服务器芯片竞合与趋势,台厂扮演什么角色?

服务器产业到了5G时代,将会变得更重要。目前服务器芯片以英特尔(Intel)居龙头地位,但是这两年,AMD也从PC市场陆续往服务器发展,推出相关方案,市场看好,AMD能靠着高CP值抢下不少市场占有率。到底未来服务器芯片的产业将会有什么变化呢?除了CPU之外,还有什么芯片有机会在其中崭露头角呢?而台湾厂商服务器管理芯片(BMC)台厂信骅、新唐未来发展也值得关注。

服务器从x86架构,到非x86芯片

服务器你可以把它想象成一个运算能力超强的计算机,即使是一部简单的服务器系统,通常至少也要有2颗处理器组成,让他能在短时间内完成大量工作,为大量用户提供服务。

追溯过去服务器芯片的发展,服务器过去从工作站开始发展,到了近年4G无线网络通信兴起之后,才开始有数据中心的需求。业内人士说明,过去芯片是以RISC架构为主,但面积大、成本高、量产的量比较少,后来才有x86架构芯片,包含Intel、AMD等,压低价格、量产增加。

但是随着AI、5G时代到来,x86架构的性能无法跟上市场需求性能瓶颈,因此有新兴芯片企业的产生,也就是在CPU之外,再加入像是加速器的芯片,例如FPGA、ASIC、GPU等,使得性能再提升。

目前CPU两大厂Intel和AMD的竞合方面,近年AMD试着从PC市场涉足服务器市场,推出高端芯片应战,而从市场占有率来看,根据业内人士统计,今年Intel大约占96%,AMD则为4%,明年AMD将来到6%,甚至有机会再提升。

集邦科技资深分析师刘家豪表示,Intel收购很多厂商,包含FPGA、ASIC等,甚至近期以色列软件公司等,比起AMD更为积极,但AMD近年也在x86架构之下持续推出高端新品抢市,但仍多着力在PC产业,未来5G之后,AMD在非x86架构的芯片上比起Intel仍居劣势。

受到5G、AI需求与性能提升之下,由于x86受限于核心数增加到一定的性能极限,以及成本抬高,因此非x86架构的芯片应运而生,像是FPGA、ASIC、GPU等,因此在CPU旁边再衔接上x86芯片,以加速并提升运算能力。分析师认为,5G起飞之后,非x86芯片需求将会大幅提升,粗估2023年后会有明显增长。

而FPGA、ASIC、GPU各有其优劣势,应用之处也不尽相同,FPGA为现场可程序化逻辑门数组,可随时编程、弹性设计、功耗低,用于推论(Inference)可达到优于其他芯片类型,像市政府企业、数据中心等应用;ASIC则是性能最高的方案,能最符合定制化需求,但一次性的成本高,特别是用于消费性产品;GPU则适合于图像训练,但功耗也同样较高,用于训练(Training)相对适合。

品牌厂积极

随着这样的趋势,包含Google、Amazon等厂商都研发自身芯片,除了跟对应的ODM厂、芯片厂关系紧密之外,特别也针对FPGA、ASIC两大块芯片的研发投入。像是Google研发自身TPU芯片,微软则与赛林思(Xilinx)合作密切。

5G来临,边缘运算带动服务器需求

服务器应用面多样,其中又以AI、边缘运算最具未来潜力,不管是自动驾驶汽车、远程医疗等,特别是在5G时代来临之后,让数据量传输更快,也推升服务器需求。

若用软件来定义,AI分成训练(Training)、推论(Inference)两种类型,例如自动驾驶汽车来说,通过道路学习,服务器处理大量数据后,进而改变后续的行为。而边缘运算其中可以分成近、中、远,依照与数据中心的距离相对概念定义,从IoT设备、小型区域到远程的数据中心,各具功能,也有不同的运算能力,也让服务器变得更加重要。

边缘运算意义在即时性数据、隐私低的数据端点处理,可以让自动驾驶汽车操作更顺,像是人体的神经功能,但重要数据还是传到数据中心处理,也就是大脑。

服务器芯片尽管多数都被美商把持,但是台湾厂商信骅、新唐以服务器管理芯片紧跟着服务器产业,而服务器管理芯片也就是所谓的BMC,负责管理数据流量、协助CPU运行、远程管理、故障预测、性能调教等,与主芯片配置开发紧密。

简单的说,一个服务器其中,现在多数有2颗CPU,就会使用1颗BMC,而在边缘运算之下,使用服务器的数量增加,从小到大,小型的服务器其中可能就只需要1个CPU配1个BMC,就能符合所需性能,整体而言,BMC的用量将会增加。

总的来说,5G时代之后,推升服务器产业未来的需求持续提升,其中不管是CPU大厂Intel、AMD,或者其他新兴服务器芯片FPGA、ASIC等厂商值得关注外,边缘运算将增加新的IoT应用面,连带驱动BMC的增长动能。