英特尔和华为在高性能CPU市场即将迎来一战

英特尔不久前公布的2019第四季度财报轻松超越了预期，服务器cpu和提供相关产品的数据中心集团（dcg）收入增长19％绝对是这份漂亮成绩单中不可忽略的亮点。不过，2020年英特尔在这一利润丰厚的市场将面临同属x86阵营amd以及arm阵营的左右夹攻。

特别是，随着计算机国产替代“3-5-2”的推进，来自arm服务器cpu阵营的华为将和英特尔迎来正面竞争。

hpc市场，2020年英特尔将被左右夹攻

高性能计算（hpc）市场利润丰厚且已经连续增长多年，目前至少有x86、arm、power三种cpu架构，超过6家可靠的供应商，英特尔的x86 cpu在很长一段时间占有这一市场超过九成的份额。然而，2020年英特尔面临着来自两个阵营的挑战。

一个阵营是英特尔所处的x86领域。amd epyc的势头将使英特尔面临自opteron（皓龙，amd 2003年推出的64位处理器）时代以来最激烈的竞争。几乎可以确定第，二代epyc cpu（又名“罗马”）将抢占英特尔在服务器领域（包括hpc）的市场份额。

amd凭借令人印象深刻的性价比抢占英特尔在服务器cpu市场的份额，同时，arm阵营也在缓慢进入服务器cpu领域。

之所以说缓慢，是因为从技术角度看，与x86或任何其它通用处理器，arm指令集架构处理器没有任何特殊的优势。但arm的优势在于，其ip可授权，这让该架构可以满足不同市场定制处理器的需求，这和全球软件生态系统捆绑在一起。

目前，富士通、marvell、亚马逊、华为都已经推出了基于arm指令集的高性能服务器cpu。一直跟踪hpc中arm cpu销售情况的hyperion research的数据显示，2019年有50,000颗arm芯片被用于hpc， hyperion预计该数字到2020年将超过233,000颗，到2024年将超过610,000颗。

hyperion research预计，在未来五年中，该领域arm处理器收入的复合年增长率为64.7％。

当然，即便arm处理器维持较高的增长率，但x86处理器在未来5年甚至更长时间仍将主导hpc cpu市场。

补充一句，虽然ibm power架构cpu也被用于hpc，还有openpower计划，但游戏的唯一玩家仍然只有ibm，所以在可以遇见的未来，power架构似乎只能扮演次要角色。

国产替代需求强劲，华为arm处理器迎来机遇

从中兴事件到华为事件，无论是国家、*还是个人都深刻地意识到掌握核心关键技术的重要性，由此，多个领域都在加速国产替代的速度。根据证券日报此前的一篇报道，中国可能在未来3年内逐步停用外国计算机设备和软件。

据称，上述政策被概括为“3-5-2”，即按照在2020年完成30%、2021年完成50%、2022年完成20%的速度来推进。按此进度，中国需要更换2000万件至3000万件外国设备。

idc预测，到2023年，全球计算产业投资空间1.14万亿美元。中国计算产业投资空间1043亿美元，接近全球的10%，是全球计算产业发展的主要推动力和增长引擎。

另有研究机构的数据指出，中国计算终端设备市场规模接近4000亿元，其中，电脑市场规模约2500亿元，服务器市场规模约1200亿元。

但是，中国企业目前仅在整机制造等价值量最低的环节具有一定优势，在利润率最高、产值最大的核心芯片（cpu、gpu等）和操作系统os、办公软件等市场依旧处于弱势地位。

仅就cpu而言，这一领域国内代表性的公司就是龙芯中科，其已经推出了桌面cpu和服务器cpu。去年12月，龙芯中科发布的最新产品在工艺不变的条件下，通过微结构的设计优化，性能比上一代提升了一倍。

龙芯中科取得的成绩固然值得新闻，但要和业内最领先的产品相比，依旧难以竞争。

显然，自主可控的hpc cpu在国内有强劲的需求，机遇也由此产生。除了龙芯中科，华为在去年也发布了高性能服务器cpu。

鲲鹏的三步走策略

2019年1月7日，华为推出了当时业界最高性能的arm指令集架构处理器鲲鹏920以及基于该处理器的taishan服务器。据悉，鲲鹏920由华为公司自主设计，采用最先进的7nm半导*程工艺制造，通过优化分支预测算法、提升运算单元数量、改进内存子系统架构等一系列微架构设计，大幅提高处理器性能。

具体性能表现上，鲲鹏920主频可达2.6ghz，单芯片可支持64核，集成8通道ddr4，内存带宽超出业界主流46%。芯片集成100g roce以太网卡功能，大幅提高系统集成度。

同时，鲲鹏920支持pcie4.0及ccix接口，可提供640gbps总带宽，单槽位接口速率为业界主流速率的两倍，有效提升存储及各类加速器的性能。

从benchmark表现看，典型主频下，specint benchmark评分超过930，超出业界标杆25%。同时，能效比优于业界标杆30%。性能更高、功耗更低、良好的兼容性也正是华为鲲鹏系列arm处理器参与这一市场竞争的基础。

雷锋网了解到，华为围绕鲲鹏处理器打造了 “算、存、传、管、智”五个子系统的芯片族，历经十几年，目前投入了超过2万名工程师。华为的鲲鹏处理器还将秉承量产一代、研发一代、规划一代的演进节奏，壮大鲲鹏计算产业。

然而，芯片的竞争，特别是企业级芯片的成功，最终还是生态的竞争。这个生态包括硬件、软件、行业应用、产业政策、开发者体系以及标准体系。

根据《鲲鹏计算产业发展白皮书》，为了建立和壮大鲲鹏计算产品，华为在硬件领域会开放服务器主板和pc主板，也会优先支持有意愿有能力的厂家发展机遇鲲鹏处理器的主板的*品牌整机。

值得注意的是，华为表示其开发taishan服务器的根本目的是立标杆，使能产业链。条件成熟时，华为可逐步停止taishan服务器销售业务，转为以主板和部件等方式全面支持和服务更多整机厂商共同发展。

软件方面，华为会针对鲲鹏计算产业，通过建立openeuler.org社区，开源os源代码，并贡献经过调优的鲲鹏处理器驱动代码，开放编译器、jdk、软件库等基础工具等方式，统一代码来源，缩短厂家构建基于openeuler的发行版os的开发周期。

鲲鹏计算产业的行业应用则会通过产业联盟、开源社区、openlab、行业标准组织一起完善产业链，实现打通行业全栈，帮助行业简单高效地迁移到鲲鹏计算平台，持续发展壮大。

另外，华为还计划通过鲲鹏生态创新中心、行业联盟、产业联盟等运作机制，协同产业界各方制定相应的发展策略，达成产业共识。

开源生态的建设会从与上下游厂家、开发者和用户共同打造openeuler开源社区，构建跨平台、统一和开源的操作系统；借助华为在社区的影响力，将最佳实践贡献到主流开源社区；与业界主流的ci 提供商、开源基金会以及华为云合作，向主流开源社区贡献ci环境三个方面来构建。

开发者体系的建设方面，华为计划通过高校、科研院所、培训机构合作培养鲲鹏计算产业人才，通过职业认证体系打开开发者的职业上升通道。

标准体系方面，鲲鹏计算产业会通过硬件、固件、软件、测试的开放标准，顺应市场和客户的诉求。

总体而言，鲲鹏计算产业从关键行业试点到全行业、全场景产业链建设目标，计划分为三个阶段来实现：第一阶段试点，标杆行业典型场景；第二阶段推广，行业扩展，数字化业务创新；第三个阶段深化，全行业全场景。

能否撼动英特尔霸主地位？

计划是宏伟的，但现实往往是残酷的。对于企业级服务器cpu而言，替代的成本会远远高于带来的收益，因此想要进入这一市场门槛极高，难度也很大。

因此，即便市场上出现性能和功耗都更有优势的可替代产品，想要获得订单也非常困难。但华为似乎已经找到了一个好的切入点。

白皮书中有这么一句话，“在全球鲲鹏计算厂商的共同努力下，已经构筑了相对完整的基础软件生态，在政务等重点行业的生态也初步成型。业界主流的linux操作系统、虚拟化软件、数据库、中间件等基础软件均全面支持鲲鹏处理器；在*、金融、电信和互联网等行业的主要场景已经规模商用。”

而政务、电信、金融和互联网正是鲲鹏计算产业发展试点阶段的三大应用领域。

那么具体的进度如何？华为表示，从2019年q4开始，逐步开放基于标准规范的服务器主板和pc主板，厂商基于主板开发自有品牌的整机产品，产品上市周期可大幅缩短。

另外，在2020年q1完成重点行业标杆项目建设，可满足20%业务场景迁移至鲲鹏计算平台，形成重点行业重点业务的技术架构部署参考设计。

还有，英伟达在去年六月宣布cuda支持arm处理器，要知道，英伟达hpc gpu市场拥有绝对的领导力，cuda的支持为arm进入超算市场解决了一个重要的挑战。

这意味着，随着鲲鹏计算平台从试点应用逐步扩展到全场景，英特尔和华为在服务器cpu市场即将迎来一战，至于在桌面级cpu市场双方是否也会成为竞争对手，这就需要看鲲鹏是否会推出桌面级cpu以及这一市场的竞争情况。

不过，正如idc给出的观点一样，未来计算产业发展方向必然是多种计算架构共存，云服务的普及将会加速这一进程。

雷锋网认为，数字经济、物联网市场巨大的规模，足以给不同的厂商生存空间，竞争并不意味着非此即彼，更不意味着没有合作。况且，想要撼动英特尔在这一市场的地位，生态建设，可靠的合作伙伴、稳定可靠的供货都是一系列巨大挑战，绝非一朝一夕的事情。