Arm 是世界上最流行的處理器架構。很有可能你駕駛的汽車包含多個隱藏在其中的基于 Arm 的處理器，而你攜帶的手機也有。根據 Mercury Research 的數據，基于 Arm 的處理器占 2022 年第四季度售出的所有 PC 的 13%。然而，Arm 取得最大收益的領域是服務器市場，其中公有云提供商處于領先地位。

最近 Liftr Insights 的首席執(zhí)行官 Tab Schadt 談到了 Arm 在公共云市場的滲透。Liftr Insights 提供市場上可用的頂級公共云提供商提供的一些最全面的實例類型跟蹤。Schadt 先生表示，到 2022 年，公共云中基于 Arm 的產品數量增長了 290%，令人難以置信。此外，到 2022 年底，基于 Arm 的實例類型占公共云產品的比例超過 6%，高于年初為 4.6%。這是一個重要的勢頭。

Arm 的業(yè)務

雖然 Arm 公司控制著 Arm 架構，但該公司實際上并不銷售任何處理器。相反，Arm 公司負責管理架構的演進，并將其技術授權給處理器供應商。Arm 提供多種許可模式。一些供應商將 Arm 的 IP 塊整合到他們的芯片中，而其他供應商則從頭開始實施 Arm 的架構，通過優(yōu)化來解決問題。

這是一項有利可圖的業(yè)務。在最近一個財政季度，Arm Holdings 報告的總收入為 7.46 億美元，同比增長 28%。其中大部分收入（4.46 億美元）來自市場上銷售的產品的特許權使用費，而 3 億美元來自許可活動。Arm 的授權業(yè)務同比增長 65%。這是令人印象深刻的勢頭。

私募股權公司軟銀集團旗下的 Arm Holdings 計劃在今年晚些時候進行 IPO。首次公開募股計劃是在英偉達收購失敗之后進行的，該收購在幾個國家的強烈監(jiān)管阻力后被取消。

Arm 的服務器之旅

為了在服務器市場找到一席之地，Arm 走過了漫長的道路，這一市場充滿了失敗的嘗試。Cavium 和 Calxeda 是最早的兩家基于 Arm 的服務器處理器供應商，他們懷揣著在通用服務器中取代 x86 的宏偉愿景。盡管 Cavium 的知識產權已進入 Marvell 的產品，但兩家公司如今都不復存在。作為一家獨立公司十年后，Marvell Technology Group 于 2018 年收購了 Cavium。SeaMicro 也成為早期潛在的基于 Arm 的服務器供應商，只是被 AMD 收購并迅速拋棄。

Arm 在服務器領域發(fā)展緩慢的原因有很多。例如，早期存在關于軟件兼容性和生態(tài)系統(tǒng)支持的有效問題。服務器軟件，包括應用程序和開發(fā)工具，直到最近才出現(xiàn)在 Arm 上。二十多年來，企業(yè) IT 團隊一直在部署基于 x86 的服務器，而 Arm 從未參與其中。

Arm 在服務器領域面臨的最大障礙根本不是技術問題。最近采訪了的一家一級服務器制造商的副總裁。這位高管非常坦率地解釋說，構建基于 Arm 的服務器的問題在于它根本無法擴大市場。相反，基于 Arm 的產品取代了任何構建服務器的現(xiàn)有產品。那么為什么要花錢去做呢？這是一個有效的問題。

Arm 在云端

公共云服務提供商 (CSP) 與傳統(tǒng)服務器 OEM 有不同的擔憂。Amazon Web Services (AWS) 等 CSP 向 IT 組織銷售可提高效率的業(yè)務和運營模型。盡管重要，但與這些公司提供的便利性和靈活性相比，底層服務器技術是次要的。

CSP 最關心的是運營效率。利潤的漲跌取決于運營費用，這是基本的會計準則，但在超大規(guī)模數據中心內，運營成本會迅速增加。超大規(guī)模運營商最重要的運營支出是與電力和冷卻相關的支出。

例如，微軟公司報告稱，能源成本直接影響其 Azure 云業(yè)務的收入。該公司截至 2022 年 12 月的季度 10-Q 文件顯示，其 Azure 毛利率下降了約 3 個百分點，主要原因是能源成本上升。

Arm 處理器架構的與眾不同之處在于它能夠以令人難以置信的高能效水平提供高性能。Arm 的能源效率導致該架構在嵌入式和智能手機市場上占據主導地位。能源效率還促使 Apple 將其所有基于 Intel 的產品替換為自己內部設計的基于 Arm 的處理器。因此，能源效率也是 Arm 在云中的關鍵驅動因素也就不足為奇了。

AWS

亞馬遜是第一家將基于 Arm 的處理器推向市場的公司，盡管它只向自己出售處理器。AWS 于 2018 年底推出了其內部設計的基于 Arm 的處理器 Graviton，此后該公司幾乎每年都發(fā)布新一代 Graviton。AWS Graviton 從三個維度提供價值：成本、能源效率和適合云原生應用程序的架構。

能效聲明是真實的。例如，NEC Corporation 在 2022 年年中發(fā)布了一項研究，表明與類似的基于 x86 的處理器相比，在由 AWS Graviton 處理器提供支持的實例之上構建 5G 核心基礎設施可使功耗降低 72%。這種效率可能會對 AWS 的電力和冷卻費用產生巨大影響；畢竟，亞馬遜并未將能源成本列為影響其 AWS 利潤率的原因。

CSP 的購置成本是另一個關鍵驅動因素?；?Arm 的處理器比英特爾和 Advanced Micro Devices (AMD) 的同類基于 x86 的產品便宜。部分成本降低來自 Arm 處理器供應商，他們無需承受較大競爭對手臃腫的成本結構。相反，減少的費用會轉給 CSP，CSP 然后將節(jié)省的費用轉嫁給他們的客戶。

AWS 通過設計和監(jiān)督自己的 Graviton 處理器的制造，擁有近乎理想的成本結構。垂直集成處理器開發(fā)消除了處理器供應商否則會犧牲的所有利潤。AWS 面臨的挑戰(zhàn)從管理處理器的購置成本轉變?yōu)楣芾碓O計處理器的工程團隊的效率。毫無疑問，亞馬遜是復雜環(huán)境中的效率大師。

Graviton 為亞馬遜帶來了回報。根據 Liftr Insights 的最新數據，如今基于 Graviton 的實例占 AWS 提供的實例的近 19%，比前一年增加了 6%。

安培計算的興起

在亞馬遜證明其 Graviton 產品取得成功后，微軟 Azure 和 Alphabet 的谷歌云團隊正在開發(fā)他們自己的基于 Arm 的競爭產品后，可信的謠言比比皆是。然而，當一家名為 Ampere Computing 的小型硅公司開始發(fā)售其基于 Arm 的服務器處理器時，其中一些謠言開始平息。

Ampere Computing 成立于 2018 年，迅速推出了首款基于 Arm 的 Ampere Altra 和 Altra Max 處理器。它的主要客戶是公共云超大規(guī)模。仍然參考來自 Liftr Insights 的數據，Ampere 從 2020 年在公共云中沒有存在增長到今天近 2% 的公共云實例類型。

Microsoft Azure 提供了最多的基于 Ampere 的實例類型，占基于 Ampere 的實例的 69% 以上。阿里云、谷歌云、Oracle 云服務和騰訊云也提供基于安培的實例類型。到目前為止，Ampere Computing 是唯一一家成功將基于 Arm 的處理器推向服務器市場的供應商。

競爭環(huán)境

AWS Graviton 和 Ampere Computing 的 Alta 處理器的成功為進一步的競爭鋪平了道路。此外，英偉達預計將在今年晚些時候出貨其首款基于 Arm 的 Grace 服務器級處理器。雖然預計英偉達的 Grace 最初將用于英偉達自己的 DPU 及其 DGX 深度學習產品，但英偉達在更廣泛的市場中有太多機會無法忽視。

來自本土產品的競爭也將加劇。例如，阿里巴巴已經宣布將部署其內部設計的倚天 710 處理器，該處理器提供 189 個與 Arm 兼容的 CPU 內核。盡管有 Ampere 的支持，但有關亞馬遜一些最接近的競爭對手仍在進行內部開發(fā)的猜測仍在繼續(xù)。

具有諷刺意味的是，Arm 進軍服務器領域的道路為更多替代架構鋪平了道路。在公共云生態(tài)系統(tǒng)中采用 Arm 表明基于 Arm 的服務器是可行的。IT 組織已將軟件和操作工具鏈調整為與處理器無關。因此，新處理器架構（例如 RISC-V）的進入門檻較低。

RISC-V 不強制支付特許權使用費和許可費，可能會從價值鏈中消除更多利潤。另一方面，RISC-V 不像 Arm 那樣由中央機構控制，因此幾乎無法保證不同 RISC-V 部分之間的互操作性。

這不會阻止市場嘗試。Ventana Microsystems 已計劃通過其 Veyron 處理器將 RISC-V 引入服務器和嵌入式世界。RISC-V 和 Ventana 還為時過早，但請繼續(xù)關注兩者。價值主張很強大，Ventana 擁有合適的管理團隊來推動它實現(xiàn)目標。

分析師的看法

基于 Arm 的處理器提供真正的價值。雖然本文重點介紹了是什么讓 Arm 對超大規(guī)模用戶具有吸引力，但它大多忽略了為 IT 最終客戶提供的引人注目的價值。AWS Graviton、Ampere 的 Altra，甚至英偉達的 Grace，都為云原生工作負載提供了近乎理想的環(huán)境。

英特爾和 AMD 共同控制了行業(yè)中幾乎所有的本地服務器產品和超過 90% 的可用公共云實例類型。Arm 和 RISC-V 等替代架構的價值是引人注目的，這只會導致在公共云和超大規(guī)模空間中得到更多采用。

真正的問題是服務器 OEM 是否會將 Arm 交付到他們的本地和即服務產品中。如果像我被告知的那樣，OEM 真的看不到市場擴張機會，那么 OEM 可能會聽到客戶要求基于 Arm 的服務器。如今幾乎每個企業(yè)都有 ESG 擔憂，基于 Arm 的服務器將有助于緩解這些擔憂，同時悄悄提供所需的性能。