云服务厂商踏上自研芯片之路

日前，2022阿里云峰会如期而至会上，阿里云发布了云数据中心专用处理器CIPU，有望取代CPU成为云时代IDC的处理核心据阿里云智能总裁张建锋介绍，CIPU向下接入物理计算，存储，网络资源，快速云化，硬件加速，接入飞云操作系统，控制阿里云全球数百万台服务器

在以阿里云为代表的云服务厂商眼中，因数据中心建设浪潮而蓬勃发展的服务器芯片市场是目前最具吸引力的市场之一为了充分发挥其生态价值，阿里云等云服务厂商纷纷跨界，走上自研定制服务器芯片之路

不久前，英特尔，AMD收购云服务提供商，以他们为代表，芯片厂商开始布局云服务显然，云作为数据中心的核心业务，已经成为芯片厂商看重的增长极

云供应商加速底层技术的R&D

最近几年来，客户对云的需求发生了很大的变化，越来越多的数据密集型计算增加了对云计算提供的低延迟和高带宽的需求，这很难通过传统的架构来满足。

作为云数据中心的专用处理器，相对轻量级的阿里云CIPU不同于传统的云计算架构它不是大众熟知的通用计算芯片，而是专门用于云计算数据中心的管理和控制有望成为阿里云下一代云计算架构的核心张建锋在会上表示，新一代云计算要从数据中心内部进行系统化创新，从以前以CPU为中心的架构转变为以CIPU为中心的架构根据消息显示，该处理器已在阿里云数据中心使用，但阿里云在会上并未透露相关硬件的关键技术指标

当然，阿里云并不是唯一一家自己设计服务器芯片的云厂商放眼全球，早在2015年，就已经出现了第一批加速底层技术研发的云厂商亚马逊支付3.5亿美元收购以色列芯片公司Annapurna labs，为其云基础设施设计和开发定制芯片自此，亚马逊成为云服务厂商中第一个自主研发服务器芯片的代表2018年，亚马逊发布第一代亚马逊Gravity on处理器，最高时钟频率2.3GHz，可节省45%的成本，2020年，亚马逊发布了第二代自研处理器Graviton2，该处理器采用TSMC 7nm制程技术，提供了4倍于上一代的计算核心和7倍于上一代的计算性能2021年初，Graveton 2正式登陆中国，2021年12月，5nm工艺的Graviton3正式发布，性能比Graviton2提升25%至此，迭代了三代的Graviton逐渐在商业市场站稳了脚跟

另一家知名云厂商谷歌选择了与亚马逊不同的自研芯片之路谷歌定制的TPU专用芯片用于自己的谷歌服务器大数据中心系统与其他通用芯片相比，这种芯片运行神经网络的效率要高得多2018年，谷歌宣布开放TPU云服务，允许企业用户租用TPU板，2021年，谷歌招募了英特尔老将尤里·弗兰克设计服务器芯片，希望在底层技术研发的道路上走得更远

2022年初，一则微软挖人的新闻在云服务领域不胫而走微软聘请了苹果重要的半导体专家迈克·菲利普进入微软云计算部门Azure，该部门主要负责Azure服务器芯片的开发，希望将其数据中心提升到一个新的水平

云厂商开发定制芯片是必然选择吗。

阿里云，亚马逊，谷歌，微软等云服务厂商纷纷布局服务器芯片业务，原因不难理解。

智能手机，物联网等行业产生了海量数据艾媒咨询CEO兼首席分析师张毅告诉《中国电子报》记者，在这种背景下，除了在物理空间上的高效布局，更重要的是提高每台机器的计算能力基于此，新型处理器成为业界研发的重点和方向

艾媒咨询发布的报告显示，仅中国云计算市场，预计2025年公有云和私有云市场规模将分别达到2890.3亿元和1905.1亿元当下游需求足够大时，很多云厂商会选择进入上游业务创投资咨询总经理卜日新告诉记者，计算能力和云产业向头部厂商的集中，使得各个厂商的下游需求足够大，可以支撑独立的上游设备，芯片和核心软件研发

自主研发的上游芯片和核心软件，可以提升云厂商在效率提升，节能增效方面的竞争力，使其更好地适应自身业务布心说

除了下游需求，数据安全也是云厂商跨界的原因之一TrendForce集邦咨询分析师曾关伟告诉记者，伴随着云计算的逐渐兴起，相关领域的一些企业更容易掌握用户的数据和信息为了更好地保护用户数据的安全，很多云服务厂商选择开发芯片，操作系统等底层技术

值得一提的是，在云计算领域有技术优势的云服务厂商，在芯片，操作系统等底层技术的研发上也有优势迪咨询IC中心高级顾问迟先年告诉记者，云计算厂商的技术迭代和进步，不仅依赖于操作系统和软件算法的更新，还需要最基础的芯片硬件计算支持正因如此，云厂商在云计算软件和算法技术上有很强的优势，可以保证在服务器芯片研发上有竞争优势

对于众多云厂商来说，加入定制芯片开发阵营是否是未来的必然选择在曾看来，答案是肯定的曾伟表示，定制芯片的优势在于效率高，功耗低如果云厂商拥有相关的多元化IP资源，可以大大降低ASIC开发成本，加快开发时间

布信也认为，在数据中心领域，定制芯片开发将成为主流方式布信解释说，这是因为云厂商已经完成了生态培育，使用定制化的产品可以更好地适应自己的既定生态

不过，在张毅看来，加入定制芯片开发阵营未必是所有云厂商的选择张毅认为，有实力的云厂商会选择这条路，但其他厂商可能会选择专门提供这类服务的第三方机构未来，分工可能会成为云服务领域的趋势之一

芯片制造商酝酿数据中心革命

云厂商纷纷涌入芯片业务，英特尔，英伟达，AMD等芯片厂商也并非无动于衷相反，他们正在加速云计算架构的又一轮优化，在数据中心领域相当活跃，酝酿着一场数据中心领域的革命

2021年6月，英特尔发布首款IPU产品，被视为云战略的重要支柱之一，助力数据中心网络加速向可编程分布式架构发展，2022年4月，英特尔宣布协议收购云解决方案公司grate，以提高其在云计算体系中的综合协调能力，2022年5月，英特尔发布了第二代IPU，并宣布将在2023—2024年推出第三代IPU基于端到端可编程性，英特尔继续在云中实现高效计算，并释放数据中心基础设施的新潜力

英伟达在DPU市场的布局更早，更广2019年4月，英伟达宣布以69亿美元收购数据中心网络公司Mellanox，直接提升了其在DPU市场的能力基于Mellanox硬件，Nvidia在2020年推出了两款DPU产品——blue field—2和BlueField—2X，大大提高了数据中心的安全性在2021年的GTC会议上，Nvidia再次发布了BlueField—3 DPU这是首个专为AI和加速计算设计的DPU，可以帮助企业在任何规模的应用中实现行业领先的性能和数据中心安全性在2022年的GTC大会上，英特尔发布了Hopper架构GPU，大幅升级了制程工艺，晶体管数量，大模型支持，内存带宽等核心技术特性

虽然从短期来看，AMD在数据中心领域的实力仍远远落后于英特尔和英伟达，但AMD在该领域的活跃表现也不容小觑2022年3月，AMD宣布全面推出全球首款采用3D芯片堆栈的数据中心CPU，运算性能提升66%仅一个月后，AMD宣布以19亿美元收购云服务提供商Pensando，以补充和加强异构计算格局和分布式服务平台，增强数据中心解决方案能力值得一提的是，AMD还收购了FPGA公司Xilinx这次收购不仅创造了半导体行业历史上最大的一次收购，也大大增强了AMD在数据中心的实力

芯片公司在云市场的竞争主要集中在应用端和技术端芯研高级分析师张告诉《中国电子报》记者在应用端，企业基于客户粘性，结合更多应用场景的产品，从而获得更多企业客户的认可，逐步建立B2C，B2B2C业务应用模式在技术方面，更低的延迟和更高的数据处理能力是企业云计算业务能否快速占领市场的关键

数据中心芯片的巨大市场决定了各大芯片厂商在这场云争夺战中不会轻易让步在厂商的努力下，未来数据中心将呈现出重要的发展趋势曾关伟表示，未来的数据中心将拥有更快的数据传输速度，更高的数据和数据分析效率以及更高的安全性，还将加强AI计算能力和芯片集成

Buxin提到，数据中心将使相关芯片更加强大从CPU到AI算力，再到网络通信算力和超级算力，数据中心将在各个功能层面强化不同的芯片，以增强特殊和专业芯片的功能

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