缺貨+漲價，服務器CPU市場的未來屬於誰？

半導體產業縱橫22:53

對於服務器CPU廠商，缺芯像把雙刃劍，一方面導致了無法供貨，一方面又為市場帶來了變化的機遇。11月25日，上海數據交易所成立儀式舉行，數據交易所的成立再次表明了數字化時代下數據資源的重要性，因此數據中心市場也會在一段時間內持續繁榮。在市場旺盛的需求下，服務器CPU的主要玩家英特爾和AMD都為自家的市場份額摩拳擦掌；與此同時，服務器CPU的市場還有其他力量蓄勢待發。

乘風破浪的AMD

過去的六個月裏，AMD的股價幾乎翻了個倍。據AMD Q3財報顯示，AMD在剛過去的第三季度收入同比上漲了54%，達到43億美元；經營性收入則同比上漲了101%，超過10億美元。

2021 Q3 AMD計算和圖像部門與企業、嵌入式以及半定制部門收入占比為56%和44%，雖然企業、嵌入式和半定制部門收入占比相對較小，但數據中心市場的持續的需求讓該部門的營收一直保持著強勁的增長。

AMD數據中心收入從2020年開始迎來呈現的增長勢頭 來源：next platform

AMD財報顯示，第三季度企業、嵌入式以及半定制業務的營收上漲了69%，而經營性收入更是翻了近3倍，達到5.4億美元；而Q2該部門的業務營收增加了183%，經營性收入更是增長了超過10倍。

AMD CPU近年在服務器市場的強勁表現得益於其性能的良好表現和具有競爭力的性價比。根據PassMark上的跑分排名，在多線程的性能上AMD的EPYC處理器占據了排行榜前列，同時價格也更低。

AMD Epyc 7763在SPECrate2017測試中的整點運算表現上領先至強8368 Q47.2%；在浮點測試上領先至強8380 36.5%。即使是第二代的EPYC 7H12也在測試上表現的比至強更好。

在性能的保證下，數據中心旺盛的需求讓AMD打開了一片市場。根據OMDIA報告，AMD在2021 Q2的服務器市場上，拿下了16%的市場份額，創下最高紀錄。z

AMD CEO 蘇姿豐表示EPYC處理器已經部署在微軟的Azure、Google、Cloudflare、Vimeo、Netflix等企業的服務器中。Netflix表示借助第三代EPYC處理器，每台服務器的流媒體在降低TCO的情況下，吞吐量提高了一倍。

AMD狂奔，英特爾不慌

英特爾市場份額的下降，其實很大程度來自於缺芯的影響。以往服務器的CPU交期在2～4周，但現在想要拿到貨要等待的時間可能會翻兩倍甚至更多。當然價格也出現了上漲，目前低端產品市場價上漲了15%～20%，高端產品的市場價上漲了10%左右。

從上文的數據中，確實可以看到英特爾在服務器市場份額的下降，但事實上英特爾依舊是服務器CPU市場的王者。從收入來看，Q3 英特爾數據中心部門營收65億美元，超過AMD Q3營收43億美元，而AMD EPYC所在的企業、嵌入式和半定制部門營收為19億美元。

英特爾的缺貨+漲價讓AMD有了進入市場的機會，但英特爾已經采取了一系列動作准備拿回市場份額。

為了解決缺貨問題，首先英特爾加強了與台積電的合作，希望通過搶占3nm制程產能從而在下一代服務器CPU上實現性能領先。台積電供應鏈透露，英特爾將領先蘋果成為台積電的首批3nm訂單的客戶，而這批訂單中既包含筆記本CPU也包含服務器CPU產品。台積電方面表示相對於5nm制程，3nm工藝會使性能提升10%-15%，功耗降低25%-30%。隨著在3nm工藝研發中困難的解決，台積電表示3nm 訂單將會在2022年Q2量產。與之對應，分別於2022年、2023年量產的AMD的下一代服務器CPU Genoa和Bergamo將會采用5nm技術生產。

優先使用3nm既有助於英特爾追趕性能差距，也對英特爾避免出貨難局面的重演有著重要意義。同時，英特爾也在通過IDM2.0計劃去提高自己的產能以維持自己的供應鏈。目前英特爾10nm制程已經實現量產，按照英特爾最新發布的技術路線圖，如果順利2023年 intel 3將會亮相，英特爾作為IDM的優勢將會顯示出來。

ARM要在雲計算闖出一片天

無論是英特爾還是AMD，都已經將數據中心業務當成未來要發展的重要領域。智研咨詢發布的《2021—2027年中國數據中心行業市場競爭力分析及發展策略分析報告》顯示，截至2020年年底，我國數據中心市場規模為1958億元，同比增長25.27%，預計2025年將突破5900億元，其中雲計算是數據中心增速最快的應用市場之一。各大雲服務公司Q3財報展示了雲計算市場增長的強勁動力。微軟雲營收增長50%，谷歌雲營收同比增長45%，亞馬遜雲營收上漲39%，百度智能雲增速更是達到70%。

為了適應雲計算的需求，AMD和英特爾采取了不同的策略。AMD方面推出了具有更多核心、更高密度的服務器CPU Bergamo，Bergamo最高可達128核/256線程的Bergamo。英特爾則是利用自身的生態優勢則是可以為雲計算提供在FPGA、SmartNIC以及存儲等方面完善的技術支持。

在兩家基於X86架構的神仙掐架時，有一些廠商看到了ARM的靈活性，希望用ARM架構在服務器CPU市場分一杯羹。

當網絡協議、存儲協議或安全設備管理功能在以太網適配器上的ARM處理器上運行時，CPU不需要運行協議，在降低CPU負載的同時還能加速數據傳輸。這一特性成為各大雲服務廠商選擇ARM架構的原因之一。

2019年，Arm公司為服務器產品推出的核心IP Neoverse N1，基於這一技術，亞馬遜網絡服務（AWS）開發了自研服務器芯片Graviton2。AWS表示與基於M5的實例比較，使用Grvtion2的實例成本降低了20%，性能提高了40%。截至2021年，Graviton2的實例占了AWS應用實例的14%，在2020年AWS增加的實例中有49%是基於Graviton2。

第二代的Neoverse N2的單線程性能比N1增加了40%，此外Arm還推出了 Neoverse E系列，在功耗和面積上進行優化；Neoverse V系列則注重性能方面的優化。

除了雲計算，ARM架構也被使用在了其他的應用場景。2018年，采用 64 位 ARM v8-A的Marvell ThunderX2 處理器被應用於英國氣象局的Isambard中。今年，英偉達的GTC大會上，黃仁勳表示借助ARM架構的靈活性英偉達推出了專為加速計算設計的服務器CPU Grace，在與英偉達的GPU結合使用時，會提供比基於X86 CPU的系統快10倍的性能。

ARM架構的服務器芯片讓人期待的原因還在於，這條賽道上有著許多中國廠商的身影。例如，基於ARM v9架構的阿裏自研服務器芯片倚天，基於ARM v8架構的華為鯤鵬。

不過，第三方平台的測試表明，AMD 最新的 Epyc 處理器幾乎在所有測試中都優於最快的 Neoverse N1 芯片很多，盡管 ARM 芯片具有更多內核。即使在調整 TDP 之後，這兩款芯片的每瓦性能也大致相同。

ARM的優勢需要依賴於可在 64 個或更多內核上理想擴展的綜合基准，這並不代表 Phoronix 測量的真實工作負載，預計 AMD Zen 3 在單線程應用程序上領先 N1 60%。如果根據 Arm 的數據進行 N1 比較和項目，對於單線程（縱向擴展）工作負載，N2 仍將比 Zen 3 落後約 20%。

除了性能的問題，ARM陣營的服務器CPU玩家們還要考慮產能如何滿足。

服務器CPU的江湖，風雲莫測。