英特尔和AMD最大的云威胁可能是X86指令集

现如今，全球据统计超过90%的云基础设施即服务(IaaS)实例类型是基于Intel Xeon处理器。那么，AMD的EPYC处理器会从英特尔手中夺走大量的云市场份额吗?还是会有其他的服务器处理器给AMD和英特尔在云市场带来实质性的竞争?

2005年前后，英特尔和AMD占领了服务器处理器市场。这发生在AMD将64位指令引入x86指令集及其Opteron处理器架构之后。随后英特尔在其核心处理器架构和Xeon产品中加入了AMD 64(现在是x86-64)指令。自那之后，AMD在2008-2018年的时间内失去了大部分服务器处理器市场份额。

AMD和Intel是目前唯一交叉授权使用彼此关键的x86-64专利的服务器处理器供应商。要构建一个现代的x86-64服务器处理器，AMD和Intel的专利都是必须的。

就在几年前，Arm认为它将在x86指令集上获得可观的市场份额。Arm的商业模式是将其Aarch64指令集授权给公司，然后这些公司再设计自己的服务器处理器。目前获得授权的Arm服务器处理器包括安培的eMAG、AWS的gravity on、华为鲲鹏和Marvell的ThunderX。

然而，AMD推出的基于EPYC芯片的x86设计让Arm及其授权商措手不及。显然，除了Arm，企业和云数据中心市场都低估了AMD的创新能力。

与此同时，加州大学伯克利分校的一群研究人员创建了RISC-V开源指令集，并由RISC-V基金会将其商业化。许多现有的和潜在的Arm服务器处理器设计人员正在评估基于RISC-V处理器的潜力。其中涵盖了一些如阿里巴巴集团和谷歌等大型IaaS云，以及一些目前不从事服务器处理器设计业务的芯片公司，如NVIDIA。

为了获得IaaS市场的份额，就像AMD和Arm都在尝试的那样，RISC-V必须同时展示企业级的质量和云工作负载性能价值。但RISC-V仍处于开发的早期阶段，在许多年内都不会成为云数据中心部署的成熟竞争者。

IBM最近开源其Power系列处理器的指令集架构。IBM的POWER9是一个企业级的服务器处理器。IBM在启动OpenPOWER基金会方面做得很好，它为POWER9创建了一个云服务器供应链生态系统。在过去的几年里，谷歌已经在各种活动中展示了基于openpower的POWER9。

而从商业角度出发，因为IBM不仅仅只是开源了POWER架构，同时还提供了一个平台，能让众多的团体可以在硬件、软件及调校工作上进行紧密合作。在过去几年，芯片设计和制造服务，已经成为IBM芯片部门的主要突破点之一。

看来我们还得在等一段时间，看看谷歌云是否将POWER9部署到它的公共IaaS中。如果是这样，还有其他人会效仿吗?

虽然开源的RISC-V和POWER指令集看起来像通配符，但最终的通配符可能是其他x86-64服务器处理器设计。创建一个可行的x86服务器处理器所需的许多专利要么已经过期，要么即将过期。AMD设计的AMD 64和Opteron处理器，距今已有20年了!英特尔的奔腾4和SSE指令集开始于1998年，并在2000年底引入市场。

AMD在2003年春季推出了Opteron处理器架构，采用的是Intel的Pentium 4 32位指令集、AMD 64位指令集扩展和Intel的SSE2多媒体指令集扩展。这一即将到期的知识产权组合将使新的市场进入者能够绕过Arm、RISC-V和POWER指令集面临的软件生态系统挑战。(专利过期是基于专利申请的日期，通常是在产品发布之前很久。)

对于任何处理器指令集来说，验证都是软件生态系统增长的最大驱动力。所有声称与指令集兼容的处理器，从操作框架和应用程序开发的角度来看，实际上都必须是兼容的。AMD和Intel有着令人印象深刻的x86-64验证套件，但这主要是为了解决在数据中心领域30年来遗留的企业操作系统和应用程序兼容性问题。云部署可能指定一个更轻量级的验证套件，这就降低了新加入的x86-64服务器处理器的门槛。

虽然现在还没有公开的迹象表明公司正在设计新的基于x86-64的处理器内核，但是设计和验证一个新的服务器处理器内核架构大约需要三到四年的时间。这意味着无论是基于x86-64、Arm Aarch64、POWER9还是RISC-V，我们都应该着手开发2022-ish服务器处理器产品。

对于非x86-64指令集，构建和维护具有竞争力的软件开发和操作框架需要大量的资金。因此，追随AMD的脚步似乎是个不错的策略，但它在x86-64软件兼容性方面已经足够满足一些主要的云提供商了。