http://wired.tw/2012/10/24/intel-amd-custom-chips/index.html
客制化芯片成新趋势,ARM崛起、Intel和AMD严阵以待
Diane Bryant是Intel的高层主管,她率领的团队负责打造服务器芯片与其他硬件给大型
资料中心,在被问到Intel是否可以为它最大的客户客制化微处理器时,她说:“可以。”
今年九月中,Diane Bryant在美国旧金山闹区和记者们餐叙,席间她解释近年来服务器产
业的改变有多大。2008年,75%的Intel服务器芯片是卖给HP、Dell和IBM等三大服务器龙
头。Bryant 表示,今非昔比,目前75%的服务器芯片主要是卖给八间服务器制造商,其
中一间就是Google,那间只帮自己做服务器的公司。然后有个记者问道,Intel可以为它
最大的客户客制化元件嘛?Bryant说:“可以。我们希望给客户们一个可以让他们的机器
跟他牌机器区别开来的办法。”Bryant没有提供更进一步的说明,不过这几个字已经点明
Intel这间大型芯片公司很少提到的部分:客制化服务的存在,同时显示Dell和HP决心在
商品市场上提供杰出的机器。不过这也表示Google和其他网络巨擘为了降低资料中心消耗
的能源和成本,在客制化支撑自家网络服务的服务器方面,还有很长的一段路要走。
Intel拒绝提供他们在这个领域的相关资料,Google也拒绝针对此事提出评论,不过很久
以前就有谣言指出,Google想从Intel手中拿到一般芯片以外的东西。Intel的对手AMD表
示,它已经针对特定案件提供客制化芯片的服务;设计自家服务器的Facebook也承认,它
要求大型芯片制造商提供特定的硅芯片给Facebook。
AMD的服务器行销暨产业发展部门副总裁John Williams表示,有时候,AMD会按照客户的
要求,关掉处理器上面的某些部分,或者甚至加入“指令”,指令是决定处理器如何运作
的基本操作。当被问到Facebook是否做出这类的要求时,Facebook的发言人Michael
Kirkland说:“我们跟Intel和其他供应商用这种模式合作。”不过他没有提供任何细节
,只有提到Facebook还没有得到芯片制造商的批准,所以不能跟媒体讨论这件事。
当网络大公司努力改造驱动他们巨大资料中心的硬件的同时,在往后的微处理器战争中,
芯片客制化将会变成主要的战场。近几个月来,Intel已经取得数种技术,让它可以深度
客制化服务器芯片,不过它的对手质疑Intel是否能够自由进行客制化。
Intel的芯片制造厂很大,传统上是专为制造数以百万计的大量相同芯片所设计。Andrew
Feldman是新兴服务器制造商SeaMicro(最近刚被Intel的竞争对手AMD买下来)的共同创
办人,他提到,其他公司更适合为大型网络公司做客制化服务器芯片的服务。当然,这些
公司中的其中一间就是AMD。AMD已经没有经营自家的芯片制造厂。而另一间公司就是ARM。
ARM制作的芯片过去多用在智慧型手机上,不过它也慢慢地将触手伸进服务器芯片。虽然它
的新服务器芯片设计跟目前资料中心用的芯片比起来还是差很多,ARM已经激起许多科技
设备供应商的兴趣,因为他们的芯片比较省电,省电是大型网络公司的主要考量之一。
ARM的芯片还有其他卖点:ARM不做自己的芯片,它授权其他公司使用它的芯片设计,所以
其他公司就可以自行订做需要的芯片。
更多的客制化Andrew Feldman表示,大型电脑制造商想要拿到适合他们特殊需求的芯片,
是很自然的事。Feldman说:“客户总是向供应商要求特定功能和性能特性(performance
characteristics),这在处理器这一行也一样。做为系统供应商,你深知末端客户的需
求,所以你会试着说服CPU供应商听你的话,把你认为客户会想要的功能放进芯片里。”
不过客制化的方法有很多。AMD的John Williams说:“客制化有很多种意思。”Williams
表示,有时候,当买家收到客制化的芯片时,只代表他们拿到整个生产线上最好的硅芯片
。虽然现代芯片制造厂的操作非常精确,但是做出来的处理器还是会有各式各样的特征。
Williams表示,某些客户会拿到最快的芯片,或是最节能的芯片。
个别来看,客户会要求芯片制造商针对他们的特殊需求更动芯片。电脑制造商可能会说服
Intel或是AMD打造可以提供给整个市场的新版本芯片,不过电脑制造商也可能会想要拿到
其他人拿不到的客制化芯片。
Andrew Feldman的SeaMicro一开始是一间致力于打造新型省电服务器的公司,使用的芯片
是Intel的Atom芯片,一种原本为智慧型手机和其他行动装置所设计的处理器。SeaMicro
表示,SeaMicro的工程师给Intel“重要而且明确的建议”,所以Intel做出新版本的Atom
(意即N570)。
这个例子提到的是能够提供给整个市场的客制化芯片。自从推出N570以后,Intel已经打
造另一个版本的Atom芯片,叫做Centerton,据称这是特别为服务器所打造的芯片。HP已
经提到它会提供使用这款芯片的系统。Intel的发言人Mark Miller表示:“根据我们从共
同客户群看到的潮流,Intel经常和原厂委托制造商(OEM)合作定义客制化芯片。”
不过有时候,芯片设计工程师会更进一步,只为一间特定的供应商客制化芯片。AMD的
John Williams表示,AMD已经会依照客户想要省电的的需求而关掉芯片上面某些部分。在
其他的状况下,AMD会强化芯片。Williams说:“在某些情况下,客户会说:‘你可以整
合我们这项智慧财产吗?我们必须将我们的系统跟其他人的做出区别,而且我们想要成为
唯一能够拿到这款芯片的人。’”
Williams补充说明,这种客制化的类型相当罕见。当AMD深入更动芯片、加入指令的时,
它基本上会将这些变更开放给所有的客户。对于AMD来说,这么做比较经济实惠。
Feldman的看法也很类似,不过他认为相对AMD而言,芯片客制化对Intel来说会比较困难
,因为Intel有自己的芯片制造厂,而当客户要求额外的客制化服务时,这会逐渐变成问
题的重心。Feldman表示,系统制造商固然可以说服Intel在现有的处理器上加入一两个指
令,不过制作完全客制化的芯片是两码子事。Intel这类公司的芯片制造厂一开始就是专
为生产大量相同的元件所设计,而不是为了制作客制化处理器所设计。
Feldman说:“芯片制造厂就像印刷机。在做一大堆一样的元件时,芯片制造厂的功效可
以发挥到最大。如果你让芯片制造厂做很多不一样的工作,那它的表现就会差到不行,
因为换工作需要时间,而印刷机只有在运作的时候才会赚钱,设定新工作的时候印刷机可
不会赚钱。”
给Google的新ARM?
如同Feldman所指出的,ARM是非常不一样的厂商。Feldman表示,ARM整体营运模式着重在
客制化芯片设计。ARM将自家的核心设计授权给外部的制造商,所以这些制造商就可以进
一步按照自己的特殊需求来更动ARM的设计。
Feldman相信芯片客制化在服务器市场上会愈来愈重要。Feldman表示,客制化会使得大型
网络公司特别对ARM的架构感兴趣。
Feldman说:“ARM授权了100家以上的厂商,每家厂商制作一种客制化元件。这些芯片几
乎都是针对特定的应用而客制化,像是针对特定的电话做更改等等。为超大型资料中心客
户客制化这个芯片是一件轻松的事。另一方面,超大型资料中心公司也可以成为ARM的授
权厂商,这样他们就可以做自己的元件。”
现在这些看起来都有点夸张。因为在服务器的运作方面,ARM芯片还是缺少某些重要的元
素,甚至连ARM都表示Google和Facebook离打造自己的处理器还很远。ARM的服务器系统暨
生态体系部门主任Ian Ferguson说:“我们的营运模式让这一切可以成真,不过那些网络
公司到可以做出自己的服务器芯片之间,还有很长的一段路要走。”
Ferguson表示:“这个意思就是说,ARM还没有将相关技术授权给这些大型网络公司。”
Ferguson在谈到ARM的机器还需要很多工夫才能够在大型资料中心里面运作时,态度非常
小心,而且他说Intel的能力不应该被低估。Ferguson指出,Intel在并购不同的事业体,
以增加微处理器的新技术之后,它就拥有为客户提供客制化服务会用到的工具;不过就像
Andrew Feldman所质疑的,Ferguson也质疑客制化对Intel来说是否经济实惠。
Ferguson表示,更重要的是,网络巨擘必需取得适当的工程师人才。不过这不是很大的问
题,这些公司在聘雇硬件工程师方面已经具备相当的经验,而且Google已经买下一间位在
美国加州圣荷西的Agnilux芯片设计公司。
当Google和Facebook自行设计服务器、储存装置和网络设备等等,你一定可以看出来他们
正在在前往客制化自家芯片的路上。AMD的John Williams表示,客制化芯片不是件容易的
事,即使对Google来说也是如此。不过他不会排除进行客制化的可能性。他说,有ARM这
类的公司会让整件事变得比较简单,因为它让其他公司不需要从零开始打造自家的芯片。
Ferguson说:“必须要有人来做这个设计,不过也要处理很多处理器方面的智慧财产权
事项。从后端来看,你还要跟协力制造商培养关系,这就是为什么成本会增加的缘故。
不过你经手的量很大的话,这些成本问题就会迎刃而解。”