芯片产业评述：x86主导地位将遭遇ARM挑战

x86在桌面、服务器和超级计算机市场的主导地位很快将受到ARM处理器的挑战。这可以从ARM总裁Tudor Brown于上周针对x86的评述中得知。以Brown的发言和近来的态势，预示着未来ARM处理器将对英特尔和AMD的高端CPU构成很大威胁。

据MarketWatch报道，Brown在这周的发言中反复重申，公司计划设计更高端的处理器，进军目前由x86统治的桌面和服务器市场。Brown称，ARM处理器的超高能效在当前数据中心中备受追捧。

在MarketWatch的一篇文章中提到：Brown表示："ARM就能耗和性能方面将继续开发高效的产品，很适合于移动设备。当我们进军服务器和高性能计算领域，也完全有资格参与竞争"。

ARM是移动计算领域的巨头，特别是在快速增长的平板市场中地位十分牢固，占据着95%的架构份额。如果考虑全部出货量，ARM完全超越x86，有着将近10-1的差额。2010年，ARM处理器销量超过60亿，预计在未来三年中，该数字将增长到80-90亿。出货量确实重要，因为它可以降低芯片成本和吸引软件厂商，很显然，软件厂商更愿意将他们的产品销售到最广泛部署的架构上。

加州大学伯克利分校计算科学教授和RISC架构先驱者Dave Patterson 认为，RISC正将焕发新生。Patterson 近期在ARM Holdings网站上发表的一篇博客中写到，"PostPC"时代将会看到一个更简单、更高效的RISC架构设计的回归。

然而这不仅仅是出货量和计算效率的问题。相比x86厂商，ARM有着完全不同的商业模式–允许更多的厂商参与进来。与英特尔和AMD不同，ARM将其处理器设计授权给其他厂商，其他厂商生产出处理器和设备需要向ARM支付版权税，但不用支付许可费。虽然ARM在员工数量和收入上不及英特尔，但如果算上200多个生产ARM知识产权产品的公司，情况就截然相反了。

目前，ARM在桌面和服务器市场缺乏立足点。但ARM下一代Cortex-A15芯片向该方向更迈近了一步。尽管本质上仍为32位芯片，A15却支持双精度浮点运算、 128位SIMD引擎、1TB内存寻址、缓存ECC、虚拟化等功能，比Cortex-A9有着更为出色的性能。该设计采用四路SMP缓存一致处理器，通过采用CoreLink CCI-400高速缓存相互关联，有可能提升到8核（甚至16核）。第一款A15产品预计会在2012年推出。

x86主导地位将遭遇ARM挑战

ARM A15架构将会应用到从智能手机、平板电脑到网络路由器和低功耗服务器等领域。能源效率将成为最大的卖点。在超大规模数据中心的Web搜索、社会化媒体、媒体服务以及任何吞吐密集型应用中，能源的使用决定着成本。此外，高性能计算设备也力求节约能源，促使用户和厂商选择比x86更加节能的ARM芯片。

NVIDIA是最初使ARM与高端计算结缘的芯片制造商，该公司计划在未来的同一块芯片中，把ARM CPU与"Maxwell"系列GPU核心集成。这种芯片最终会应用在桌面、服务器和超级计算机中，并会与英特尔和AMD基于x86的产品展开正面交锋。NVIDIA是否会采用A15芯片作为其第一款CPU-GPU处理器的基础，还是继续等待完整64位ARM架构的出现，这仍是一个谜。

NVIDIA是第一个表示将生产ARM芯片进军服务器市场的厂商，相信日后其他厂商也会参与进来。像德州仪器和三星完全有可能制造ARM服务器部件。这种开放性的授权模式，相比目前x86的两强垄断，基于ARM的服务器业务能够更加丰富产品的多样性。

在高性能计算方面，ARM公司想要通过FP加速器形成一套解决方案，或许会研制一种类似于NVIDIA ARM-GPU的ARM-SIMD混合芯片。像SiCortex这样的公司可以根据其自身目的调整ARM设计思路，以便设计出功耗更低的高性能计算设备。

当然，英特尔和AMD都不会坐等ARM的崛起。事实上在ARM准备抢占x86市场的时候，英特尔和AMD也在向降低功耗方向迈进，Atom和Bobcat就是最好的证明。特别是随着智能手机和平板电脑不断侵蚀着桌面和笔记本市场，x86芯片厂商也要不断适应用户的需求。

英特尔Atom处理器与x86互相兼容，是专为低功耗的移动计算所设计，这表明在该领域英特尔已经拥有了在性能上能和当前ARM处理器相抗衡的架构，尽管在能源效率上的表现还不突出。但鉴于英特尔庞大的研发范围和卓越的芯片制造能力，有希望在低端市场与ARM的竞争中胜出，同时还能够维护其在高端市场的地位。

ARM在桌面和服务器领域的最大弱点在于软件支持。虽然微软刚刚表态Windows 8将支持ARM架构，但该架构仍需要大量的程序支持才能够赶上x86的水平，特别是在服务器方面。对于ARM的支持者来说，没有什么是不可逾越的，我们还正处在一个芯片制造的商业模式和不断满足客户需求的平衡点上。

另一方面，英特尔与AMD在近三十年来化解了RISC对手的挑战，包括PowerPC 和 Sparc。在未来几年中，我们将会看到x86是否会渐渐落寞，或是再一次赢得胜利。

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