硬科技:x86在伺服器的地位是怎麼來的 商業篇

2022.01.05 10:05PM
照片中提到了mw、mw10、...,包含了網絡谷歌服務器、服務器、計算機網絡、19英寸機架、電腦

天底下任何產品演進和市場發展,都是「技術」、「商業」與「政治」彼此之間交錯影響的結果。一言以蔽之,x86指令集相容處理器能夠「反淘汰」RISC諸神,相較於冷冰冰的技術,商業和政治更加的舉足輕重。

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如果硬要扯出在1990年代,三點x86處理器支配伺服器市場的關鍵性因素,你會怎麼擠?

  • Windows NT。
  • Linux (筆者私心想加上個FreeBSD)。
  • 個人電腦市場的出貨量。

沒了,就這樣。

個人電腦市場跟伺服器又有什麼關係?

在1998年全球出貨量突破一億大關的個人電腦市場,成為Intel和AMD長期維繫半導體業界最先進製程的基本盤,不僅對RISC諸神享有壓倒性的成本優勢,讓大量的電晶體數量充分彌補了x86指令集的眾多先天缺陷 (以Pentium比較PowerPC 601,多出30%電晶體付在維持x86指令集相容性),更分攤了天文數字般的產品研發經費。基本上,x86處理器在伺服器市場的成長,可視為一個「下剋上」的日本戰國故事。

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照理說,RISC指令集應該更容易打造出能耗比更高的處理器,但到頭來在伺服器市場並不是這麼一回事?

這個跟x86處理器在1990年代末期延伸到筆記型電腦有著根深蒂固的關聯,特別當Intel為了Centrino開發Pentium M處理器,奠定了「追求高能耗比」的長期發展方向,這些成果全數延續到了伺服器產品線。Intel在2006年藉由Merom微架構,一統伺服器、桌機和筆電的需求,更是讓Xeon產品線「強迫中獎」,讓IBM Power和Oracle/Sun的SPARC相較之下根本毫無優勢。

照片中提到了Platform Scalable Micro-Architecture、Mobile、Desktop,包含了軟件、網絡爆發、奔騰、英特爾、中央處理器

假如科科們也有關心那票前仆後繼、有一陣沒一陣的「ARM伺服器」,也勢必會注意到:奇怪,那些規格看起來很暴力的ARM處理器,怎麼好像也沒省電到那理去?其實當處理器微架構的複雜度抵達某條看不見的臨界點,「相對複雜又毫無道理可尋的」指令集帶來的額外「賦稅」也就不會那麼明顯了。

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IBM不是一直想推動Power Everywhere,為何難以成功?

因為IBM自己也在做伺服器,更擁有完整的軟體解決方案與企業服務能量,會有「球員兼裁判」的疑慮,這就是非常顯而易見的政治因素。

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誰能動搖x86處理器在近代資料中心的主導地位?

唯有這票大型雲端服務業者通通想不開,自研自製自家專用的「非x86 (不見得是ARM,如Google的TPU)」處理器並全部取而代之,否則將難以動搖x86的地位。況且先進製程晶圓代工廠的產能,也是處於供不應求的糟糕狀態,貿然放棄擁有大量自有產能的Intel,風險不能說不小。看看AMD的缺貨窘境就知道了,產品再好,出不了貨也只是白費力氣。

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至於一般套裝商用伺服器的市場,也是要等到ARM在企業伺服器應用的生態系統,成熟到連一般的MIS都願意採用,在這之前講什麼都太早。

既然無論Intel還是AMD,近代主流x86微架構都是「伺服器桌機筆電三位一體」,那我們眼前的Xeon SP和EPYC,難道真的是「100%伺服器最佳化」的設計嗎?

想也知道當然不是,不過這也是x86指令集的原罪:超級長的產品開發及驗證時程,強迫擁有巨大研發能量的Intel和AMD,也只能將資源聚焦在極為少數的開發案,也難以迅速應對新興的應用需求 (這就是ARM等IP授權商、EDA工具軟體和專業晶圓代工,會主導消費性產品晶片的主因)。這才是ARM陣營真正的切入點,但偏偏也只有「實際的使用者」才知道需要的產品規格究竟是什麼。

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最後,ARM能夠在伺服器市場引發迅速的「典範轉移」嗎?

坦白講,怎麼想都非常的困難,除非突然冒出革命性的應用,如軟體定義網路、網路功能虛擬化和25G+,讓從1G邁向10G花了整整十年的乙太網路,只花不到三年就跑出一狗票SmartNIC,或著整體資料中心的應用架構出現顛覆性的演化,像記憶體變成統一的共用池,要不然都是難如登天,更何況Intel和AMD又不會躺著等死,一切都還很有得瞧。

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