Arm服务器CPU初创公司活下去,要卖5万还是50万颗芯片?

Arm 服务器 CPU 初创公司活下去,要卖 5 万还是 50 万颗芯片?

  作者|包永刚

  编辑|王亚峰

  “我很久没看 Arm CPU 的创业公司了,现在 CPU 的创业方向是 RISC-V。”一位三年前重点关注 Arm CPU 创业公司的投资人已经有了新目标。

  三年前阿里发布了 Arm 架构服务器 CPU 倚天 710,这一年国内 Arm 服务器 CPU 创业火热,大概有十多个团队都想创业,有一些有趣的小故事,欢迎加作者微信BENSONEIT 了解。

  可惜,2021 年芯片行业已经过了资本“大水漫灌”的时期,Arm 服务器 CPU 没有像 GPU 和 DPU 创业公司那般受到资本追捧,加之 Arm CPU 的故事不如 AI 大芯片那般诱人,难度更大,投资也更多,项目成功启动的团队寥寥无几。

  2024 年,国内 Arm 服务器 CPU 的创业公司仅剩鸿钧微电子、遇贤微,平台模式的博瑞晶芯,以及信息较少的希奥端、熠知电子。

  这些近3-4 年内成立的的 Arm 服务器 CPU 公司们,如今已经到了流片的关键节点,就像是一个人到了高考决定人生下一个阶段的关键时刻。

  Arm 服务器 CPU 初创公司们高考的成绩,影响着自身的生死存亡,也关乎着国产 CPU 的未来,还将影响着全球 CPU 市场的格局。

  在 Arm 服务器 CPU 的确定性明显高于 AI 大芯片的情况下,Arm 服务器 CPU 公司面对的是年出货量 5 万还是 50 万颗才能发展壮大?

  比 GPU 确定性更高,但错过热钱

  Arm 服务器 CPU 创业公司错过热钱,与 Arm CPU 在服务器领域的发展密切相关。

  十多年前,Arm 推出了服务器 CPU 架构,历经多家公司尝试,却迟迟不见起色。

  见证了这段历史的晨光认为,Arm 服务器 CPU 经历了三个阶段,才在 2019 年迎来了 iPhone 时刻。

  最早是 2010 年左右,以 Marvell 和 Annapurna Labs(2015 年被 AWS 收购)为代表的公司推出了 4 核 Arm 32 位 CPU 试水服务器市场,那时候英特尔 x86 CPU 在服务器市场的占比高达 95%,低功耗和低 TCO(总体拥有成本)的 Arm CPU 没在服务器市场掀起涟漪。

  后来随着云计算的兴起,又出现了以 Cavium,AMCC、高通为代表的公司推出了 Armv8 架构的 30-60 核的服务器 CPU,再次挑战英特尔在服务器 CPU 市场的霸主地位,找了包括云原生、云游戏在内的多种应用,突显 Arm 服务器 CPU 多线程的优势,但单核性能依旧不如英特尔服务器 CPU 没能成功。

  直到 2018 年 AWS 推出第一代基于 Arm 架构的 Graviton CPU,以及 2019 年推出第二代 Graviton CPU,凭借着单核性能接近 x86 CPU 单核性能的突破,Graviton CPU 在 AWS 的云服务中展现了多核、高性能、低功耗、低 TCO 的优势,Arm 服务器 CPU 迎来了 iPhone 时刻。

  此时国内也已经有华为、飞腾、华芯通都在 Arm 服务器 CPU 的赛道。

  随着 Graviton CPU 在 AWS 云服务中的占比逐步提升,以及 Arm 在 2019 年推出面向服务器等市场的高性能 Neoverse 系列 IP,Arm 服务器 CPU 在 x86 统治的服务器 CPU 市场里打开了一条裂缝。

  可为什么国内 Arm 服务器 CPU 初创公司创立的时间集中在 2021 年下半年?

  “2019 年美国对华为的禁令,华为一些 Arm 服务器 CPU 的人才到了阿里倚天 710 团队,后来倚天团队和华为的人离职创业,国内陆续出现了 Arm 服务器 CPU 创业公司。”熟悉 Arm 服务器 CPU 的俊杰认为,“除了人才的原因,投资人要选赛道,投完 AI 大芯片和 DPU 之后,2021 年投资人才看向了资金需求更大以及系统级难度更高的服务器 CPU。”

  也正是因为 CPU 的创业热潮是在 AI 大芯片和 DPU 之后,资本可以投的钱已经减少,加之 2021 年也已经过了大量资本涌入半导体赛道的时候,Arm 服务器 CPU 初创公司的融资金额相比 AI 大芯片公司少了很多。

  “疫情有一些影响,当时我本来准备去看一个 Arm 服务器 CPU 的项目,但因为疫情改成了线上,最终没投。”芯片投资人明哲还是更想投 AI 大芯片,因为生成式 AI 的发展会让 AI 大芯片爆发。

  在高性能 CPU 行业十几年的泽宇明白投资人的顾虑,“一方面,英伟达给所有人讲述了一个 AI 芯片诱人的故事,投资 AI 芯片看起来更有吸引力;另一方面,服务器 CPU 市场很难出现爆发式的需求增长,市场的确定性已经更高,投资两种芯片的逻辑不一样。”

  Arm 服务器芯片的老兵昊天粗略算了一笔账,大芯片公司基本要做2-3 代产品才能有造血能力,如果使用 5nm 设计芯片,一代产品至少要7-10 亿人民币,三代产品至少需要 20-30 亿,巨大的投资额会劝退不少投资人。

  泽宇认为,“华为鲲鹏花费近 200 亿才实现了今天的成绩,初创公司不花 50 亿也很难做出有竞争力的产品。”

  错过了热钱确实让一些想要做 Arm 服务器 CPU 创业的团队没能启动,留下的团队进入了“高考”阶段。

  修炼三年,迎来高考

  Arm 服务器 CPU 不就是买 IP 回来“拼一拼”?

  “商业 IP 也有很多坑,高性能 CPU 的设计本身门槛也比较高,需要芯片设计公司去解决。并且设计出芯片还不够,还要能够做到稳定量产。”昊天说,“真正的壁垒是工程化。”

  俊杰也说,“把各种商业 IP 集成在一起并非容易的事情,这个过程会发现一些商业 IP 重要的 BUG。”

  产品定义,是 Arm 服务器 CPU 公司面临的首要问题。

  应该定义多少核在产品上市的时候才有竞争力?应该定义多高的性能?DDR 选 8 通道还是 12 通道?

  俊杰认为,Arm 服务器 CPU 的设计面临三个层面的挑战,一个是要定义好产品,这决定了可用性,还要解决用户好用的问题,最后要找到一个好的服务器 OEM,提供一个稳定的平台这。

  Arm 服务器 CPU 性能的线性度、接口稳定性、通信延迟是其中两个重要的判断指标。

  “上百核的 CPU 性能线性度,非常考验团队的设计能力。PCIe 接口的稳定性也非常重要。同时,还要做到 CPU 之间互联通信的低时延。”泽宇指出。

  晨光补充,“有已经商用的 Arm 服务器 CPU 有 DDR 和接口的问题,所以互联非常重要。比较厉害的公司会自己做互联技术。”进一步交流细节加作者微信 BENSONEIT。

  所以设计一颗 Arm 服务器 CPU 不仅是芯片,还涉及板卡,服务器才能稳定运行,是一个生态问题,不是买个 IP 拼起来那么简单。

  雷峰网(公众号:雷峰网)了解到,鸿钧微、博瑞晶芯、遇贤微都计划在今年流片。

  芯片没有流片之前,投资人通过芯片设计的进度评估,一旦芯片流片回来,不仅能知道芯片的性能,很快也能知道芯片在市场上的实际竞争力。

  养活自己,5 万片还是 50 万片?

  “AWS 目前新增的实例中,使用自研 Arm 服务器 CPU 的比例已经接近 50%,已经说明了市场的确定性,Arm 服务器 CPU 的初创公司不需要再向投资人证明这个市场的确定性。并且 Arm 在服务器 CPU 在整个服务器市场的份额已经有 10%,生态的问题也已经初步解决。”晨光指出。

  经过十多年的努力,Arm 服务器 CPU 已经基本解决了生态问题,包括 MySQL 在内的数据库等各种软件都能很好地运行在 Arm CPU 上。

  再加上有 Arm System Ready 认证,只要是通过这一生态兼容性测试,Arm 服务器 CPU 就可以相互兼容,相比 AI 芯片公司面临着芯片落地的软件生态问题,Arm 服务器 CPU 初创公司的产品理论上只要生产出来就可以落地,不用解决生态问题。

  “在北美 Arm 服务器 CPU 的主要市场是云服务提供商,在国内还有信创市场。”昊天认为。

  俊杰说“初创公司能够拿到 Arm 最新的 IP,能够设计出更有竞争力的 CPU,互联网和垂直行业市场都是机会。大家的打法类似,但都要深入行业。”

  泽宇进一步细分,还说明了不同市场对于 Arm 服务器 CPU 的要求,“互联网公司要看 Arm CPU 的 TCO,这个市场最近几年新增服务器的速度在减缓;第二个市场是运营商客户,移动云和电信云近几年增速比互联网公司快,且有国产化需求;第三类客户就是信创的垂直行业,比如金融和电力行业。”

  信创市场从 2023 年下半年就开放了测试,通过专家的评估就有机会进入信创市场。

  “信创领域注重自主可控,拥有架构授权的公司更有进入信创市场的机会。”泽宇认为。

  国内目前拥有 Arm 服务器架构授权的公司是四家,包括很早就开始 Arm 服务器 CPU 研发的华为和飞腾,还有平头哥以及博瑞晶芯。

  所有国内的服务器 CPU 提供方都面对着每年近 400 万台服务器出货量的市场。

  按照一台服务器使用 2 颗 CPU 计算,内每年服务器 CPU 的需求大概 800 万颗,这其中很大一部分依旧是 x86 服务器,以未来国内 50% 都是 Arm 服务器 CPU 计算,总量就是 400 万。

  “根据国内某大客户的招标看,一颗 64 核 CPU 的价格为 1.5 万-2 万元,如果按照科创板对公司估值和财务指标要求看,一年卖5-6 万片就够上市的门槛。”俊杰说。

  “芯片本质要算账,现在的 Arm 服务器 CPU 几乎都是用 5nm,芯片的销售额需要覆盖 NRE(一次性工程费用),否则投入产出比算不过来。”泽宇计算,“一年销售 50 万片,投入和产出的帐才能算得过来。

  以中国一年 400 万片 Arm 服务器 CPU 来计算,华为和飞腾已经占有优势,假设分走 200 万片的市场,剩下 200 万片理论上能养活 4 家初创公司。

  但芯片行业是一个老大吃肉,老二喝汤的行业,上述的假设是否成立还需要市场的验证,但也表明了初创公司的 Arm 服务器 CPU 确定性很高。

  抢下 x86 服务器 CPU 的蛋糕

  要清楚,Arm 服务器 CPU 最大的竞争对手不是同类的公司,而是 x86 服务器 CPU。

  “所有的 Arm 服务器 CPU 首先对比的对象是 x86 服务器,如果相比 x86 没有 TCO 优势,互联网公司完全可以不选择 Arm 服务器 CPU。”泽宇非常明确。

  “Arm 服务器 CPU 相比 x86 服务器 CPU 有算力密度,核数多和性价比的优势,比如都需要 3000 个核,单个 CPU 的核数越多,需要的 CPU 的数量就少,需要的服务器和机架数量就少,TCO 就有优势。”昊天指出。

  只有 TCO 还不够,对于已经习惯了 x86 服务器 CPU 的用户来说,即便是从英特尔的 x86 服务器,切换到 AMD 的 x86 服务器,都会给软件团队带来一系列工作,所以就算有 20%-30% 的性价比,客户选择 Arm 服务器 CPU 也会有顾虑。

  “虽然 Arm 服务器的生态现在对客户来说是可用,但客户总是挑剔的,总希望有更好用,且更稳定的平台。”俊杰说。

  Arm 服务器 CPU一定要在提供足够 TCO 优势的同时,满足客户差异化的需求,才能在云计算市场分英特尔 x86 服务器的一杯羹。

  运营商和信创市场的逻辑有所不同,因为有自主可控的要求,如果 Arm 服务器 CPU 拥有架构授权,能够满足自主可控的要求,Arm 服务器 CPU 在这两个市场将更容易分走 x86 CPU 的蛋糕。

  就国内进入高考阶段的 Arm 服务器 CPU 的公司来说,博瑞晶芯融资较多且有架构授权可高灵活度自研,鸿钧微有比较坚实的团队,遇贤微说能用更少的成本设计出产品。

  投资人也依旧在持续关注这个赛道,“包括服务器 CPU 在内的大芯片一定是国内要解决的问题,我一直在看大芯片公司,如果大芯片公司不只是做某一类芯片,而是规划做几种芯片像华为一样有系统级能力,对我来说更有吸引力。”明哲说。

  互联网公司和运营商也是 Arm 服务器 CPU 发展的重要推动者,他们可能会采取自研+投资并举的策略。

  至于 CPU 领域另一个发展迅猛的 RISC-V,无论是投资人还是 Arm 服务器 CPU 领域的人,短期都不看好 RISC-V 在高性能计算市场的竞争力。

  除了整个行业没有带头大哥在引领 RISC-V 的发展,在高性能计算市场的生态建设,以及碎片化的问题,都是需要面对的挑战。

  和全球市场一样,服务器 CPU 市场正迎来 x86 和 Arm 阵营日益激烈的竞争,Arm 服务器 CPU 的成功将会改变市场的格局。

  对于国内的 Arm 服务器 CPU 初创公司来说,还拥有额外的信创市场机会,期待这些公司今年能够交出一张令人满意的成绩。更深度的 Arm 服务器 CPU 及 AI 芯片信息,欢迎加文章作者微信 BENSONEIT 互通有无

  注,文中晨光,俊杰,明哲,泽宇,昊天均为化名