服务器三大热点问题

发布时间:2022-06-30 13:20:02

下面是小编为大家整理的服务器三大热点问题,供大家参考。

服务器三大热点问题

　正文目录一、X86 vs. ARM

　....................................................................................................... 4 1、指令集发展历程

　................................................................................................................ 4 2、X86 在服务器领域处于绝对领先

　.................................................................................... 4 3、X86 服务器依然是主流，ARM 对其是补充而不是替代

　............................................... 6 二、Intel 10nm

　规格芯片对服务器需求的影响

　.................................................................. 7 1、历史数据回溯

　.................................................................................................................... 7 2、原因总结：新品适配影响当期出货量

　.......................................................................... 10 三、白牌服务器 vs.品牌服务器

　.......................................................................................... 11 1、白牌服务器的由来

　.......................................................................................................... 11 2、互联网厂商自研服务器

　.................................................................................................. 13 3、品牌服务器的破局之道

　.................................................................................................. 14 四、投资建议

　........................................................................................................................ 16 图表目录图 1 2019Q4 X86 与 non-X86 出货量占比

　.......................................................................... 5 图 2 2019Q4 X86 与 non-X86 销售额占比

　.......................................................................... 5 图 3 AI 技术对半导体芯片的需求

　......................................................................................... 5 图 4

　程序编译流程

　................................................................................................................. 6 图 5

　选择服务器流程图

　......................................................................................................... 7 图 6 Intel&AMD 营收占比

　...................................................................................................... 8 图 7 Intel14nm 芯片 vs.10nm 芯片

　...................................................................................... 8 图 8

　服务器市场规模与 DCG 收入增速对比

　...................................................................... 9 图 9 DCG 营收 vs.服务器市场规模及同比增速

　.................................................................. 9 图 10 DCG 营业收入（亿美元）vs.服务器出货量（万台）

　........................................... 10 图 11

　服务器平均价格

　......................................................................................................... 11 图 12 IA 服务器

　..................................................................................................................... 12 图 13 白牌服务器市场规模及出货量占比变化图

　.............................................................. 13 图 14

　神龙服务器特点

　......................................................................................................... 13 图 15

　腾讯星星海服务器特点

　............................................................................................. 14

　图 16 服务器供需变化路径图

　.............................................................................................. 14

　图 17

　主流品牌服务器厂商与白牌服务器厂商价格对比（美元）

　.................................. 15 图 18：计算机行业历史 PE Band ............................................................................. 17 图 19：计算机行业历史 PB Band ............................................................................. 17 表 1：CISC vs. RISC 指令集综合对比

　................................................................................ 4 表 2：异架构计算机技术路线

　............................................................................................... 5 表 3：华为 ARM 架构泰山服务器特点分析

　........................................................................ 6 表 4：Intel 芯片更新对服务器市场出货量及市场规模的影响

　......................................... 10 表 5：英特尔服务器芯片销售数据

　..................................................................................... 10 表 6：白牌服务器发展历史

　................................................................................................. 12 表 7：白牌服务器厂商客户类型

　......................................................................................... 12 表 8：戴尔/浪潮应对措施

　.................................................................................................... 15 表 9：戴尔/浪潮售后服务对比

　............................................................................................ 15 表 10：重点公司主要财务指标

　........................................................................................... 16

　一、 X86

　vs.

　ARM

　技术发展与生态构建形成了目前 X86 架构在 PC 及服务器端的统治地位，指令集构建的生态系统形成高壁垒。我们认为未来服务器 CPU 依然将以 X86 为主，ARM 是对 X86的补充而非替代品。

　微处理器是执行计算机 CPU 核心功能的集成电路，微处理器执行的一组完整指令称为指令集。按照采用的指令集，CPU 可以分为以 X86 为代表的复杂指令集架构（CISC）和以 ARM 为代表的精简指令集架构（RISC）。1978 年 Intel 发布了 CISC 架构的首款 X86 处理器Intel 8086，此后四十多年尤其是 80 年代后期到 90 年代，RISC 架构同 CISC架构在电脑领域交锋多次，双方各有所长，却一直不断在对方更擅长的领域进攻。

　1、指令集发展历程

　计算机处理器包含有实现各种功能的指令或微指令，指令集越丰富，为微处理器编写程序就越容易，但是丰富的微指令集会影响其性能。早期由于计算机部件昂贵、主频低，人们通过将更多指令加入系统中以达到提高计算机处理效率，复杂指令集 CISC 因此诞生。采用 CISC 指令集的计算机能较强的处理高级语言，但在程序运算中存在较多不常用指令，且复杂指令集使得硬件设计结构复杂。80

　年代，简化并只保留最常用指令的精简指令集 RISC 出现，每条指令执行只需一个时钟周期，并行处理成为可能。

　表 1：CISC vs. RISC 指令集综合对比

　指令系统

　指令数量多、复杂、长度可变

　指令数量少、精简、长度固定

　程序

　变成效率高、节约内存

　需要编写编译器、需要大内存空间

　CPU

　芯片电路

　功能强、面积大、功耗大

　面积小、功耗低

　资料来源：OS CH I N A、

　在 CISC 与 RISC 发展过程中，X86 与 ARM 是其中最具代表性的指令集架构。其中， X86 架构高性能、高功耗，常用于 PC 端和服务器端；ARM 架构的优势高效、低功耗便利，但在复杂、随机的程序操作时表现较差，多用于移动终端。目前，X86 架构以 Intel 和 AMD 为主，ARM 以苹果、高通、华为等为主。

　2、X86 在服务器领域处于绝对领先

　X86 在服务器芯片市场份额遥遥领先。根据 IDC 数据，19 年四季度 X86 服务器出货量增长 12.9%，达到 335 万台（占总出货量的 98.5％），收入为 224.4 亿美元（占总收入的 89％）；非 X86 服务器出货量增长了 17.8％，达到 29.1 亿美元，其中 IBM 的 System z 和 Power Systems 占据非 X86 服务器市场份额的 78.8％。目前，主要品牌服务器戴尔、慧与（HPE）、浪潮、联想均采用 X86 架构服务器 CPU。

　一条指令执行多项底层操作

　每条指令执行一条微处理器

　底层操作

　指令执行

　对比项

　CISC

　RISC

　图 1 2019Q4 X86 与 non-X86 出货量占比图 2 2019Q4 X86 与 non-X86 销售额占比 1.50%

　X86 non-X86 X86 non-X86

　资料来源：I DC 、

　目前异架构（AI）服务器主要使用 X86 架构 CPU。随着大数据、人工智能及物联网的发展，数据处理量快速增加，单一 CPU 很难提供如此庞大的算力，异架构（AI）服务器应运而生。目前市场主流技术采用 X86 架构 CPU+GPU/FPGA/ASIC 等异构计算。

　其中 GPU、FPGA、ASIC 均具备大量计算单元，能够适合大规模并行计算的需求。表 2：异架构计算机技术路线

　资料来源：电子发烧友、

　 X86 架构芯片更适用于 AI 技术中的逻辑推理。AI 技术分为模型训练阶段与推理阶段。目前由于边缘计算发展程度不高，模型训练与推理大都在云端中心服务器上完成。其中，模型训练需要对大量规则数据结构处理和进行可预测的存取，由 NVIDIA 的 GPU 芯片占主导地位；而推理则需要处理不规则数据结构和不可预测的存取模式，程序拥有复杂的指令调度和语句结构，X86 芯片恰好具有这样的技术特点，能够高效地实现推理。

　图 3 AI 技术对半导体芯片的需求

　资料来源：Mck in s e y、

　11% 89% 98.50% 技术路线

　CPU+FPGA

　CPU+GPU

　CPU+ASIC

　灵活适用性

　★

　★★

　 ★

　性能

　★

　★★

　 ★

　性能 / 功耗

　★★

　 ★

　性能 / 成本

　★★

　 ★

　应用生态

　★★

　 ★

　Xilinx

　Nvidia

　Intel/Nervana

　典型厂商

　Intel/Altera

　AMD

　Google

　TUP

　Graphcore

　特点

　具体

　服务器企业试图将ARM 在移动终端中的成功复制到服务器上，ARM 服务器逐渐兴起。由于 Intel 在服务器芯片领域的垄断现状以及 ARM 在移动端的成功，各大厂商试图将 ARM 技术应用在服务器领域，AMD、三星、英伟达、高通等均在 ARM 架构服务器芯片研发上屡有尝试。18 年，亚马逊推出了首款自研 ARM 架构云服务器 CPU Graviton；华为于 19 年推出了基于鲲鹏 ARM 架构的泰山服务器。

　泰山服务器是华为新一代数据中心服务器，基于华为鲲鹏处理器，适合为大数据、分布式存储、ARM 原生、高性能计算和数据库等应用加速。

　表 3：华为 ARM 架构泰山服务器特点分析

　高效能计算

　服务器将高效能计算带入数据中心，充分发挥华为鲲鹏处理器的多核计算，高并发，低功耗等特点，为大数据、分布式存储、数据库， HPC

　等应用提供高效能算力

　安全可靠

　服务器所采用的鲲鹏处理器由华为自主设计和研发，能够确保核心技术的长期演进。同时

　TaiShan

　服务器秉承了华为在计算工程能力的长期积累

　开放生态

　服务器是一个开放的计算平台，支持业界主流软件，华为愿意携手产业伙伴，基于鲲鹏处理器

　和

　TaiShan

　服务器，共同构建一个开放、共赢的生态系统

　资料来源：华为官网、

　 3、X86 服务器依然是主流，ARM 对其是补充而不是替代

　技术发展与生态构建形成了目前 X86 架构在 PC 及服务器端的统治地位，指令集构建生态系统形成高壁垒。计算机系统中，将功能可以分解为硬件和软件层面，硬件层面提供可实现功能的集合，即指令集；由软件层面编写程序，即排列组合指令去具体实现功能。在软件层面又细分为系统软件和应用软件。通常可以把硬件和系统软件合并，看作解决计算机系统层面层。Intel 提供 CPU 硬件而微软提供 Windows 操作提供，构建起了 Wintel

　联盟，经过 40 年的发展，大部分应用软件都使用 X86 架构进行设计。

　图 4

　程序编译流程

　资料来源：

　C S DN 、

　复杂指令集计算机（CISC）体系结构的设计策略是使用大量的指令，包括复杂指令。与其他设计相比，在 CISC 中进行程序设计要比在其他设计中容易，因为每一项简单或复杂的任务都有一条对应的指令。

　一方面，已经依照 X86

　架构完成服务器端程序开发的软件开发者，由于考虑到部署云服务时需要满足测试与工作环境相匹配，为了保障本地环境开发的程序在云中执行也会有同样结果，开发者会选择同样为 X86 架构的云端服务器。

　另一方面，在考虑开发新软件的软件开发者，由于缺乏 ARM 服务器的性价比激励以及生态坏境较弱无法支持软件与其他应用良性互动，会优先考虑采用 X86

　架构进行服务器端程序设计图 5

　选择服务器流程图

　资料来源：