作者 | 中國軟件網 趙滿滿
亞馬遜雲服務AWS推出自己的服務器芯片已經兩年了，併成功的在其雲服務中替換x86服務器。蘋果在2020年也推出了自己的CPU——M1，並在其MacBook中替換了英特爾的CPU。
作爲WinTel聯盟主要締結方的微軟，在放出研發服務器用CPU之後，近日又明確將推出自己的PC用CPU。
受此重磅消息的衝擊，WinTel聯盟CPU主要供應商英特爾的股價應聲大跌6%。
微軟此舉意在何爲？拋棄合作了40多年的盟友英特爾，讓WinTel聯盟走向解體，自己壟斷整個個人電腦生態，以一己之力，給用戶更好的PC產品？
WinTel聯盟的形同虛設無疑給國內信創產業一個翻身的機會。國內有識之士早就看到了這個機會，只不過時機來得有點晚。
01
拋棄英特爾，做自己的CPU
微軟的操作系統Windows與英特爾的CPU成爲個人電腦最核心的組成，形成的WinTel聯盟壟斷了PC市場40多年。在此領域，幾乎沒有給其他企業留下機會。
最穩固的壁壘往往是從內部開通突破的。近來，WinTel聯盟開始出現解體的跡象。
2020年末爆出消息，微軟計劃設計自己的處理器芯片，可同時用於Surface PC、臺式電腦和服務器。早在2017年，微軟就表示，正與Arm服務器製造商合作，優化硅，用於自己的數據中心。
微軟與作爲Windows個人電腦的主要處理器製造商英特爾建立了長期合作關係。但是隨着雲計算的發展，微軟正在使與英特爾的單一合作多元化，並進而計劃推出自己的CPU。
2020年，微軟就宣佈其新的Surface Laptop 3和Surface Pro X設備不會配備英特爾處理器，而是與AMD和高通合作，生產定製處理器，使得 Surface 芯片多樣化。
Windows Server也開始運行在ARM芯片上，但僅用於微軟自己的數據中心，目的是評估Azure服務。微軟認爲，基於ARM的服務器芯片對於內部的雲服務應用如搜索、存儲、大數據與機器學習等工作負載十分有效。
微軟明確表示，由於硅是技術的基礎，微軟將繼續在設計、製造和工具等領域投資，同時也加強與衆多芯片提供商的合作伙伴關係。
當然，向英特爾開刀的不僅只有微軟一家。亞馬遜雲服務AWS和蘋果的行動更果敢，效果也更顯著。
AWS認爲，在雲服務中採用高級計算付出的代價太高，而一個較小的處理器內核就可以完成這些工作。基於Arm的計算實例可以替代絕大多數雲巨頭客戶所使用的基於x86的服務器。
因此當AWS在2018年發佈其第一代處理器——AWS Graviton Arm處理器時，目標是鬆散耦合的橫向擴展工作負載，如Web服務器、日誌處理和緩存等。
2020年6月，亞馬遜AWS發佈了基於ARM架構的 Graviton2 處理器。該芯片是第一代 Graviton的升級版，使用7nm工藝，專門針對雲服務應用進行了優化。相較英特爾的x86架構處理器，它可以在降低20%能耗的前提下，提升40%的性能。
得益於使用節能型Arm處理架構的服務器芯片，亞馬遜的雲業務正在推出更便宜的計算選擇。
2020年11月18日，蘋果發佈了三款全新的Mac電腦，首次搭載了蘋果自主研發的M1芯片，放棄了過去的15年裏一直使用英特爾的芯片。
M1 13 英寸 MacBook Pro
蘋果和英特爾合作之初，英特爾風頭正盛，CPU市場佔有率接近60%。2007年，英特爾提出“Tick-Tock”芯片發展戰略，優勢進一步擴大，到2016年的時候，英特爾CPU市場佔有率已經超過80%。
但是行業專家分析，芯片行業的關鍵決策，未來可能會越來越多地從長期以來掌握權力的芯片供應商手中，轉移到擁有資源的芯片使用企業身上，後者將自己製造芯片。
所以AWS自己生產CPU，生產更多的基於ARM的服務器，使用戶在享受低功耗的同時，降低成本。
蘋果iMac用戶也需要更低的功耗和更好的性能，採取自己設計的CPU效果更好。微軟想追隨蘋果的腳步，採用自己的CPU，放棄英特爾。
對於計算機用戶來說，這種變革可能會帶來更多的技術選擇，更快的計算速度，以及更低的價格。
02
做自己芯片的三大原因
其實，在CPU方面，英特爾是一家非常成功的公司，幾乎壟斷了PC和工業標準服務器的CPU市場，幾十年來也賺得盆滿鉢滿。
那麼衆多英特爾的生態企業爲什麼要自己造芯，急於換掉英特爾呢？根本原因是不想把雞蛋放在一個籃子裏，規避發展的風險。
第一個原因是英特爾表現並不令人滿意。專家介紹，蘋果M1芯片已經用上了5nm製程，AMD的桌面級的處理器 Ryzen 系列也用上了 7nm 製程。與此相比，英特爾CPU工藝製程落伍了。
根據相關資料，英特爾用於筆記本電腦產品的低功耗版11代英特爾酷睿處理器工藝製程僅達到了10nm，目前高性能的桌面級處理器還是14nm，10nm的桌面級處理器要在2021年才能推出。
英特爾實行的tick-tock策略，一年一次tick和tock，分別是減小能耗、減小發熱量和更新處理器架構、提升性能的過程，需要兩年纔能有一次大的性能提升。
要命的是從14nm過渡到10nm的過程中，該模式失效了。據報道，英特爾10nm產品的晶體管密度甚至和臺積電7nm產品相近，導致英特爾在真正量產時良率不高，Tick-tock 模式失效了，2 年更新一次製程變成了3年乃至更長。
這些技術上失誤導致蘋果的MacBook被迫選擇延遲更新或者使用舊芯片，於是，蘋果不得不做出與英特爾分手的決定。
另一個原因是衆多企業對ARM架構的看好。比起製程的落後，英特爾更應該警惕的是ARM 的崛起。
英特爾和AMD之爭已經在PC行業演變了數十年了，一度AMD搶佔了37.8%的處理器市場份額，但離英特爾的62.2%還有不少的距離。
而ARM的IP授權模式，讓更多的企業擁有自己想要的CPU成爲可能。一些客戶（如Apple）在ARM許可的體系結構上設計自己的CPU內核，高通、三星、華爲等都是其用戶。
ARM出售CPU IP，爲其他公司的智能手機、平板電腦、虛擬現實耳機、智能揚聲器，甚至服務器等設備提供低功耗芯片的指令集等技術。
微軟傑出工程師Leendert van Doorn在一篇文章中認爲，當查看各種服務器選項時，ARM服務器有很多優勢：擁有多個ARM服務器供應商的健康生態系統，可確保圍繞技術功能（如內核和線程數、緩存、指令、連接選項和加速器）進行積極開發；
有一個成熟的ARM開發人員和軟件生態系統，ARM服務器從高端手機軟件堆棧中受益，而這個成熟的開發人員生態系統極大地幫助了微軟將其雲軟件移植到ARM服務器；
ARM設計更適合處理亂序執行和新型數據流體系結構，而不會破壞其已安裝的軟件基礎。
第三個原因是新推出的CPU一方面滿足企業個性化需求，另一方面又有非常好的性能表現。
讓蘋果自研芯片一個不可忽視的原因是英特爾不會爲蘋果的新功能定製芯片，2016年，爲了驅動指紋識別和TouchBar，蘋果開始在新的Mac電腦上搭載了自研的T1芯片。2018年，升級版的T2芯片已經能負責電腦安全、視頻剪輯播放和hey Siri這些功能了。
新的M1 MacBook 是一個分水嶺。以蘋果M1爲代表的ARM 芯片進入個人電腦領域，之前許多使用英特爾x86架構處理器才能做的事情，現在採用ARM架構的M1處理器也能做了，甚至部分還做的更好。
國外的評測顯示，使用新的M1 的Macbook Pro（16GB 配置），電池壽命長，高性能，無熱量等優勢。MacBook Pro 被蘋果稱作史上續航最好的 Mac，正是 ARM 所帶來的能耗優勢。
看看AWS 芯片帶來的性價比變化。如果你在同一個基準測試中運行，在Graviton2和最新的英特爾處理器上，Graviton2大約快20%，它還便宜20%左右。因此，你可以得到40%的價格性能改進。
Arm以移動芯片起家，常常被視爲一種降低功耗的方法，而高核心數量使Arm系統很適合並行化，但最近幾代Arm也提供了強大的核心。這一組合帶來了AWS所關注的性價比。
那麼，軟件會成爲ARM生態的摯肘嗎？
ARM軟件生態正在補足當中，Adobe也在蘋果發佈新MacBook Pro後不久開始ARM版本的軟件測試。微軟旗下的Office同樣是第一批軟件變更的支持者。隨着時間的推進，ARM生態可預見性的會一步步完善。
面對以x86 架構處理器爲代表的英特爾，ARM展現出的進攻性是電腦市場前所未有的，蘋果宣佈Mac遷移到ARM生態之後，無疑給了微軟足夠的信心，ARM個人電腦的優勢會促使Windows陣營廠商轉投ARM生態。
03
信創機會到了
國產CPU+OS生態亟待壯大
WinTel聯盟呈現走弱趨勢，信創翻身的機會來了。在WinTel聯盟從內部發展轉變的過程中，國內信創(信息技術應用創新)產業鏈條卻逐漸完善，重要領域有望率先取得突破。
專家直言，經過政策的引領，企業、機構大規模的研發投入，我國信創行業逐步實現從“可用”到“好用”的轉變，基本建立起從上游芯片到下游應用的替代產業鏈條，關鍵環節如國產CPU（鯤鵬、海光、飛騰、龍芯、兆芯等）、國產操作系統（麒麟、統信等）等已實現較好的突破。
這些信創產業鏈上的不同供應商組成了不同的生態聯盟。目前最成氣候的堪稱華爲的鯤鵬生態。
華爲在2019年宣佈“硬件開放、軟件開源、使能合作伙伴”。到2020年，在全產業合作伙伴的共同努力下，鯤鵬產業已經形成了“鯤鵬”CPU+openEuler操作系統爲核心的PC和服務器生態聯盟。
這一生態核心包括：
第一，鯤鵬CPU。華爲的鯤鵬處理器由自己設計，基於ARM創立的芯片組架構，主要用於構建PC和服務器。另外，華爲也擁有爲自己的手機設計的麒麟Kirin 980和爲處理在雲中運行的人工智能應用程序而創建的昇騰Ascend 910。
第二，操作系統EulerOS。該操作系統是華爲基於Linux系統開發的服務器操作系統，是華爲搭建鯤鵬生態社區的基石。
而openEuler則是EulerOS的開源社區版，並基於此打造了一個openEuler開源社區。該社區會圍繞openEuler OS，逐步開放華爲在ICT基礎軟件領域的技術積累，以及操作系統、編譯器/JDK等領域的基礎平臺能力等，與全球的開發者共同構建一個開放、多元和架構包容的軟件生態體系。
在華爲開發者大會2020（Cloud）大會上，openEuler社區發佈首個Long Term Support版本：openEuler 20.03 LTS，並攜手麒麟軟件、普華基礎軟件、統信軟件、中科院軟件所4家領先的OS廠家，發佈基於openEuler的商業發行版，標誌openEuler操作系統已具備規模商用能力，加速多核異構計算產業發展。
第三，華爲開放各種能力，爲OEM企業和開發者提供支持。
開放主板和部件，使能硬件夥伴打造自有品牌整機產品，並全面共享能力，堅持夥伴優先，在2020年6月份，夥伴服務器出貨量已超過華爲自有品牌；
開源openEuler、openGauss、openLooKeng和MindSpore，軟件夥伴基於開源版本陸續推出商用發行版並在關鍵行業和項目商用；
全方面使能合作伙伴，鯤鵬、昇騰開發者已超過30萬，合作伙伴超過1000家，完成兼容性認證的解決方案超過3000個。
以前，芯片、操作系統基本被美國企業所壟斷，其中，CPU領域我國起步較晚，與發達國家相比存在較大差距；操作系統方面，PC 端主要被微軟的Windows壟斷，移動端主要被谷歌的安卓系統和蘋果的 IOS 系統壟斷。
因此，國內信創企業在發展技術、研發產品、發展生態的同時，擴大市場佔有率；積極參與全市場要素的競爭，通過應用，擴大市場規模。
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