在過(guò)去的幾周中，有許多關(guān)于Nvidia收購(gòu)Arm的提議的報(bào)道。有關(guān)該消息的消息大多困擾著阿姆的現(xiàn)有所有者軟銀以310億美元的價(jià)格收購(gòu)了ARM，以及英偉達(dá)是否可以支付如此驚人的價(jià)格來(lái)購(gòu)買(mǎi)該資產(chǎn)。ARM最早的支持者之一赫爾曼·豪瑟（Herman Hauser）也有所反對(duì)，這引發(fā)了人們的擔(dān)憂，即ARM的命運(yùn)對(duì)英國(guó)的未來(lái)至關(guān)重要。考慮到軟銀是一家日本公司，這是一個(gè)奇怪的擔(dān)憂。暫時(shí)擱置所有這些，我想集中討論這種合并的戰(zhàn)略重要性，如果合并成功，為什么這會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)和半導(dǎo)體行業(yè)的力量平衡發(fā)生重大變化，以及為什么將Nvidia和Arm合并在一起才能真正改變游戲規(guī)則。
計(jì)算的下一個(gè)戰(zhàn)略拐點(diǎn)將是云擴(kuò)展到邊緣，其中涉及與數(shù)千億個(gè)IoT設(shè)備相連的高度并行的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)。Nvidia在控制該生態(tài)系統(tǒng)方面處于獨(dú)特的位置，如果它確實(shí)如預(yù)期在未來(lái)幾周內(nèi)收購(gòu)了ARM ，則對(duì)ARM體系結(jié)構(gòu)的完全控制實(shí)際上將確保其優(yōu)勢(shì)。

每隔15年，計(jì)算機(jī)行業(yè)就會(huì)經(jīng)歷一個(gè)戰(zhàn)略拐點(diǎn)，正如Jefferies美國(guó)半導(dǎo)體分析師Mark Lipacis所說(shuō)的那樣，這是一次結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變，它極大地改變了計(jì)算模型并重新調(diào)整了行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位。在70年代，該行業(yè)已經(jīng)從以IBM為主導(dǎo)的大型計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)向由DEC（數(shù)字設(shè)備公司）主導(dǎo)的小型計(jì)算機(jī)。在80年代中期，構(gòu)造轉(zhuǎn)變是PC，英特爾和微軟在此定義并控制了生態(tài)系統(tǒng)。在千年之交之前，該行業(yè)再次轉(zhuǎn)向了手機(jī)和云計(jì)算模型。蘋(píng)果，三星，臺(tái)積電和ARM在手機(jī)方面受益最大，而英特爾仍然是向云數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)移的主要受益者。


根據(jù)支持銀行杰富瑞（Jefferies）的研究，在以前的每個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，主導(dǎo)企業(yè)已占利潤(rùn)的80％。例如，PC時(shí)代的Wintel和智能手機(jī)時(shí)代的Apple。這些生態(tài)系統(tǒng)并不是偶然發(fā)生的，而是每個(gè)主導(dǎo)各自時(shí)代的公司采取多管齊下的戰(zhàn)略的結(jié)果。英特爾在開(kāi)發(fā)人員支持計(jì)劃，大型開(kāi)發(fā)人員會(huì)議，軟件技術(shù)，通過(guò)英特爾支持的VC支持，營(yíng)銷(xiāo)支持等方面投入了大量資金和資源。上表顯示了Wintel雙頭壟斷的結(jié)果。蘋(píng)果在年度開(kāi)發(fā)者大會(huì)，開(kāi)發(fā)工具和財(cái)務(wù)激勵(lì)措施上做得差不多。就iPhone而言，App Store扮演了另外一個(gè)角色，使得該產(chǎn)品如此成功，事實(shí)上，在鞏固蘋(píng)果在智能手機(jī)生態(tài)系統(tǒng)中的主導(dǎo)地位的關(guān)鍵作用的開(kāi)發(fā)商的投訴。下圖顯示了蘋(píng)果如何在手機(jī)運(yùn)營(yíng)利潤(rùn)中占最大份額。


英特爾在數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)上保持了數(shù)十年的統(tǒng)治地位，但是由于某些原因，這一優(yōu)勢(shì)現(xiàn)在正受到威脅。一種是移動(dòng)設(shè)備生成的軟件工作負(fù)載的類(lèi)型正在改變。這些手機(jī)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)需要更并行的計(jì)算方法，并且英特爾的CPU專(zhuān)為單線程應(yīng)用程序而設(shè)計(jì)。從10年前開(kāi)始，Nvidia將其GPU（圖形處理單元）架構(gòu)（最初設(shè)計(jì)為3D游戲的圖形加速器）改編為更通用的并行處理引擎。英特爾受到威脅的另一個(gè)原因是，由于在電話市場(chǎng)上出售的大量芯片使臺(tái)積電具有了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榕_(tái)積電能夠利用學(xué)習(xí)曲線來(lái)在工藝技術(shù)方面領(lǐng)先于英特爾。英特爾的7納米制程節(jié)點(diǎn)現(xiàn)在比計(jì)劃晚了一年多。同時(shí)，臺(tái)積電在其7納米制程中已出貨超過(guò)10億個(gè)芯片，在5納米制程中獲得了良率，并正在采樣3納米制件。Nvidia，AMD和其他Intel競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手都在臺(tái)積電（TSMC）生產(chǎn)其芯片，這為它們提供了主要的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

Nvidia的領(lǐng)域

并行計(jì)算概念并不是什么新鮮事物，幾十年來(lái)一直是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一部分，但是最初它們被降級(jí)為高度專(zhuān)業(yè)化的任務(wù)，例如使用超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬核彈或天氣預(yù)報(bào)。對(duì)并行處理軟件進(jìn)行編程非常困難。Nvidia于13年前推出了CUDA軟件平臺(tái)，現(xiàn)在已經(jīng)是第11代，這一切都改變了。英偉達(dá)專(zhuān)有的CUDA軟件平臺(tái)使開(kāi)發(fā)人員可以利用英偉達(dá)GPU的并行架構(gòu)來(lái)執(zhí)行各種任務(wù)。英偉達(dá)還在GPU和CUDA方面為大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)系注入了種子，經(jīng)過(guò)許多迭代的改進(jìn)，該技術(shù)已發(fā)展成為大規(guī)模并行計(jì)算的領(lǐng)先平臺(tái)。這已導(dǎo)致AI行業(yè)發(fā)生了結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變-從“基于知識(shí)”的學(xué)科向“基于數(shù)據(jù)的”學(xué)科轉(zhuǎn)變，我們?cè)谠絹?lái)越多的AI驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用程序中看到了這一點(diǎn)。當(dāng)您說(shuō)“ Alexa”或“ Hey Siri”時(shí)，語(yǔ)音識(shí)別正在由并行處理軟件算法處理和解釋?zhuān)撍惴ê芸赡苡蒒vidia GPU提供支持。
云數(shù)據(jù)實(shí)例是衡量計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)使用率的領(lǐng)先指標(biāo)。這些實(shí)例的數(shù)量表示對(duì)領(lǐng)先的CSP（云服務(wù)提供商）中的應(yīng)用程序的使用需求，例如Amazon AWS，Google Cloud Platform，microsoft Azure和阿里云。排名前四的CSP顯示，隨著AMD的快速增長(zhǎng)以及ARM與Graviton的合作，英特爾的CPU市場(chǎng)份額一直保持平穩(wěn)。最能說(shuō)明問(wèn)題的是，對(duì)專(zhuān)用加速器的需求非常強(qiáng)勁，并由Nvidia主導(dǎo)。


如上圖所示，Nvidia現(xiàn)在將近一半的銷(xiāo)售收入是由數(shù)據(jù)中心驅(qū)動(dòng)的。截至今年6月，Nvidia在云數(shù)據(jù)實(shí)例中的專(zhuān)用加速器份額為87％。在過(guò)去的一年中，英偉達(dá)的加速器占了數(shù)據(jù)中心處理器收入增長(zhǎng)的大部分。
該公司創(chuàng)建了一個(gè)與Wintel相當(dāng)?shù)挠布浖鷳B(tài)系統(tǒng)，但使用了加速器。它憑借其出色的架構(gòu)性能和創(chuàng)建廣受歡迎的CUDA軟件平臺(tái)，豐富的競(jìng)爭(zhēng)性開(kāi)發(fā)人員工具和生態(tài)系統(tǒng)支持計(jì)劃，參加人數(shù)眾多的年度GPU技術(shù)大會(huì)，甚至是一項(xiàng)積極的支持計(jì)劃，都獲得了豐厚的回報(bào)Inception GPU Ventures。

ARM進(jìn)來(lái)的地方

但是Nvidia仍然存在一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)壁壘，無(wú)法阻止其完全控制數(shù)據(jù)中心生態(tài)系統(tǒng)：它必須在Wintel生態(tài)系統(tǒng)中進(jìn)行互操作，因?yàn)閿?shù)據(jù)中心中的CPU體系結(jié)構(gòu)仍然是x86（無(wú)論是Intel還是AMD）。
ARM的服務(wù)器芯片市場(chǎng)份額仍然很小，但卻取得了巨大的成功。并且，與臺(tái)積電（TSMC）成為制造合作伙伴之后，在手機(jī)以外的細(xì)分市場(chǎng)中，它的原始性能迅速超過(guò)了英特爾。但是ARM的弱點(diǎn)是硬件-軟件生態(tài)系統(tǒng)是零散的，蘋(píng)果和亞馬遜采用的是專(zhuān)有軟件方法，而較小的公司（如Ampere和Cavium）規(guī)模太小，無(wú)法創(chuàng)建可與Wintel媲美的大型行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。
Nvidia和ARM在6月宣布，他們將共同努力，使ARM CPU與Nvidia加速器一起使用。首先，這種合作使Nvidia能夠?yàn)槠鋽?shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)添加計(jì)算功能。其次，更重要的是，它使Nvidia在圍繞ARM創(chuàng)建軟硬件生態(tài)系統(tǒng)方面處于有利地位，這將對(duì)英特爾構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

即將到來(lái)的轉(zhuǎn)變

這種伙伴關(guān)系在今天特別重要的原因是因?yàn)橛?jì)算機(jī)行業(yè)正在經(jīng)歷下一個(gè)戰(zhàn)略拐點(diǎn)。這種新的構(gòu)造轉(zhuǎn)變將對(duì)該行業(yè)和競(jìng)爭(zhēng)格局產(chǎn)生重大影響。而且，如果歷史趨勢(shì)繼續(xù)下去，Nvidia / ARM合并后的市場(chǎng)規(guī)模將至少是當(dāng)今手機(jī)或云計(jì)算市場(chǎng)的10倍。輕描淡寫(xiě)地說(shuō)，賭注很大。
有幾種力量在推動(dòng)這一新轉(zhuǎn)變。一是旨在支持更多設(shè)備的更快的5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)。5G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵特征之一是邊緣計(jì)算，它將把高性能計(jì)算放在網(wǎng)絡(luò)的最邊緣，距離終端設(shè)備僅一跳之遙。如今的手機(jī)仍然與90年代建立的具有聯(lián)網(wǎng)PC的舊客戶端-服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的后代聯(lián)系在一起。這種傳統(tǒng)導(dǎo)致了高延遲網(wǎng)絡(luò)，這就是為什么我們?cè)?a target="_blank">視頻通話中遇到那些令人討厭的延遲的原因。
下一代網(wǎng)絡(luò)將在網(wǎng)絡(luò)的最邊緣配備高性能計(jì)算機(jī)和并行加速器。端點(diǎn)-包括無(wú)人駕駛汽車(chē)，工業(yè)機(jī)器人，3D或全息通信以及無(wú)處不在的智能傳感器-將需要與新協(xié)議和軟件架構(gòu)更緊密地集成。通過(guò)分布式計(jì)算架構(gòu)模型，這將實(shí)現(xiàn)更快，更低延遲的通信。產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量以及需要處理的數(shù)據(jù)量將增加幾個(gè)數(shù)量級(jí)，從而進(jìn)一步推動(dòng)對(duì)并行計(jì)算的需求。

英偉達(dá)的路線圖

英偉達(dá)已經(jīng)表明其意圖，即云到邊緣計(jì)算正在其路線圖上：
“人工智能在邊緣爆發(fā)。AI和云原生應(yīng)用程序，物聯(lián)網(wǎng)及其數(shù)十億個(gè)傳感器以及5G網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在使邊緣化大規(guī)模AI成為可能。但是，它需要一個(gè)可擴(kuò)展的，加速的平臺(tái)，該平臺(tái)可以實(shí)時(shí)制定決策，并允許每個(gè)行業(yè)（包括商店，制造業(yè)，醫(yī)院，智慧城市）將自動(dòng)化的情報(bào)傳遞到行動(dòng)點(diǎn)。這將人員，企業(yè)和加速的服務(wù)結(jié)合在一起，使世界變得更小，更緊密地聯(lián)系在一起。”
去年，英偉達(dá)（Nvidia）還宣布將與微軟合作在Intelligent Edge上進(jìn)行合作。
這就是為什么Nvidia購(gòu)買(mǎi)ARM具有戰(zhàn)略意義的原因，以及為什么要付出很高的代價(jià)才能擁有這項(xiàng)技術(shù)。ARM的所有權(quán)將使Nvidia在其生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)方面都有更大的控制權(quán)，而對(duì)命運(yùn)的控制則更大。它還將消除Nvidia對(duì)英特爾計(jì)算堆棧生態(tài)系統(tǒng)的依賴，這將大大提高其競(jìng)爭(zhēng)地位。通過(guò)擁有ARM而不僅僅是獲得ARM的許可，Nvidia可以添加特殊的指令來(lái)與其GPU建立更緊密的集成。為了獲得最高性能，需要將CPU和GPU集成在一個(gè)芯片上，并且由于英特爾正在開(kāi)發(fā)其競(jìng)爭(zhēng)的Xe系列加速器，因此Nvidia需要擁有自己的CPU。
如今，英偉達(dá)在高度并行計(jì)算方面處于領(lǐng)先地位，英特爾正努力通過(guò)其Xe系列產(chǎn)品追趕潮流。但是，正如我們從PC Wintel時(shí)代所了解到的那樣，控制生態(tài)系統(tǒng)的公司具有巨大的戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)，而Nvidia的執(zhí)行力很好，使其定位為將成為下一個(gè)計(jì)算時(shí)代的主導(dǎo)者的公司。英偉達(dá)擁有在其GPU周?chē)鷦?chuàng)建令人印象深刻的生態(tài)系統(tǒng)的良好記錄，這使其在創(chuàng)建包括CPU在內(nèi)的邊緣計(jì)算的完整生態(tài)系統(tǒng)方面處于非常有競(jìng)爭(zhēng)力的地位。