ARM、IBM和英特尔：服务器市场的博弈谁会赢？

半导体市场的衰落已经成为不争的事实，虽然有很多人企图在找到下一个风口，以刺激半导体市场的起死回生。可是来自市场的反馈并不作美，尤其是中国市场的放缓，还引起了国际半导体厂商的恐慌。据统计亚太市场站全球市场的 60%，而中国占亚太地区的 50%，由此中国市场的动一动足以让诸位大厂肝颤一下，尽管越南和印度在崛起，但是在短期内还是难以起到决定性作用。

在风口的寻找上大家都下足了功夫，有的说是物联网、有的说是无人机，有的说是 VR。但是物联网还没有任何眉目，说好的智能家居似乎没有飞入寻常百姓家，被热捧的无人机、VR 似乎市场也没爆发式增长。电子产品的市场实在缺乏刺激，一时间风投似乎都找不到切实可投的方案。

智能手机出货量的下滑注定给与之相关的半导体厂商带来下跌，怎么办？有的抱团取暖，有的开拓新市场，总之谁都没闲着。于是乎我们看到 2015 年出现大宗并购案，博通随之被并购了，飞思卡尔不再有，Altera 变成英特尔的附属。由于资本的驱动，半导体厂商有的在急于卖掉变现，有的在寻找新的商机，有的则在成熟领域抢夺市场。

ARM、IBM 和英特尔：服务器市场的博弈战谁会赢？
服务器市场想必大家都非常熟悉，因为大数据的爆发，很多数据中心建起来了，更多需求来了，当初放弃这块业务的 IBM 幡然醒悟了，自己丢掉了多好的一块肥肉，目前看来最有发展潜力的一块业务，岂能这么白白拱手让人。于是它推出了自己的 POWER 构架，建立了自己的生态圈，与 Xilinx 一起搞加速卡，试图在这一领域和英特尔分得一杯羹。

英特尔不能说没有压力，但是目前也只是冷笑：“切，我要设备有设备，要技术有技术，关键还是握着 95%的市场份额，看你怎么抢。”在这里想讨论的是英特尔的 X86 架构和 IBM 的 POWER 架构到底谁更具有优势？如果 POWER 具有优势长期看来还是能发展起来的，怕就怕具有没有革命性的优势，用户的换机动力太小，最后不得而终。专业人士分析：“如果只比较 CPU，其实没有什么好说的。指令集不同，工艺不同。如果需要比较，那就需要比较各自的硬件软件体系。”

先说硬件系统，从处理能力来说，单 Hz 的处理能力 x86 已经超过了 Power 系列。但是 Power 的优势在于采用了标准的 SMP 结构，也就是说对于内存来说所有 CPU 访问的速度都是一致的，而 x86 采用了 NUMA 结构，这就是说 CPU 和内存是分区的，每个 CPU 访问自己的这部分内存特别快，但是如果需要访问其它部分那就要走 QPI 总线，这也客观上造成了随着 CPU 数量的增多，处理能力的增长 Power 系列的线性程度远好于 x86（这也是为什么很少会用 4 路以上的 x86 服务器）。而且作为小型机，封闭系统，其设计更加完整紧凑，综合起来性能强于 x86；再说软件系统，IBM 服务器硬件体系是自己的，操作系统也是自己的，所以整合起来 Power 系列服务器的整体稳定性要高于 x86 服务器，而且运维方便（特别是对于一些外围硬件，如果使用 IBM 更加容易用），抗压能力也强。POWER 系列服务器的缺点就是封闭，价格太高，随着分布式数据中心的发展，X86 构架的优势突显，因此 POWER 遭到淘汰。

又是价格，IBM 能否将价格降下来这个是崛起的关键，但是 IBM 要说降价的前提是用户大增，降低成本。好吧，鸡生蛋蛋生鸡的问题又来了。

除了 IBM，另一个想进军服务器领域的就是 ARM，ARM 构架在移动处理器领域的成功有目共睹，放眼望去几乎都是 ARM 的天下了，原来仅存独立构架的 Atmel 也被收购了，预计 AVR 构架也会成为历史。英特尔在移动处理器领域也曾经非常努力过，可是最终抵不过 ARM 的排山倒海，最后败下阵来，烧掉 100 亿美金以后毅然忍痛割肉，还美其名曰：用现有的技术做自己能做的事情。看来移动处理器领域是暂时放手了。英特尔在服务器领域的霸主地位让它保持了自己的扬眉吐气，心里暗自嘀咕：ARM 想进军服务器领域，再做十年春秋大梦。

英特尔说得不是没有道理，ARM 处理器基于精简指令集(RISC)架构。指令集数量少就可以简化硬件逻辑的设计，减少晶体管数量，也就意味着低功耗。而且由于移动平台应用通常简单，程序的控制流不复杂，执行效率没有必要很高，所以流水线、分支预测等硬件逻辑都比较简单，这些都降低了晶体管总量。同时因为移动设备有电池的能源限制，ARM 的电源管理是作为重要部分特别设计了。比如移动设备的处理器在待机时通常只以极低的主频在运行，甚至可以暂时关闭闲置的核心、协处理器来降低功耗。

X86 架构就截然不同，x86 是复杂指令集(CISC)架构，存在很多机器指令，只为了高效地完成一项专门任务（比如 MMX, SSE 中的指令）。这就使得硬件的逻辑很复杂，晶体管数量庞大。为了高效地进行运算，x86 架构有较长的流水线以达到指令级并行(ILP)。长流水线带来的一个弊端，就是当遇到分支时，如果预载入分支指令不是未来真实的分支，那么要清空整个流水，代价较高。所以 x86 为此还必须有复杂的分支预测机构，确保流水线的效率。再加上多级 cache，支持超线程、虚拟化等等，X86 的复杂度其实相当高。 ARM 处理器本身定位于嵌入式平台，应付轻量级、目的单一明确的程序，现在应用在移动设备上正是得心应手。x86 定位于桌面和服务器，这些平台上很多应用是计算密集型的，比如多媒体编辑、科研计算、模拟等等。

因此从硬件层面看，这两种处理器的设计初衷可说是背道而驰的，X86 架构在移动计算站稳脚跟很困难，而 ARM 的 RISC 架构也无法在较复杂的应用中表现很出色，例如高性能计算等领域。

每个事物都有自己的使命，看来 ARM 架构和 X86 架构的定位就是不同，英特尔想强制进入移动处理器领域已经验证失败，ARM 能否进入服务器领域能够成功？大家可以猜吧。

当然，也有人说由于英特尔的垄断已经引起了客户的不满，客户方也在希望出现新的替代品来缓和这种局面。看，着就是 IBM 和 ARM 的机会，但是能否坚持做出好产品，能够赢得用户的青睐，就要看他们自己的了。

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