場(chǎng)中有太多機(jī)會(huì)無(wú)法忽視。

來(lái)自本土產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)也將加劇。例如，阿里巴巴已經(jīng)宣布將部署其內(nèi)部設(shè)計(jì)的倚天 710 處理器，該處理器提供 189 個(gè)與 Arm 兼容的 CPU 內(nèi)核。盡管有 Ampere 的支持，但有關(guān)亞馬遜一些最接近的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手仍在進(jìn)行內(nèi)部開發(fā)的猜測(cè)仍在繼續(xù)。

具有諷刺意味的是，Arm 進(jìn)軍服務(wù)器領(lǐng)域的道路為更多替代架構(gòu)鋪平了道路。在公共云生態(tài)系統(tǒng)中采用 Arm 表明基于 Arm 的服務(wù)器是可行的。IT 組織已將軟件和操作工具鏈調(diào)整為與處理器無(wú)關(guān)。因此，新處理器架構(gòu)（例如 RISC-V）的進(jìn)入門檻較低。

RISC-V 不強(qiáng)制支付特許權(quán)使用費(fèi)和許可費(fèi)，可能會(huì)從價(jià)值鏈中消除更多利潤(rùn)。另一方面，RISC-V 不像 Arm 那樣由中央機(jī)構(gòu)控制，因此幾乎無(wú)法保證不同 RISC-V 部分之間的互操作性。

這不會(huì)阻止市場(chǎng)嘗試。Ventana Microsystems 已計(jì)劃通過(guò)其 Veyron 處理器將 RISC-V 引入服務(wù)器和嵌入式世界。RISC-V 和 Ventana 還為時(shí)過(guò)早，但請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注兩者。價(jià)值主張很強(qiáng)大，Ventana 擁有合適的管理團(tuán)隊(duì)來(lái)推動(dòng)它實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

分析師的看法

基于 Arm 的處理器提供真正的價(jià)值。雖然本文重點(diǎn)介紹了是什么讓 Arm 對(duì)超大規(guī)模用戶具有吸引力，但它大多忽略了為 IT 最終客戶提供的引人注目的價(jià)值。AWS Graviton、Ampere 的 Altra，甚至英偉達(dá)的 Grace，都為云原生工作負(fù)載提供了近乎理想的環(huán)境。

英特爾和 AMD 共同控制了行業(yè)中幾乎所有的本地服務(wù)器產(chǎn)品和超過(guò) 90% 的可用公共云實(shí)例類型。Arm 和 RISC-V 等替代架構(gòu)的價(jià)值是引人注目的，這只會(huì)導(dǎo)致在公共云和超大規(guī)?？臻g中得到更多采用。

真正的問(wèn)題是服務(wù)器 OEM 是否會(huì)將 Arm 交付到他們的本地和即服務(wù)產(chǎn)品中。如果像我被告知的那樣，OEM 真的看不到市場(chǎng)擴(kuò)張機(jī)會(huì)，那么 OEM 可能會(huì)聽到客戶要求基于 Arm 的服務(wù)器。如今幾乎每個(gè)企業(yè)都有 ESG 擔(dān)憂，基于 Arm 的服務(wù)器將有助于緩解這些擔(dān)憂，同時(shí)悄悄提供所需的性能。