原标题：【芯视野】服务器架构“风水要轮流转”？

正所谓三十年河东，三十年河西。

1996年时，RISC架构服务器和大型机在服务器市场上的占有率高达70%左右，当时刚刚兴起不久的x86架构服务器市场份额仅有三成。而当时间走到2018年时，仅x86架构服务器就已占据了近90%的市场份额，RISC架构成了“偏安一隅”的小众市场，三大主流只有Power架构还在坚持发展，Oracle的SPARC在苦苦支撑，而新军——ARM架构前仆后继仍有拥趸加入战团。服务器架构市场再度硝烟弥漫？

架构的“长河”

如果细数目前服务器架构的阵营，或只以x86和非x86架构（包括基于RISC的系统如Power和Oracle的SPARC以及基于ARM的服务器）泾渭分明地来划分，从前风云际会的RISC“天下”已然易主。

显然x86架构遥遥领先。不过，虽然有着从专有架构走向开放架构的大势，也有英特尔积数年之功，在技术研发和生态建立上投入的巨大资源，PK掉诸多明星技术企业的苦战，但局面并非固若金汤。受云服务器、超融合技术影响，服务器从结构到生态均将发生改变，而不同阵营也在竭力发起新的冲锋。

从x86架构服务器来看，英特尔虽然一家独大，但AMD携带EPYC霄龙处理器重返服务器市场以来，则日益受到来自AMD的冲击，份额或重新“分割”。亲历50年中国半导体产业发展历程的著名学者、行业评论家莫大康表示，AMD在台积电7nm工艺支持下，对英特尔14nm服务器芯片形成冲击，在服务器市场已呈上升趋势。

一时风光无两的三大主流小型机(RISC系统或称UNIX系统)已不再担当“主角”。他们分别是IBM的Power System、Sun的SPARC系统和惠普的Alpha系统。到如今，却走上了不同的“归宿”——Sun如今已经嫁入Oracle豪门，而惠普的Alpha则已成绝唱，唯独Power仍在奋力一博。

特别是IBM在2014年卖掉x86业务后，已把全部精力投在Power层面。不仅将开源模式引入其旗舰级基于Power架构的服务器家族，还于2013年启动了OpenPOWER联盟计划，开放IBM Power微处理器软硬件架构，促进Power处理器的定制化与开放化。如今，其生态已有300多位成员，特别是在中国市场获得了越来越多的认可。在前两年推出全新PowerR9处理器以来，其阵线正在全力进击，包括去年浪潮与IBM合资成立的浪潮商用机器有限公司推出的K1 Power服务器，以及OpenPOWER的10万+应用等，而谷歌、阿里巴巴、腾讯等也列入到Power9服务器的合作伙伴名单中。

ARM阵营是另一个“角本”。作为新搅局者，虽然出师不利，已有诸多先烈在历史的洪流中退却，包括Calxeda、Applied Micro以及三星、英伟达、博通、Marvell等巨头以及中国曾寄予厚望的华芯通，但后继者仍在奋战，涉及国内的华为海思、天津飞腾、瑞芯微，国外也有Ampere等。2019年，众多厂商大力使用基于ARM的服务器，其中包括亚马逊，其自行研制了定制的ARM服务器芯片Graviton，而华为亦是ARM阵营上的悍将。

这一场针对服务器的绝地反攻，究竟会如何演变？

Power的反击

在Power架构的队伍中，主力选手无疑非浪潮商用机器有限公司莫属。

作为有几十年历史的产品，Power一直是企业IT基础设施的核心系统。而在全新Power9处理器发布之后，加上国内服务器主力浪潮的背书，浪潮商用机器有限公司沿袭其研发、人才、生态优势，招式凌厉地推出了K1 Power服务器，在2019年上半年UNIX服务器中取得超64%的佳绩。

K1 Power服务器的诸多“光环”，源于浪潮多年征战的深厚“积累”。浪潮商用机器副总经理黄家明介绍，在核心技术突破层面，包括双翼可扩展紧耦合体系架构、高速互连芯片，尤其是浪潮突破技术限制，成功研制处理器协同芯片，解决了缓存一致性“难关”，使得中国成为继美、日之后全球第三个掌握此核心技术的国家。此外，还开发了K-UX操作系统，成为全球第五款、国内首款通过UNIX03标准认证的操作系统，也是国内唯一通过国家信息系统安全等级保护三级认证的 Unix系统。

从具体指标来看，K1 Power服务器也够得上“实力”担当。浪潮商用机器产品营销部总经理江豫京表示，从高性能入手，结合POWER9 处理器性能优势、内存与I/O 带宽优势、数据库核心业务优势、开源数据库优势，通过分区可高度整合核心业务负载，并灵活部署创新应用。因POWER9处理器采用了内核微架构，每核性能较POWER8可提升40%，单核线程数提升4倍，L3高速缓存提升3.3倍等等。同时，还具备NVLink 2.0、CAPI 2.0和New CAPI三位一体的领先硬件加速优势，可大幅提升加速效率，深度学习框架性能超X86近4倍。

同时，在RAS层面既有传承又有突破。在高可靠性层面，在系统设计、工艺、质量、测试层面层层把关，独立的服务处理器FSP可侦测及诊断任何潜在错误的发生；通过硬件设计保证系统持续运行提升可用性；在冗余、错误捕获、校验与重试、隔离与修复、全栈式可靠保障层面创新突破，实现高可靠性。高品质通过在核心部件的设计、制造及测试达到高水准来得以保证，40层高复杂主板解决了工艺和信号干扰等挑战，各项设计参数达到业界最高水准。高效散热设计选用低功耗器件，提升系统局部及整体可靠性。采用严格的元器件和部件选型标准，保证长寿命。借助高精度仿真技术，降低设计风险。采用高标准检测和全面的认证和检测确保质量和性能达到业界高水准。安全性方面则全面在硬件设计、系统加固、固件加固、软件增强安全攻关，打造安全可信的系统及安全加固模块，力保整个系统的安全稳定。

在软硬层面的突破，使得Power服务器整体性能比传统x86服务器有近1.7到2倍以上的提升。而在诸多应用中也得到了传统用户的“加持”，特别是政府和金融客户，以及互联网厂商。江豫京指出，在产业链和供应链整合方面，Power架构有成熟的模式：一方面K1 Power服务器与以往Power服务器资源可平滑地迁移；另一方面基于客户关键业务云上的数据库平台，其RAS特性可承载大量业务的并发，并可根据需求动态调整。Power技术将为客户在关键场景和新应用场景下创造更多的价值。

未来的版图

虽然目前服务器市场还是x86的天下，但是随着Power9架构的开发，ARM阵营的逐鹿，以及互联网厂商的各怀“芯”事，Power架构有望成为不可忽视的力量。

正所谓因势制权。从大势来看，在云计算、人工智能、物联网及边缘计算的推动下，多云的世界以及多元的场景正为服务器架构带来新的机会，应用场景的迁移变革了体系结构及支撑平台。从技术走向看，持久内存、下一代互联等等都在提出新的挑战。特别是在当前的大环境下，国产服务器需要也必将大有作为。

曾经业界瞩目MIPS架构的龙芯由于没有体系化的生态支撑，难以在服务器领域打开局面，而拥有成熟软硬件生态的Power能否让中国企业一改之前的尴尬？

莫大康分析，从产业安全角度，万一微软不让出口，Power架构可能是个替代途径。而ARM架构的问题在于其尽管功耗低，但服务器的主要矛盾是算力第一、功耗第二，还需要着力攻克。

而江豫京从Power9的立场出发说，x86应用场景主要侧重于前置应用，而大量最核心的数据库应用基本仍是小型机。x86服务器看上去相对成本低，但它带来的隐含成本综合算起来比现有用传统架构做平滑升级的成本高。K1 Power定位于高端市场，还有诸多支持开放接口、指令精简高效、高RAS指标等优势，可为客户最关键的数据保驾护航，未来会做得更深、更透，就像法拉利一样有自己的“舞台”。

将ARM形容从山脚往上冲的黄家明则剖析说，ARM架构可能还有诸多未明的问题。即便说功耗低，但实际上要看单核、单线程、单一指令的耗能。而且这涉及工作负载，轻量级负载可能功耗低，但重量级并不见得。当然，未来应用模式有望转向轻量级、微服务，ARM将有可能弯道超车，找到一方天地。但彼时高端Power也可横向扩展，实现一定的经济性，前景依然可期。

对于这“三国演义”，Gartner研究副总裁盛陵海的判断是未来格局难言三分天下。Power可成为国内的backup，主要面向政企。而ARM架构也有机会，因为开发者更多，生态更成形，但可能还是x86架构为主，其他为辅。

毕竟，一方是卷土重来，另一方在围城攻伐。而这些阵营需要突破的不仅仅是RAS壁垒，还要开放生态，要在操作系统、数据库、开源软件等方面做大量适配，并创新更多的行业应用、寻求AIoT新兴应用场景、赢得更多的系统伙伴，从而推动更多云服务商采用，前进的路上道阻且长。（校对/范蓉）