1月上旬,新元科技股价暴涨,其布局的云游戏服务器业务受到关注。记者来到新元科技,与高管进行面对面交流,探究作为轮胎橡胶设备厂商的新元科技,如何布局智能行业机器人,打造智慧工厂、智慧城市另外,记者与新元科技高管就云游戏领域的ARM型服务器进行了沟通。
新元科技高管介绍,公司炼胶设备主业仍将继续发展,清投智能的智慧工厂业务主要为各种智能行业机器人,应用于电站、高铁、戒毒所等固定区域的巡视巡检。另外,公司通过子公司邦威思创布局的ARM颗粒计算云游戏服务器设备2019年开始推广。
(右起分别为邦威思创总经理陈尧、新元科技副总经理张亮)
“职业涉险”机器人
据了解,新元科技主业为智能化输送配料系统,主要产品包括上辅机系统、小料配料称量系统、气力输送系统,用于轮胎橡胶行业的炼胶环节。2017年控股清投智能后,主营业务拓展至大屏幕智能显示控制系统和智能装备业务。
历史财务数据显示,在收购清投智能后,智能制造业务利润不断提高。2017年,新元科技与清投智能净利润分别为208900万元与95284万元,到了2018年,两者净利润分别为700346万元与523930万元,2019年上半年,清投智能净利润已超过母公司,两者分别为253290万元与306886万元。
关于新元科技的发展方向,公司高管介绍,公司整体围绕智能制造展开,发展战略为两条主线:一条是智慧工厂,第二条主线是工业智能机器人。
据了解,智能装备制造与智能机器人项目均由清投智能承载,“清投智能主营业务为大屏幕显示控制系统和智能装备的研发、生产和销售;主要产品包括液晶项目、DLP项目、智能滑雪机、智能qd柜、智能机器人等。”新元科技在财报中称。
新元科技专门介绍了智慧工厂业务的“亮点”——“宝”系列智能巡检机器人,包括应用于电站巡检的“电宝”、应用于安防巡逻的“安宝”、运维辅助机器人“维宝”等。
(清投智能“宝”系列机器人展示图)
(清投智能“宝”系列机器人产品线归类)
新元科技副总经理张亮介绍,“宝”系列机器人绝大部分原材料来自外采,清投智能的优势在于数据采回后的智能化分析处理,同时,在机器人制造时不断整合红外雷达壁障、AI图像识别处理等功能,整合设计也是优势之一。
在市场竞争方面,张亮告诉记者,除了清投智能之外,做巡视巡检机器人的企业以国家电网下属企业为主,向外延伸的很少,公司向外延伸已取得一定成果,向化工厂、煤矿输煤廊桥、中储粮粮食储备库、看守所等应用场景延伸出的销量大于电网销量。
(电宝应用场景)
“现在‘宝’系列机器人的成本较人工成本优势并不突出,但考虑社保、伤亡事故处理、后勤保障等隐性成本,在危险领域,机器人的成本还是有优势的,现在销量增长还可以,但整体的规模还不是特别大。”张亮称。
财务报告显示,截至2018年末,机器人项目营业收入为20011万元,毛利率为3744%。
云游戏服务器进展如何
除上述两条主线外,新元科技还在布局服务器相关业务。据了解,2019年中,新元科技并购邦威思创51%股份,业务拓展至智能视频通讯及专用领域新型异构服务器和ARM颗粒云计算服务器等领域,而ARM服务器在云游戏领域存在应用空间。
(陈尧介绍基于高性能ARM颗粒计算的云游戏服务器的技术特点)
邦威思创总经理陈尧认为,基于高性能ARM颗粒计算的云游戏服务器对比传统服务器有较大优势,这主要因云游戏与ARM计算单元的良好兼容性及其颗粒化计算特点决定,云游戏的每个用户都是独占性用户,需要独立的计算单元或虚拟机进行单独运算,ARM颗粒计算的云游戏服务器是由大量ARM+GPU颗粒计算单元构成,虽然单体ARM颗粒计算单元的运算能力不及传统服务器,但因其并行了众多独立计算单元可供调度,非常适合云游戏等业务的计算处理。
“另外,基于高性能ARM颗粒计算的云游戏服务器的成本方面较传统服务器有非常明显的优势,尤其是低功耗的特点,可以较大地降低大规模的云游戏运营商的运营成本。”陈尧告诉记者。
关于ARM服务器的市场,陈尧称,该业务2019年开始推广,目前量还没有起来。
某专业人士对记者表示,现在云计算和边缘计算已经实实在在产生需求,在5G商用的推动下,相关市场应用预计会越来越大,目前谷歌、亚马逊、微软、英伟达、华为等厂家都已相继发布云游戏产品。
IDC在报告中称,当前以5G、人工智能、物联网为代表的新兴技术正在推动人类进入智能社会,加速了智能化应用爆发性发展,自动驾驶、云游戏、VR/AR等智能化应用的兴起,使得传统单一的X86架构产品很难满足多样化的计算场景需求。
除ARM云游戏服务器外,陈尧还介绍了公司的FCPC协同计算平台系列服务器,较Intel等通用服务器,邦威思创的FCPC产品为利用FPGA+ARM/CPU的异构服务器,可帮助下游应用厂商快速打造各种专业的个性化产品。比如:图像处理机器人,传统处理器方案功耗高、空间大、成本高,应用FCPC方案则可以重点搭载AR引擎、图像分析处理等模块,会更有优势。
(陈尧介绍新型FCPC异构服务器产品的技术特点)
市场推广方面,陈尧表示,市场很大,客户很有兴趣,但还没形成规模,陈尧补充道,“相关产品具有良好的客户粘性,使用的客户会很稳定,会一直使用我们的产品和服务。”
上述服务器行业人士表示,微软和阿里也在搭建FPGA云服务器,都看好FPGA计算能力强、低功耗、小体积的特点,不过,FPGA研发横跨软硬件,需要多方面协调共进,研发难度高。同时,FPGA使用起来不如通用服务器简易,出现问题以后的维养也比较麻烦,能否达到邦威思创的预期市场效果,还需要时间检验。
值得注意的是,截至2019年半年报,新元科技并未单独列示服务器产品相关财务情况,故服务器收入及利润占比尚无从得知。
找报告,就上发现报告!云计算的发展正在经历第三次浪潮:第一次浪潮是IaaS,用户是专业IT人员;第二次浪潮是SaaS,用户是销售、财务、HR等专业人员;第三次浪潮是PaaS,用户是IT开发人员,但低代码让人人都能编程,低代码和PaaS结合,让PaaS为每个人赋能,正在引发云计算第三次浪潮。云计算的第三次浪潮市场更广阔,对我们带来的变革更深刻更持久。
“云”——这一虚无缥缈的词让很多人都是丈二和尚摸不着头脑,究竟什么是云计算?它到底有什么用?相比传统计算,它有什么特别之处?报告酱整理了相关报告,梳理出云计算行业的全部面貌,希望为你呈现一个云计算行业全景图,并清晰了解行业的上下游产业链,以及一二级市场的投资机会。
云计算(Cloud Computing)是一种通过网络统一组织和灵活调用各种ICT(Information and Communications Technology)信息资源,实现大规模计算的信息处理方式。说白了,就是一种新型的计算资源获取方式。相比传统计算,云计算的资源获取方式从“买”变成了“租”。
专业解释是:云计算利用分布式计算和虚拟资源管理等技术,通过网络将分散的ICT资源(包括计算与存储、应用运行平台、软件等)集中起来形成共享的资源池,并以动态按需和可度量的方式向用户提供服务。用户可以使用各种形式的终端(如PC、平板电脑、智能手机甚至智能电视等)通过网络获取ICT资源服务。云计算产业由云计算服务业、云计算制造业、基础设施服务业以及支持产业等组成。
①云计算 按服务类型可以分为三类
1)基础设施即服务IaaS(Infrastructure as a service)
2)平台即服务PaaS(platform as a service)
3)软件即服务SaaS(software as a service)
我们可以用自己建房子自己住来类比云计算的三种服务类型。
首先是基础设施即服务IaaS,之前公司要建信息系统,基础设施从哪里来呢?需要自己建机房、服务器、网络以及配套设施。就好比你自己建房子,需要自己买土地,买材料,设计房子结构,建房子。那现在基础设施即服务告诉你,你不用自己 建房子 了,我这有现成的,你直接租就好了。
其次是平台即服务PaaS,之前公司在自己建好信息系统之后,还要自己搭建 *** 作系统、配置环境。就好比你盖好房子之后还要你自己装修房子,那现在平台即服务告诉你,你不用自己 装修 房子了,我这能提供装修服务,你直接买就好了。
最后是软件即服务SaaS,之前公司在把 *** 作系统、环境配置好之后还要自己开发各种应用软件。就好比你房子硬装完成后还要进行 软装 ,配备休闲 娱乐 设施、运动健身设施等等,那现在软件即服务告诉你这些应用设施我这都有现成的,你也可以直接租用的。
分别是公有云、混合云、私有云。
这张图就很好地帮我们解释了云的概念, 公有云强调d性和共享 ,小到1核1G的单一云主机,大到数十万核的计算集群,都可以 按需调配 。
私有云属于安全的专用基础设施,更适合有一定规模而且 对安全性要求较高 的企业与传统的On-Premise(本地部署)模式不同, 私有云强调“云化” ,基于一系列的虚拟化和自动化技术,私有云可以提供类似公有云的“d性”和“敏捷”体验,同时又能提供更灵活的功能和更可控的安全。对使用者来讲, 起步门槛低,灵活可调整,适用于从无到有、快速成长型的企业或者创新业务 。
公有云和私有云组合起来,一部分业务使用公有云,一部分业务使用私有云,这就是混合云。严格来讲, 混合云不是一种云的形态,而是一种部署模式 ,但企业需要一些技术来实现两朵云的统一管理、监控、调度、数据同步等等。与只使用一种形态的云相比,混合云部署更复杂。
按照产业结构来看,云计算产业链的上游供应商为第三方IDC企业,以及包括服务器厂商、网络运营商和网络设备厂商在内的基础设备提供商,同时,IDC厂商也需要向基础设备提供商采购。产业链下游为云生态,包括基础平台和云原生应用等,云计算厂商负责提供IaaS、PaaS和SaaS等服务。
按 服务的类型划分 ,IaaS厂商可以分为服务器供应商、IaaS厂商和专业云计算服务提供商。其中,IaaS厂商又包括了大型IaaS厂商、主流IaaS厂商和运营商。而 专业型云计算服务 提供商细分种类较多,包括了云安全厂商、分发CDN厂商、Docker厂商、云存储厂商、视频云服务厂商以及性能APM厂商。各大IaaS厂商竞争力差距的主要来源于云计算基础服务的创新性、行业解决方案的成熟度以及服务实施效果,因此, 建立整体云生态,聚合产业链上下游合作伙伴,是提高IaaS厂商的市场竞争力的重要途径 。
全球及中国云市场整体呈高速增长;2017年美国占全球5954%的市场份额,其次是欧洲占2150%,亚洲仅占1204%;全球云计算市场SaaS占比约2/3,PaaS市场规模最小;中国云计算市场IaaS占比最大,其次是SaaS,最小是SaaS。
国际云计算发展相对成熟, 公有云是市场的主要构成 。经历了多年的发展之后,行业市场规模依然保持平稳较快增长。Gartner报告显示,2019年公有云市场规模为1883亿美元,同比增长21%;2020-2023年平均增速预计为176%。
国际市场上,SaaS服务所占份额最大。国际云服务市场中,IaaS建设已经增长较为缓慢,SaaS层是市场的主导。其中,SaaS层中,ERP、CRM、办公套件、内容服务和通信协作等应用市场占比排位靠前。
IaaS行业具有超强的“马太效应”,资本壁垒和规模经济(服务器利用率提升以及资源的耦合配置)是最主要的影响因素。2016年中国公有云IaaS市场总容量为100亿元,阿里云一家独大,2017年,排名前五的厂商分别是阿里云、腾讯云、 金山云、中国电信和Ucloud, 合计份额高达68%。
在云计算的渗透过程中,客户首先聚集到了 IaaS 和 SaaS 上,IaaS和SaaS的龙头厂商具备先发优势,所以Salesforce和AWS的市占率在公有云PaaS中是前二。
2017年上半年数据显示,中国PaaS竞争格局, 阿里云以 27%的份额保持压倒性领先 ,Oracle占比 97%,AWS占比 97%,Microsoft占比 68%,IBM占比46%。
PaaS市场TOP5中除阿里云外均为国外厂商,亚马逊、Oracle、IBM等国际巨头纷纷通过中国国内企业合作的方式抢夺中国市场。例如, IBM同世纪互联合作将Bluemix PaaS平台落地中国;Oracle与腾讯云战略合作,将企业级云服务解决方案引入中国,全面覆盖SaaS、PaaS和IaaS三层云服务。
从产商销售比来看,全球SaaS市场,2015年,Salesforce占11%销售比,Microsoft尾随其后,占8%,排第三的为Adobe,占6%;中国SaaS市场,2017年上半年,金蝶占7%,Oracle和微软紧随其后,均为5%。
从服务细分领域市场份额来看,全球SaaS里CRM份额最大,占39%,其次是ERP和网络会议/社交软件,占16%和10%。
随着未来IaaS市场规模的进一步扩大,相关产业生态将广泛受益,推荐从 IDC、服务器、交换机以及光模块 等产业挖掘投资机会。
(1)在IDC领域,云计算需求回暖叠加5G商用将带动流量爆发,第三方IDC服务商成长性确定。在未来IDC超大型化和边缘化进程中,掌握一线城市核心IDC资源、同时拥有较强的扩张能力以及产业议价能力的IDC服务商更能持久稳定发展。
(2)在IT基础设备领域,流量增长带动数据计算、存储、传输、安全等需求快速提升,直接驱动云厂商Capex投入增加,IT基础设施和网络设备作为IaaS的基础与核心,全面开启拐点向上趋势。
相关受益标的包括:通信设备龙头中兴通讯;数据中心交换机及企业级路由器市占率领先的紫光股份;数通及无线业务稳健增长的星网锐捷;中国第一服务器品牌浪潮信息。
(3)在光通信领域,云计算市场与电信市场共振,日益增长的需求持续推动速率的提升,光通信领域400G时代正在开启,产业链即将迎来升级及增量机遇。
光环新网二十年耕耘与发展,积累了丰富的行业经验和数据中心资源,公司在一线城市区域提供安全、高效、便捷、可信赖的企业级IDC和云服务。公司未来将加快IDC产业升级,大力发展云计算业务,不断提升研发、技术、服务水平,以专业性的产品和服务为用户提供互联网一站式综合解决方案。我们认为公司目前不断拓展北京、上海及周边IDC 项目,投产后将会对公司股价产生较大有利影响,同时疫情期间,短期需求增加,公司机柜上架率提升,利好公司。
浪潮信息长期专注于国内服务器市场,2019年市场份额已达到全球第三、中国第一。公司的云计算客户占比高,有望受益于设备国产化率的提升和云资本开支的回升,实现超越行业平均的成长。
浪潮在云计算客户资源、战略定位及生产成本等方面具备竞争优势。1)客户资源优渥:浪潮2011年便明确了云计算战略,在云计算领域具备一定的先发优势,携手头部云厂商积极推动开放计算基础架构,更深度绑定BAT等头部客户。这种对行业的判断领先市场,经过接近10年成长,我们估计公司当前在国内云计算市场份额占比约为50%,云计算客户占公司的收入比例也在60%。2)战略定位灵活:业务集中于服务器市场的浪潮,在低成本和差异化的两极战略象限中,倾向于采取更中位的战略去积极获取市场份额,灵活应对来自品牌厂商和白牌厂商的竞争;3)成本控制有力:浪潮产品ASP约为6000美元,低于其他头部品牌厂商,公司与Intel之间按照战略协议价格采购CPU,以及公司的信息化管理等为公司带来了低价保障。
中科曙光是中国领先的高端服务器生产商,具备全国产化产业链布局及国家研发经费支持,我们认为公司有望受益于服务器需求提升和产业链国产化趋势,实现超越行业的成长。理由如下:服务器市场有望在云资本开支回暖及技术更新迭代的双重驱动下实现快速成长。随着国内疫情有效控制,服务器作为百行百业的数字经济底座将迎来需求全面回暖。服务器上游核心供应商正在推动CPU从14nm向10nm升级,创造下游产品迭代需求。中科曙光在服务器全产业链布局完整,受益于国产化调整及国家对信创产业链的支持。
新华三作为公司核心资产,传统企业网路由器交换机全球领先,同时拓展服务器、存储业务补齐IT全产业链。借势5G网络IT化转型切入运营商数通及新网络(SDN/NFV)市场,业务、技术全面对标思科、华为,空间广阔竞争力突出份额有望再提升。凭借独特优势,布局私有云边缘云、小基站、安防等多个千亿赛道,业务边界扩张:利用超融合技术优势剑指私有云边缘云,与Intel合作布局5G小基站,借力人工智能、云计算、大数据、大安全等网络后端技术积累引领安防智能化。
科创板上市,主要产品包括公有云、私有云、混合云、数据可信流通平台安全屋。中移动是它第四大股东,也是重要的合作伙伴。2019年有15亿的营收,其中约12亿是公有云收入,是比较纯正的云计算服务商。优刻得创始团队对行业风口有较好的把握能力,在细分领域能够形成自己的特色优势,同时公司采取与大型公有云厂商差异化的策略,通过“铁三角”团队实现客户粘性与价值。
主营业务包括信息安全以及云计算。云计算主要向企业级用户提供云终端、桌面云一体机、超融合一体机、软件定义存储、云计算平台、私有云、专属云、混合云等多款产品、服务和解决方案。2019年云计算营收12亿,占比26%。2020年以来,公司发布了5款爆款新品,分别为信息安全领域的访问控制系统aTrust、SangforAccess;云计算领域的ARM超融合;IT基础架构领域的大数据智能平台aBDI、数据库运维平台DMP。
国金证券从“3A”发展看中国云计算产业竞争格局变化
阿里云计算的 社会 经济价值和区域发展评估
IBM云计算行业智慧架构的速度:混合云创造数字业务价值,降低执行风险
并购优塾金山云VS优刻得VS阿里云VS腾讯云:公有云产业链深度梳理
华辰资本云计算研究报告
中信证券计算机行业云计算专题研究:化繁为简,把握核心云
中信证券全球SaaS云计算产业系列报告:国内软件SaaS产业若干关键问题的回答
光环新网-新时代证券首次覆盖报告:新基建浪潮,加速公司IDC业务扩张
紫光股份-华西证券IT产业核心资产,多千亿赛道创新布局
深信服-华西证券细说深信服爆款新品如何炼成
优刻得-中金“优”质赛道兼“刻”苦,光明未来亦可“得”
浪潮信息-中金疫情环境下凸显高确定性,国产品牌服务器龙头向好发展
中科曙光-中金计算产业链和国产化主要受益者
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Calxeda也并非不知道这一点,特别强调ECX-1000 SoC只适合初期体验,下一代基于Cortex-A15架构的同样也会如此,不会全面铺开。而根据测试,比较适合这种ARM服务器的是需要应付一定网络流量的Web服务器集群,或者流媒体服务器、存储服务器,这些CPU负载不是很高的地方,以及非常在意功耗的客户。
当然,ARM真正要在服务器领域内发威还得等待64位的ARMv8 Cortex-A50系列,Calxeda也准备届时开始爆发。ARMv8架构有很多专门针对服务器设计的地方,无疑更适合。
尽管完全无法和Xeon媲美,Calxeda ECX-1000的进步仍然堪称革命性的,如约做到每个节点8W的功耗值得赞叹,而且别忘了这只是40nm工艺的。
IntelAtom性能差不多,工艺可是新的32nm。
新兴的物联网(IoT)行业是产品和服务相互补充的集合体,其可实现多个行业的效率和成本优化。虽然它没有垂直定向的价值链,但其横跨了多个行业和市场,如工业自动化、 汽车 、医疗、环境监测等等,在这些行业中的用例也非常多样化。在应用程序的前端也就是终端节点或传感器,它们监视环境条件并将数据传递到链中。这些终端节点将分散在各个行业中。设计处理器的架构基本上是arm等主流独占市场,RISC-V的份额非常少,因此在正常情况下,市场很少去分析相关领域概况。但由于华为事件不断延烧之下,中美贸易战和全球国际环境大变革已经开始, 科技 届已经开始重新审视这两者的关系了。
定制处理器的崛起
记得很早之前有过讨论:未来处理器的战争,COTS(商用现成品或技术)处理器不适合构建这些终端节点,因为后者是特定于应用程序的。而公司一般倾向于定制处理器,因为它可以提供仅组装所需部件的灵活性。这些部件包括模拟传感器,DSP或专有IP等。此外,定制处理器可以显著降低BoM成本和芯片尺寸,从而最大限度地降低功耗。它还有有助于公司将其产品与竞争对手的产品区分开来。总的来说,物联网行业的低入门成本和普遍性将鼓励许多初创公司和小公司为冷门应用程序构建产品。另外,通过定制处理器,这些公司也可以进一步优化成本。
错误的摩尔法则
物联网设备的激增除了可以给定制处理器带来巨大推动之外,另一个影响因素是摩尔定律的可疑存在。五十多年来,摩尔定律一直都是一种自我应验的预言。无论市场是否需要高性能处理器,半导体公司都在努力使这项法则成为事实。所以,始终都有创新者和早期采用者迫切希望使用基于领先流程节点的产品。然而,大众市场需要时间才能对准这些新产品。摩尔法则凭借高性能,低功耗和降低成本来确保技术发挥主导作用。
然而,目前这项法则保证的经济平衡正在失败。 领先的工艺节点设计变得复杂,商业化的前置时间很长,因此成本的平衡并不能成立。对成本优化的追求迫使行业寻找替代方案,因为缩小的节点不再具有经济效益。其实,定制处理器就是答案,因为它可以显着降低BoM成本。数十亿个终端节点不需要领先进程节点,有成熟节点上的自定义处理器就足够了。
ARM的对策
ARM是智能手机处理器市场的垄断者。 在嵌入式和物联网领域,目前并没有主导架构,ARM已经准备好填补这一空白,因为它拥有强大的CPU和IP,可以提供各种功能,性能和价格选择。借助独特的授权商业模式,特别是在Cortex-M0的DesignStart许可,ARM以低成本实现了定制处理器设计,风险更低。该计划对初创公司和小公司非常有用,因为他们可以以低许可成本获得经过验证的架构和IP,并与广泛的IP生态系统,软件支持和硅合作伙伴相结合,可以大大缩短产品推向市场的时间。
那我们如何进一步优化定制处理器的成本呢?
RISC-V
开源软件(OSS)在软件行业的民主化中发挥了至关重要的作用。OSS中最受欢迎的一个例子是一个Linux *** 作系统。OSS以较低的应用成本实现创新和差异化。这使得小公司和初创企业可以基于OSS(如Linux)构建产品。大型开发人员社区支持软件开发,因此不存在供应商锁定或专有技术过时的风险。社区的集体努力确保了一个庞大的生态系统,同时使所有用户受益。Linux已经在嵌入式,PC等各种应用程序中获得了巨大的影响力。随着越来越多的用户开始使用Linux,添加了更多功能和实用程序,网络效应也可以得到很好的利用。
RISC-V将开源运动扩展到CPU ISA。它是一个开源的ISA,免许可证和免版税。也正是由于RISC-V没有任何许可,因此ISA可用于构建定制处理器,且许可成本为零。RISC-V正在逐步建立一个生态系统。在2017年嵌入式电子与工业电脑应用展中,RISC-V通过FPGA解决方案,安全IP,调试基础设施等展示了其庞大的生态系统。
很少有ARM客户已经开始使用RISC-V来设计自定义处理器。现在,SoC设计公司可以以较低成本开发定制处理器,而无需支付许可费用。通过一些NRE投资,这些公司可以开发SoC并在晶圆厂制造。因此,处理器的价格也将低于基于ARM IP的价格。从表面上看,一个理想的候选者很有可能会成为物联网行业的主导ISA。凭借着定制处理器和零许可成本,RISC-V就很像是那个胜利者。
关于RISC-V “免费” 的探讨
Linux在数十亿的产品部署方面非常成功。虽然,在将Linux用于商业产品方面需要相当大的努力和专业知识,但这些好处会远远超过工时。Linux可以提供非常好的灵活性,同时庞大的社区为 *** 作系统提供了良好的生态系统,并为周边设备、第三方软件等提供了广泛的支持。
然而,由于软件和硬件之间的基本差异,开源概念与芯片设计还是有很大的差别。 与需要时间和精力来开发的软件不同,硬件涉及有形组件,需要有人来付费;其次,在测试完硬件、仿真器之后,你还可以多次对软件进行返工。花费相当少的成本,就可以减少时间和精力。但是,硬件中的错误也可能会让你损失一百万美元!处理器的多次迭代可以大幅度地降低成本。总的来说,硬件设计比软件开发更复杂。
让我们来考虑一下开源RISC-V的情况。在SoC中,CPU IP只是其中的一部分; 还需要许多其他物理IP和周边设备。因此,围绕CPU IP需要庞大的IP和EDA生态系统。但你只能在没有许可凭证的情况下获得CPU IP;可是周围的生态系统已经消失了。IP供应商应该看到一个可行的商业案例,以在其产品组合中添加对RISC-V的支持。假设有一个强大的社区支持RISC-V,它提供了构建SoC所需的所有IP和工具。但问题仍然是建立自定义SoC的公司是否会冒使用社区支持的ISA的风险?一旦失败可能导致多个流片,这会增加巨大的成本。总的来说,设计SoC很复杂,需要在实施、物理设计、包装等多个领域具有良好的专业知识。
使用ARM ISA,上面提到的大多数问题都得到了缓解。你可以访问经过验证的IP,强大的生态系统(软件,云服务,安全解决方案,芯片供应商,晶圆厂)和承诺支持,而不是开源ISA提供的社区支持。这样就会大大降低设计复杂性,不过还是需要一些专业的SoC设计来构建定制处理器。
谁将构建基于RISC-V的SoC?
开源的想法具有扰乱性质,因为它为预算有限的公司提供了一个公平竞争的平台,可以与大公司竞争。尽管开源ISA的概念具有革命性,但它可能不会对芯片设计的民主化产生破坏性影响。
在我看来,小型公司和初创公司不太可能在物联网领域寻求一些利基应用,并投入时间,精力和资金来建立基于社区支持的ISA的定制处理器,因为他们必须验证整个系统是否符合他们的规格。相反,使用获得许可的ISA是一个安全的选择,因为他们可以获得经过验证的系统,并辅以强大的生态系统。SoC的多个流片可能会增加大量成本。成熟的ISA具有一些初始成本,这是一个很好的起点,但这不是一个自由的成熟ISA。SoC设计不是他们的核心内容,因此聘请多元化的芯片设计团队可能不是一个务实的决定。由于ARM在整个行业中的广泛应用,设计部分可以外包给一些小公司,这些公司专门从事基于ARM的SoC设计。 EDA工具和晶圆厂成本很高。EDA供应商和晶圆厂已经支持基于ARM的IP;他们应该也看到了增加对RISC-V的支持的经济效益。在RISC-V达到临界大规模应用之前,它就像一个鸡与蛋的情况。多宿主增加了任何公司的成本,无论是晶圆厂,EDA供应商,设计公司还是应用开发商。低产量业务可以吸引更高的租金。所以在构建基于RISC-V的SoC时,必须考虑所有这些成本开销。
SoC设计中的市场领导者肯定会开发基于RISC-V的SoC,因为它可以通过替代ARM来增加购买力。但是,我相信这些公司不会有兴趣与需要定制处理器的小批量客户合作。由于其巨大的开销,使得销售数百万标准化SoC具有很大的商业意义。
综上所述,在我看来,RISC-V在目前的状态下,不能显著破坏半导体市场结构。 与许可实体相比,开源运动的关键优势之一是通过提供足够好的基础,最大限度地减少进入市场的准入门槛。尽管RISC-V将以低成本提供构建定制SoC的灵活性,但生态系统尚未准备好接受它。整个半导体行业需要同步进行才能使RISC-V成功。
结论
在这种国际大环境下,相信RISC-V会足够聪明,可以预见以上的问题并抓住这个风口,而且许多问题本来已经在内部得到解决。在我看来,RISC-V应该专注于一个部分,如物联网终端节点或其他东西,然后为这个细分市场提供一个引人注目的完整解决方案,以及整体生态系统,而不是专注于整个物联网和嵌入式行业。一旦他们在一个细分市场中实现大规模应用,就更容易传播到其他细分市场,因为新用户有一个很好的案例研究或案例可供选择。
ARM还需要做什么才能被视为嵌入式和物联网领域的领导者?我对此没有任何答案,因为从外部角度来看,ARM现在看起来相当不错,具有庞大的安装基础,未来也有很好的上升趋势。不过将DesignStart许可证扩展到其他Cortex-M IP将是进一步应用的不错选择。然而,主要的核心应该还是OS支持,云服务,安全性,IP,调试工具链,EDA,硅合作伙伴等强大的生态系统。所有这些都在以低成本构建基于定制处理器的产品方面发挥着至关重要的作用。
低成本和定制通常是互斥的。任何针对这两端的ISA都将在物联网行业中发挥主导作用。当然,随着RISC-V基金会成立,已有不少企业与研究机构的加入RISC-V 阵营,探寻未来RISC-V 的可行性。目前参与的企业有IBM、NXP、Western Digita、辉达、高通、三星、Google、特斯拉、华为、阿里巴巴等200 多家,而中美 科技 战也许就是这种模式崛起的催化剂,很多年以后来看, 科技 史上给这个时刻记下重重的一笔。
苹果手机CPU是属于ARM处理器,但是不是采用的公版架构,都是苹果自己设计的。
目前苹果a10处理器并未公布架构。所起迄今为止,苹果手机架构还不是ARM。
拓展:架构做为处理器的基础,对于处理器的整体性能起到了决定性的作用,不同架构的处理器同主频下,性能差距可以达到2-5倍。
目前,手机以及平板处理器的架构主要有ARM和Intel X86,我们知道Intel X86架构在PC中占据着无法撼动的霸主地位,包括Intel主要的竞争对手AMD在内,都是使用的X86架构。
ARM架构在手机处理器领域占有90%的市场份额,处于绝对的垄断地位。目前主流的处理器芯片厂商几乎都是采用了ARM架构,比如,高通、德州仪器、英伟达、三星及苹果等。
现在最先进的处理器架构是ARM Cortex-A15,相对于ARM Cortex-A9,最大的区别在于支持多核心和乱序执行,并且性能继续得到了很大的提升。
目前的大部分四核处理器都采用了ARM Cortex-A15架构,比如Tegra 4、三星的5250以及苹果的A6处理器等。
目前,在数据中心市场中,Arm正在受到越来越多的超大规模数据中心企业的青睐。比如亚马逊正在使用自研的Graviton Arm服务器芯片,微软、甲骨文、腾讯、百度等在使用Ampere Computing的Altra系列Arm架构芯片。
在被问到Arm架构与x86架构在服务器市场的竞争格局时,Kumar认为无论是x86还是Arm,甚至是其他领域,这些都是AMD专注的投资领域。与此同时,Kumar表示AMD依然相信x86是AMD在服务器领域的优势,但对于AMD而言,最终目的都是向客户提供高性能的计算解决方案。“我们与Arm也有非常好的关系,我们了解到,一些客户希望与我们合作使用非x86架构的解决方案,尽管我们认为AMD的x86架构在服务器领域有优势,但我们愿意与客户合作,交付他们所需的解决方案。”
值得一提的是,AMD其实早已获得Arm IP授权,并且在Arm架构方面也有一定的经验。在2012年,AMD宣布了一个“违背祖宗的决定”,表示“将会设计基于64-bit ARM架构的处理器,首先从云和数据中心服务器领域开始。”
很快,2014年AMD就发布了第一款Arm处理器Opteron A1100系列,基于64-bit ARM Cortex-A57架构,构型为4核或8核可选,频率超过2GHz。
在这一年,AMD还雄心勃勃地提出了史无前例的“Project Skybridge”工程,希望实现x86、Arm两种架构的针脚兼容。AMD首席架构师Jim Keller大神也在2014年着手开发自主设计的64位ARMv8架构核心——K12项目,AMD希望将其应用于高密度服务器、嵌入式、半定制、超低功耗等领域。
不过,伴随着Jim Keller离职出走特斯拉,2016年Opteron A1100系列平台开发板开售之后,除了据称K12架构被用在安全用途的嵌入式MCU,但未进入市场之外,AMD的Arm架构项目就没有其他更多消息了。
从目前Arm架构的应用以及AMD业务范围上猜测,如果AMD决定投入到Arm架构芯片中,一是提供现成的标准数据中心或桌面高性能处理器解决方案,二是通过定制业务,让客户根据需求定制Arm芯片。
对于服务器处理器而言,定制化确实是目前的一个趋势,最显著的例子就是亚马逊。因为数据中心可以通过定制ASIC来提高完成特定任务的效率,在全球数据中心需求不断增长的如今,也越来越多超大规模数据中心企业采用定制的ASIC来取代以往的通用处理器,以提高运行效率。
而AMD的竞争对手英伟达已经在Grace服务器CPU中使用Arm架构,甚至已经着手收购Arm,只待各国监管部门通过;英特尔也正在为Arm架构芯片提供代工业务。
另一方面,Arm处理器在PC端的份额已经创下 历史 记录,并在不断增长中。不过相比于数据中心处理器,PC端使用Arm架构似乎未有展现出太大的必要性。作为Arm架构的领军者,苹果M1芯片相比AMD最新的移动端x86芯片依然存在一定差距,对于AMD而言,在PC端继续追赶英特尔的x86处理器市场份额才是他们的首要任务。
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