ARM何以挑战英特尔? 服务器芯片市场分析
英特尔（图片源自互联网）
ARM高调进军服务器市场
去年年末，ARM公司进军服务器芯片领域的动作可不小，11月初ARM CEO沃伦?伊斯特（Warren East）在英国接受采访时表示，由于ARM在移动智能芯片市场处于优势，未来Intel公司或许只能扮演小角色，在夹缝中寻求生存。
ARM芯片
伊斯特为何如此有自信，放出此番豪言？看看当时ARM的动态就能能知道了，狂人都有其豪言的资本：2011年10月底公布其64位ARMv8架构，同年11月1日宣布收购芯片厂商Prolific，与此同时，业界首款基于ARM结构的服务器芯片也被发布。如此来势汹汹，难怪ARM会放言英特尔在未来只是小角色。
ARMv8架构
ARM作为苹果、Acorn、VLSI、Technology等公司的合资企业，其本身并不生产芯片，只将芯片技术授权转让给其他厂商，但是ARM在移动智能芯片市场的占有绝对的优势，近年来随着智能手机以及平板电脑的走红，ARM也从名不见经传到为数码爱好者所熟悉。不过现在ARM不仅仅是满足于手机及平板电脑市场，对于PC以及服务器领域也是虎视眈眈，试图与英特尔一较高下。
英特尔和ARM CPU与SoC之争
英特尔是硅晶体处理器技术和X86架构计算的领导者。而ARM则是在低耗能处理器的领先企业，在移动领域手机平板电脑中遥遥领先。
英特尔晶体管研制计划
英特尔和ARM这两个芯片市场不同领域的两个领先者，都正在规划芯片的新发展战略。这边ARM高调进行服务器，而那边英特尔也积极研发首款手机芯片。
英特尔是引领着CPU技术，而ARM则拥有大量的SoC（system-on-chip 手机系统级芯片）的设计。CPU与SoC的关系，形象的说，如果CPU是一栋房子，那么SoC则是对其精心装修设计过后的房子。实际上，SoC也是一种CPU，只不过它加入了有特定功能。
在CPU领域，芯片的功能很大一部分取决于处理器核心，而在SoC领域中，处理器核心只是决定其性能的一小部分因素。由于英特尔主要精力在晶体管性能上，英特尔的SoC技术已经落后主流一两年。
这几年由于智能手机以及平板电脑这些有低耗能要求设备的增长，SoC市场也蓬勃发展。SoC市场的ARM并不满足与移动芯片市场。
ARM正在计划逐步侵占英特尔的高端市场，微软发布基于ARM处理器的Win8系统的消息，以及去年ARM高调宣布进军服务器市场，惠普戴尔相继宣布推出ARM处理器的服务器产品，都表明ARM对于英特尔的挑战。
另外一方面，英特尔也积极进入移动芯片领域，其首款智能手机芯片Medfield近来也是消息不断。
晶体管做的更小没有什么意义
当CPU市场落后移动SoC市场，半导体工业正在被重新定义。目前，半导体工业正在接近硅晶体技术的极限。制造更小的晶体管将会在性能、耗能以及费用上得不偿失。或者换另外一种说法就是：现在将晶体管做的更小没有意义。
硅晶元
晶体管制程从90nm、45nm、32nm、再到28nm、20nm甚至现在英特尔已经在研制14nm晶体管，越来越达到硅晶体管的极限。
在接近物理极限的时候，要想在通过减小晶体管的尺寸来提升性能就十分的困难，甚至会使达到相反的效果。而且在制作和研发的成本也是难以估量。因此在硅晶体的尺寸上在做文章已经没有多大意义。
另外一方面，随着移动领域中智能手机以及平板电脑的快速发展，基于费用及能耗上的考虑，28nm/20nm晶体管技术将会在市场上存在很长一段时间。
服务器操作系统
在移动领域的操作系统上，iOS、Android、Windows 8三足鼎立，处理器则是x86和ARM并存。而ARM凭借其在低功耗上的优势，在移动芯片上占据大部分市场份额。
然而在x86服务器上，Windows/x86则是占据主流。ARM进军服务器领域甚至是个人电脑，阻力不小。
上世纪80年代，发生在微软以及苹果之间操作系统的竞争。决定了电脑以及软件行业的走势。微软开发系统模式的胜利，Windows系统成为各个电脑制作商的首选操作系统。
Windows只支持X86架构处理器，这样微软与英特尔之间的Wintel联盟又保证了英特尔在CPU市场的领先地位。虽然AMD也是X86架构处理器，但是AMD在芯片市场的占有率尚不能和英特尔相提并论。
支持ARM架构的Windows 8，无疑是对ARM进军服务器市场是一个有利的消息。
英特尔的应对
从90nm制程晶体管以后，英特尔都引领者新的晶体管技术。芯片系统的领导者英特尔致力于晶体管的性能时，ARM则是致力于集成芯片系统的设计。
目前，随着移动领域智能手机及平板电脑市场的蓬勃发展，作为智能手机大脑的移动SoC市场当然也受到全球范围内为数众多的芯片厂商大力追捧。
EnergyCore
随着基于ARM架构的笔记本和服务器处理器的推出，ARM芯片系统将侵占英特尔占有的市场。这个新兴的威胁以及英特尔对于ARM的反击决定着芯片工业未来十年的走势。
相关媒体透露，为了应对ARM近来在进军服务器领域的来势汹汹，英特尔准备了8核芯的22nm工艺制程的新型处理器，在低功耗服务器领域与ARM一决雌雄，以此来捍卫在服务器市场的优势地位。
英特尔Atom
据悉国外媒体透露，Intel新处理器的开发代号叫做"Avadon"或者"Abadon"，采用22nm新工艺制造，最多八个核心，专供云计算等低功耗服务器领域。
ARM的64位架构处理器将在2012年推出，消费级和企业级原型系统要等到2014年；而Intel的新八核心Atom也至少等到2013年底才会问世。
但是业内相关人士似乎并不看好Intel的这一举动，认为这是在面对ARM强势挑战下，英特尔“仓促上阵”的产物。
除了巩固自己在服务器领域上的领先地位外，英特尔还将在智能移动芯片市场上与ARM掰掰手腕。国外媒体传出报告，英特尔正逐渐退出互联网电视芯片市场，将重心转向获利更高的智能手机、平板电脑等移动设备芯片市场，此番举动将与ARM直面竞争。
各服务器厂商对于ARM的支持
对于ARM进军服务器市场，各服务器制造商又是如何反应？
ARM作为智能移动芯片市场的领导者，对于服务器领域也是虎视眈眈，2011年11月3日，Calxeda发布了首款基于ARM架构的服务器芯片EnergyCore。
EnergyCore处理器
在Calxeda正式公布EnergyCore的同一天，惠普对外正式宣布将推出运行ARM架构的低耗能服务器。惠普宣称通过采用ARM架构的处理器，将实现节省89%能源和94%的空间，并且费用也可降低至采用传统服务器系统的63%。
今年2月份，惠普的首款ARM服务器产品就传出消息，将在4U机架中集合288个ARM处理器Calxeda，共用电力、冷却和管理系统。Calxeda处理器，也叫EnergyCore，采用的是ARM Cortex-A9架构，主频在1.1GHz，和1.4GHz。4M缓存，80GBPS的光纤交换口，只有1.5W的耗能。
EnergyCore处理器
现在戴尔也宣称推出ARM服务器产品，ARM进军服务器市场的脚步越来越清晰了。戴尔表示，该公司一年之前已经有制造ARM架构服务器的计划，但由于目前软件部分配套还不成熟远远跟不上，因此距离推出实际产品还很遥远。
相比于戴尔ARM服务器的实际产品很遥远，惠普的首批ARM服务器产品确是近在咫尺，不久前的消息是2012年上半年就能送到首批顾客手中测试。惠普将在今年第二季度建立一个实验室，用于指定的客户测试其第一批应用ARM处理器的低耗能服务器产品。早期的客户将主要是对于低耗能概念的验证，接触到的是惠普Redstone新平台下低耗能系列服务器产品。
除了惠普，戴尔也宣称推出ARM服务器产品，ARM进军服务器市场的脚步越来越清晰了。戴尔表示，该公司一年之前已经有制造ARM架构服务器的计划，但由于目前软件部分配套还不成熟远远跟不上，因此距离推出实际产品还很遥远。
而在2012年第一周，英特尔就宣布将在2012年上半年发售40款服务器CPU，似乎是对ARM首席执行官“未来的服务器市场，英特尔只是小角色”言论的最好回应。
在服务器芯片领域，处理熟知的英特尔、AMD、IBM、以及现在的ARM外，其实还有许多小公司，他们的力量也不可小觑。
例如在今年2月初，与ARM同样作为RISC架构CPU制造的半导体企业Tilera，就正式公布其36核服务器CPU，虽然在制程工艺上有些落后，但是其出色的能耗和性能以及核心数量的优势，而且其100核心的CPU也将不久后问世，势必给英特尔等带来新的挑战。
目标100核 Tilera多核处理器计划
此次Tilera公布的CPU型号为Tile-GX36，隶属于Tile-GX系列，Tile-GX系列是专门针对高端服务器市场例如大型数据中心应用、云计算领域的产品线。作为Tilera第三代处理器，Tile-GX36为36核64位RISC架构处理器，在每瓦特能耗的性能上较英特尔的x86架构CPU有较大优势。
每瓦特能耗的性能对比
虽然相比英特尔，在芯片晶体管的制程工艺上，Tilera与英特尔的22nm、14nm制程工艺有着差距，但是在核心数量上，Tilera的计划可谓是雄心勃勃，16核、36核、64核、甚至是100核的处理器计划，似乎要狠狠的将英特尔甩在身后。而目前英特尔的处理器8核、16核都很是少见。
36核Tile-GX36结构示意图
Tilera的多核处理器，其中的核心都是以网格的形式相连。去年100核的处理器计划就公诸于世，现在36核的产品正式推出，Tilera的市场经理Bob Doud表示，100核的Tile-GX100也将在不久正式面世。
全文总结
未来服务器芯片市场发展的方向，不单单只是性能上的竞争，随着绿色节能概念的提出，低耗能成为追逐的新热点。
ARM架构的服务器芯片EnergyCore
我们可以看到，ARM相比于英特尔，在能耗上有着巨大优势。惠普戴尔正式基于这种考虑才推出低端的ARM架构服务器计划。无独有偶，Tilera也大肆宣传其每瓦特能耗的性能。因此，在服务器芯片领域中，低端低能耗市场英特尔将受到ARM的冲击，而在高端市场，未来几年英特尔还将继续保持领先优势。