ARM正从移动端向云计算服务器市场发起最有力的进攻。申万宏源报告指出,24H1 ARM在全球服务器市场份额已达13%(按金额),AWS Graviton、微软Cobalt 100、谷歌Axion、英伟达Grace、阿里倚天710、华为鲲鹏等ARM服务器CPU密集部署。AI场景中CPU和GPU需协同工作,英伟达GH200将Grace CPU和H100 GPU共封装,CPU+GPU共封装成为云计算芯片设计趋势。ARM服务器生态比x86更加开放,云/AI厂商自研服务器CPU能强化议价权、降低成本、提升业务效率,ARM服务器市场扩张趋势明确。
ARM服务器生态建立:Neoverse系列引领
2018年以前,ARM服务器芯片由下游客户自主基于ARM架构定制(如高通Centriq和Marvell ThunderX),缺乏对服务器场景的理解、生态影响力和投入不足,性能落后于Intel/AMD的x86产品。
2018年,ARM发布Neoverse系列并主导建立新的ARM服务器生态,结束了此前下游客户各自为战的混乱局面。2020年,Cortex-A系列进一步分化出高性能的Cortex-X系列,峰值性能进一步提升。Neoverse系列持续迭代——N1/V1/V2等版本性能逐代提升,为ARM在服务器市场的规模化部署奠定基础。
相比ToC的电子产品,ToB的服务器软件栈生态相对较小,且相比使用者习惯而言更重要的是商业利益和投入产出比。ARM比x86平台更加开放,云/AI厂商能够更自由地打造合适的体系,因此云/AI厂商有充分意愿、能力和资源基于ARM自研服务器CPU。
云/AI厂商积极部署:AWS/微软/谷歌/英伟达全面布局
自研服务器CPU对云计算/AI厂商具有战略价值:1)强化议价权,提升在供应链上的话语权;2)降低成本,自研芯片在规模效应下降低边际成本;3)提升业务效率,针对自身业务进行软硬件优化。
主要厂商布局:AWS先后推出Graviton 1(Cortex-A72/2018)、Graviton 2(Neoverse N1/2019)、Graviton 3(Neoverse V1/2021)、Graviton 4(Neoverse V2/2023),迭代路径清晰;微软Cobalt 100(2023年部署)和Cascade(开发中);谷歌Axion(Neoverse V2);英伟达Grace(Neoverse N2);阿里倚天710(Neoverse N2/2021);华为鲲鹏系列。
IDC数据显示,24H1 ARM在全球服务器市场按出货量占比12%、按服务器供应商收入占比13%。随着巨头ARM服务器芯片陆续迭代部署,ARM在服务器市场的份额将持续增长。
AI驱动:CPU+GPU共封装成趋势
GenAI的出现使CSP对GPU需求指数级爆发,但CPU需求并未被替代。CPU侧重串行指令处理,GPU更擅长并行计算,AI场景中CPU和GPU需要协同工作。
英伟达GH200系列将基于ARM的Grace CPU和H100 GPU封装在一起,实现内存共享、互连加速及降低功耗。CPU+GPU共封装已成为云计算芯片设计一大趋势,在英伟达下一代GB200中仍延续这一做法。AMD也推出MI300A等CPU+GPU共封装产品。
技术方案上,Grace CPU在GH超级芯片中的性能表现优于AMD Milan 7763,验证了ARM在服务器端的技术竞争力。随着更多AI芯片厂商推出CPU+GPU共封装产品,ARM将借助这一趋势获得更多服务器市场份额。
国内产业链机会
国内基于ARM架构的服务器CPU相关厂商:
华为鲲鹏系列:基于ARM架构的服务器CPU,已广泛应用于国内信创市场,相关合作伙伴包括软通动力、神州数码、中国长城等。
阿里倚天710:基于Neoverse N2,部署于阿里云数据中心。
受益标的包括:神州数码(华为鲲鹏服务器整机合作伙伴)、中国长城(基于飞腾ARM CPU的整机)、软通动力(华为生态合作伙伴)、中科创达(ARM生态软件适配)等。
主要ARM服务器CPU布局| 厂商 | 产品 | 架构 | 时间 |
|---|
| AWS | Graviton 1/2/3/4 | Cortex-A72/Neoverse N1/V1/V2 | 2018-2023 |
| 微软 | Cobalt 100/Cascade | ARM架构 | 2023/开发中 |
| 谷歌 | Axion | Neoverse V2 | — |
| 英伟达 | Grace | Neoverse N2 | 2024 |
| 阿里 | 倚天710 | Neoverse N2 | 2021 |
| 华为 | 鲲鹏系列 | ARM架构 | — |