国产服务器芯片要燃了
服务器市场正在加速放量。
作者 | 丰宁
来源 | 半导体产业纵横
(ID：ICViews）
近年来，随着中国加快建设新基建，云计算、边缘计算等新兴技术渗透率逐渐提高，推动服务器市场出货量稳步增长。
据中国互联网数据中心（IDC）统计：
2019年全球服务器出货量达1174万台，同比轻微下降0.9%，全球服务器出货金额为873亿美元，同比下滑1.7%。中国服务器市场出货量达到318.6万台 同比下滑3.7%，市场规模达到182.0亿美元，同比增长2.9%。中国服务器市场规模在全球占比20.8%。
2020年全球服务器出货量达1220万台，同比增长3.92%，全球服务器出货金额为910.1亿美元，同比增长4.26％；中国服务器市场出货量为350万台，同比增长9.8%，市场规模达到216.49亿美元，同比增长19.0%。中国服务器市场规模在全球占比23.8%。
2021年全球服务器市场出货量1353.9万台，同比增长6.9%，全球服务器出货金额为992.2 亿美元，同比增长 6.4%，中国服务器市场出货量为391.1万台，同比增长8.4%，市场规模达到250.9亿美元，同比增长12.7%。中国服务器市场规模在全球占比25.3%。
根据 Counterpoint 的全球服务器销售跟踪报告，2022年全球服务器出货量达1380万台，同比增长6%，出货金额为1117 亿美元，同比增长 17%。此外，根据IDC 发布的《2022 年中国服务器市场跟踪报告》，2022 年中国服务器市场规模为 273.4 亿美元，同比增长 9.1%。中国服务器市场规模在全球占比24.5%。
从以上数据可以看到，中国正成为全球最主要的服务器增长市场，市场规模由2019年的182亿美元增长至2022年的273.4亿美元，复合年均增长率达14.5%。
根据IDC、中商产业研究院数据显示，预计2023年中国服务器市场规模将增至308亿美元。未来中国服务器市场还会迎来新一轮的井喷式发展。
面对如此广阔的市场空间，中国芯片公司如何把握？
一方面，服务器的独立自主性可以确保其在运行过程中的安全性，尤其对于一些高新科技企业，核心的技术数据等同于生命。过于依赖进口就等同于将自己生命的主动权全权托出。比如：今年伊始，戴尔目标2024年全面停止使用中国产芯片的消息一传出就引起了轩然大波，要知道就在两年前，戴尔大中华区董事长还说要扎根中国，“不要把自己当外人”。
可见，服务器国产化的重要性不言而喻。
另一方面，从上游服务器核心的芯片领域来看，X86依然是服务器CPU的主流架构，市场长期被英特尔和AMD为代表的厂商垄断。按照2021年统计数据，X86架构市场占比高达97%。ARM架构市场占比2.07%，剩下的其他架构仅剩0.93%。
根据 IDC 在2018年服务器成本结构数据显示，芯片成本在基础型服务器中约占总成本的 32%，而在高性能或更强性能的服务器中，芯片成本占比高达 50%～83%。随着ChatGPT 爆火，致使全球高性能服务器竞赛升温，服务器芯片市场将会很快迎来爆发式增长。
那么市场增长产生的直接价值是什么？
是红彤彤的钞票！中国作为最主要的服务器增长市场，对应的服务器芯片公司必然不会放过这样一个好时机。
如今，国产服务器CPU正处于奋力追赶的关键时期，主流的厂商包括海光、兆芯、飞腾、华为鲲鹏、龙芯、申威六家领军企业。
就各家发展特点来看：
海光、兆芯都采用x86架构IP内核授权模式，可基于公版CPU核进行优化或修改，优点是性能起点高、生态壁垒低，但由于依赖海外企业授权，自主可控风险偏高。
相较x86，走Arm路线自主化程度更高。华为鲲鹏、飞腾都获得了Armv8永久授权，可自行研发设计CPU内核和芯片，也可以扩充指令集。不过现在Arm将不再向这些国产CPU厂商提供Armv9的永久授权，因此采用Arm架构仍存长期隐患。
龙芯中科、申威分别走的是MIPS、Alpha路线，自主可控程度相对更高，但偏小众。
就各家产品及应用来看：
华为鲲鹏：垂直生态的领导者，也被称为国产服务器CPU的黑马。
在通用计算处理器领域，华为鲲鹏在2014 年发布鲲鹏 912 处理器， 2016 年发布鲲鹏 916处理器。2019 年 1 月，华为正式发布鲲鹏 920 芯片。
鲲鹏 920 处理器是业内首款 7nm 数据中心 ARM 处理器，非 X86 架构芯片中鲲鹏 920 芯片在算力维度方面优势领先。在SPEC （标准性能评估机构）测试中，48 核的鲲鹏 920 与 IntelXEON8180 的性能相当，而 64 核的测试性能要优于 XEON8180。
按理说，性能强悍的鲲鹏 920 本可以拿下一大块Intel服务器芯片的市场，但是在鲲鹏 920 推出之际，正值华为开始持续遭遇美国打压。受限于其工艺，这款处理器处于被动消耗状态。自2020年中国电信开始招标华为鲲鹏服务器以来，受制于鲲鹏芯片短缺的影响，整体供应处于偏紧状态。
同样受到限制的还有飞腾和申威。2021年4月，美国商务部宣布，将国产CPU厂商飞腾、申威等7家中国机构纳入“实体清单”，对其进行出口管控。两者的共性是都在算法和模型训练上颇具实力。不过，此次纳入实体清单并不意味着完全无法使用代工服务，之前华为无法获得台积电供货是因为美国出台专门针对生产的精准打击措施。
飞腾是PKS（飞腾P、麒麟K、安全S）生态体系主导者，其党政市场占有率高。
飞腾生态发展迅速，为行业自主创新作出了重要贡献。在生态建设方面，飞腾与 1600余家国内软硬件厂商打造完整生态体系，与 6 大类 1000 余种整机产品，2600 余种软件和外设完成了适配；基于飞腾桌面 CPU 的终端已形成了较为完整的生态图谱，可覆盖从整机硬件、基础软件到上层的应用。基于飞腾桌面 CPU 的终端产品已能够实现海量 Android 应用的运行，基于飞腾 CPU 的软件生态也在不断丰富和完善。
从产品迭代上，飞腾主要包括 FT-1500 系列产品、FT-2000 系列产品以及基于 FTC663 内核的 D/S 系列产品。
申威是特种领域的领导者，为“国之重器”中国超算供应大脑。
申威采用自研的申威 64 位指令集，重点应用于特种领域，努力实现在国防和网络安全领域芯片的自主可控。随着其产品技术的日益成熟，其生态也不断趋于完善。申威的主要代表产品是SW1600、SW1610、SW26010。
海光信息：国产高端CPU领军者。
海光最新一代 CPU 已接近国际同类高端产品水平，并兼容x86 指令集，具备较高的应用兼容性和较低的迁移成本，在电信、金融、互联网等领域优势显著，其与第一大股东中科曙光的高效协同为公司产品放量打下了深厚基础。
海光CPU包括海光3000、5000以及7000系列，三个系列产品技术设计同源，处理器核心等具有相似的技术特征。其中，海光3000系列主要应用于工作站与边缘计算服务器，海光5000系列主要应用于中低端服务器，海光7000系列主要应用于高端服务器。目前在售的海光CPU产品主要为海光7200、海光5200和海光3200系列产品。
兆芯：合资CPU的探路者。
兆芯于2013年由中国台湾威盛与隶属于上海市国资委的上海联和投资公司所合资成立，威盛持股20％，上海国资委持股80%。兆芯同时掌握中央处理器、图形处理器、芯片组三大核心技术，具备相关IP自主设计研发的能力。其兆芯开先KX-6000系列处理器，是业内第一款完整集成CPU、GPU、芯片组的SoC单芯片国产通用处理器，这为整机系统的开发提供了较大的便利条件，同时也更利于控制成本。
与英特尔处理器横向对比，8核心的KX-U6780A产品性能与第七代的4核心英特尔i5整体水平仍存在差距，尤其是单核性能不足7代i5一半，但整数性能方面对英特尔i5实现了反超。
龙芯中科：自主可控程度高，其主力CPU产品进入快速增长阶段。
龙芯中科是中国科学院计算所自主研发的通用CPU，采用自主LoongISA指令系统，兼容MIPS指令，所有IP模块皆为自主设计，拥有片内安全机制、可信性高。
今年4月，龙芯推出2023款HPC CPU:3D5000，拥有32核高达2 GHz和300W TDP，据称比典型Arm芯片快4倍。龙芯3D5000 CPU通过以小芯片的方式将两个现有的3C5000芯片融合在一起进行封装，面向国内服务器细分市场和HPC客户。龙芯 3D5000 的推出，进一步满足了数据中心对性能的需求，也标志着龙芯中科在服务器 CPU 芯片领域进入国内领先行列。
不过，由于支持龙芯的整机厂商仅有5家左右，且其芯片虚拟化能力尚存不足，因此支持的云平台厂家同样不多。
除了以上提到的指令集架构之外，与Arm、MIPS同源的RISC-V也正在兴起。因其相对精简的指令集架构（ISA）以及开源宽松的BSD协议近年来发展较快，国内阿里平头哥、国芯科技等企业推出了基于RISC-V架构的相关嵌入式CPU产品。
不过发展至今，国产化之路依旧走得非常艰难！
自浪潮在1993年研发出国内首台小型服务器开始，国产服务器已经走过了整整30年。如今，这个成熟市场的特点非常明显：不怎么赚钱但又非常关键。
一方面在英特尔X86架构的技术壁垒和成熟生态面前，ARM这条路径本身就没那么容易。TrendForce也曾预测，至2023年前，以ARM架构为代表的服务器芯片仍难与X86抗衡。
另一方面，开发ARM架构的服务器芯片难关重重，不止设计复杂，对性能、功耗要求极高，无疑是一场重投入、长周期的战役。而且，开发之后能否批量销售、客户用起来不出问题等更是无形的挑战。
中国服务器能取得今天的成绩除了国产厂商的砥砺前行之外，还得益于国家的大力扶持。
自2007年以来，中国政府部门开始重视网络信息安全保护，鼓励银行、国有企业和政府机构等使用本土厂商的IT设备，包括网络交换机、服务器、存储等，叠加信创市场的推动，国产服务器采购比例不断提高。
最近几年中国电信、中国移动服务器招标的大部分名额就给了国产服务器厂商。
中国移动2021—2022年PC服务器集中采购第一批次及补采共采购204696台服务器，国产芯片服务器占比41.65%，其中海光占比19.74%，华为鲲鹏占比21.90%。
中国移动2021—2022年PC服务器集中采购第二批次（标包1-6）采购47845台服务器，国产芯片服务器占比26.41%，其中海光占比11.36%，华为鲲鹏占比15.05%。
中国移动2021—2022年PC服务器集中采购第二批次（标包7-9）采购34400台服务器，其中标包7为采用海光芯片的PC服务器，合计14133台，占比41.08%；标包9为采用鲲鹏芯片的PC服务器，合计6864台，占比19.95%，本次集中采购整体国产化率为61.04%。
综合来看，中国移动PC服务器在2021—2022年集中采购中，采用海光芯片的服务器达59982台，占比20.90%，采用鲲鹏芯片的服务器达58901台，占比20.53%，整体国产服务器占比高达41.43%。
值得注意的是，根据中国移动发布的2020年PC服务器集中采购项目结果显示，采购规模共计13.8万台，订单大头被英特尔芯片拿走，占比高达77%，鲲鹏芯片占比只有14%，海光芯片占比7%，AMD芯片占比2%。
中国移动大规模采购国产芯片的服务器也并非孤例。
中国电信2020年服务器集中采购56314台服务器，国产服务器预估采购数量达11185台，占总数的19.9%；英特尔服务器占79.4%，AMD服务器占0.7%。
中国电信2021—2022年服务器集中采购20万台，国产处理器芯片的采购规模为53401台，整体国产服务器（包括华为鲲鹏、海光、飞腾）占比26.7%。英特尔处理器占70.9%，AMD服务器占2.4%。
在2022年中国联通人工智能服务器集中采购项目中，标包二全部采用华为昇腾系列，台数占比为33.3%，预算占比为30.7%。
前不久，中国建行进行的6亿元的服务器招标，国产CPU得到全胜。根据建行的招标结果显示，这次中标的服务器，均采用的是飞腾芯片、鲲鹏芯片、海光芯片架构。从具体的份额来看，鲲鹏芯片的服务器高达3.64亿元，占所有金额的61%，接近三分之二。而海光芯片的服务器拿下了1.58亿元，占所有金额的26%。飞腾芯片的服务器拿下7411万元，占所有金额的12%。
整体来看，伴随着云计算时代的到来，中国专业的服务器厂商加速技术创新，逐渐实现了向高端市场的渗透，不断挤压海外服务器厂商在服务器市场的份额及发展空间。但是，我们应该注意到，中国服务器市场依旧在绝大部分环节受制于国外尤其是美资厂商。中国纵然有政府的鼓励与支持，但是就整个市场而言，企业级依旧占据着更多的市场份额，在此基础上，希望市场愿意多给国产服务器一些机会。
最起码不应该是“一只手掐住你脖子，另一只手伸进你钱包”的现状。
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