簡介
何謂資料中心
資料中心不是一顆晶片，它是一套完整的解決方案。主要就是企業用來處理資料的後台的一群軟硬體的集合，本文只會討論硬體的部份，不會討論關於軟體的部份。詳見下面「資料中心的組成」小節的說明。
所有您我熟知的科技公司，或是大型企業都需要資料中心解決方案的產品，而且市場的需求是逐年在快速的攀升中，到目前還看不到止境。
應用領域何在？
資料中心牽涉到的運用領域實在太過龐大，包括：
- 雲端運算
- 大數據
- 人工智慧
- 視聽串流
- 電商
- 資料庫
- 任何的網路服務，例如傳統的網站伺服器，電子郵件伺服器
半導體界的明星領域
資料中心是少數仍在高速成長的半導體領域。一個現代完整的資料中心系統包括以下的組成。
資料中心最新的趨勢
由於為了迎合大量資料運算的需要，近年的資料中心產生了很大的變化，這當然也是供了許多商機。這些主要的趨勢有以下幾項。
無伺服器計算
無伺服器計算（Serverless computing），又被稱為功能即服務（Function-as-a-Service，縮寫為 FaaS），是雲端運算的一種模型。以平台即服務（PaaS）為基礎，無伺服器運算提供一個微型的架構，終端客戶不需要部署、組態或管理伺服器服務，程式碼運行所需要的伺服器服務皆由雲端平台來提供。
存算分離架構
之所有會有把資料的「儲存」和「運算」兩大操作完全分離的架構，使資料運算處理在效率上獲得大幅度地提升。主要是因為：
- 數據保存週期與服務器更新周期不匹配。
- 性能可靠性與資源利用率難以兼得。
- 無服務器（Serverless）無伺服器計算應用等新型分佈式應用有共享存儲的訴求。
- 數據中心稅導致數據密集型應用效率低下。
這就衍生了擴展時資源得不到充分利用，還增加了數據遷移等工作；支撐業務的服務器存儲無論是性能型還是容量型，均無法同時實現高性能、高可靠性與高資源利用率等。
另一方面，以無服務器（serverless）應用為代表的新型分佈式應用的興起，就像一股催化劑，加速了業務數據共享訪問的需求，使得存算分離架構獲得更多用戶關注。例如，分佈式數據庫等應用紛紛轉向容器化部署與應用，存算融合的架構在CPU、記憶體、存儲容量/IOPS/頻寬，網路IO/頻寬等多個面向均很難滿足新型分散式應用的要求。
巴菲特持有的雪花（美股代碼：SNOW）這家企業，主要的競爭力就是著眼在存算分離的架構上。詳情請見我的文章《巴菲特持有的雪花（Snowflake）究竟是家什麼樣的科技公司？它的價值在那裡？》
資料高速傳輸的需要
為了支援存算分離、快速攀升的資料量、以及運算速度的要求；製造商競相推出高性能的技術框架、NVMe/CXL新協議、專用數據處理器（如：DPU）、RDMA/NoF新型網路技術等硬體的快速發展，為新型存算分離架構奠定了基礎。與傳統存算分離架構相比，新型存算分離架構具有更多新特徵：例如無磁碟機（Diskless）的服務器、多樣化的網路協議、專用化的數據處理器和極高存力密度的存儲系統等。
產業界出現全新的產品
因為上述的快速改變，目前各家廠商競相推出大量的DPU產品的湧現就是最好證明。DPU主要是將數據存儲、訪問等大量操作卸載到專用數據處理器上，釋放服務器的算力，從整體上提升架構的能效比。
而取代伺服器本地的硬碟則是使用無磁碟架構的存儲系統，近年來威騰電子（美股代碼：WD）的OpenFlex、Vast Data Ceres、華為的OceanStor Micro微存儲都是新型存算分離架構下的存儲系統的代表。
資料中心的組成
伺服器中央處理器
這是一般人容易暸解的部份，也就是超強的伺服器等級的中央處理器。伺服器等級的中央處理器通常必需是多核心，具有超強的運算能力，以及低延遲等特性。
伺服器中央處理器市佔最大的廠商長期以來都是x86架構的處理器，尤以英特爾（美股代碼：INTC）最高曾達近99%的x86架構的伺服器中央處理器的市佔。
但最近幾年的市況已有很大的變化，《英特爾目前艱難的困境》和《英特爾是怎麼賺錢的？以及投資它的好處 》的說明。
另一項重點是近年資料中心整體解決方案的霸主輝達（美股代碼：NVDA）到目前為止，尚沒有伺服器中央處理器的產品。輝達直到2021年才公布首款資料中心處理器Grace，產品預計2023年初才能上市。
獨立繪圖顯示處理器
資料中心的獨立繪圖顯示處理器（GPU）並不是用來進行圖形顯示，主要是用於人工智慧的大量資料的訓練之用，請參見我之前的文章《人工智慧投資的陷井》。這也是輝達的強項，也是為何它能稱霸近年資料中心整體解決方案的主要原因。
超微（美股代碼：AMD）因為多年前併購了ATI，也擁有市佔第二的獨立繪圖顯示處理器業務。英特爾的中央處理器雖然很早就「內建」繪圖顯示處理器，但直到2022年才推出「獨立」繪圖顯示處理器，在這方面只能算是入門者。
可程式化處理器
可程式化處理的代表就是FPGA，現場可程式化邏輯閘陣列（Field Programmable Gate Array：FPGA）。可程式化處理器的進入門檻非常高，運用面很廣，擁有一定的市場需求，而大型的廠商卻很有限，基本上只有兩大廠商，再加上幾家第二級規模較小的廠商。但是FPGA很昂貴，這是它不利的地方。它的好處就是能隨時修改設定，您可以把它視為可陏時修改的處理器晶片。
這個領域最大的廠商有兩家，最大的賽靈思（Xilinx）已在2021年被超微併購，第二大的廠商Altera則早在2015年就被英特爾收購了。
高頻寬的資料處理器
資料中心的各種任務不同的許多處理器間，由於必需在這些數目眾多的處理器和元件間快速地搬移資料，因此衍生出需要另一類的資料處理器負責這項任務。
輝達就為了這樣的需求，在2019年前併購了一家業界知名的以色列晶片設計廠商Mellanox Technologies，補足這一塊拼圖，也讓輝達在這資料中心的領域立即變成領導商；各位由此就可以知道這一部份對資料中心有多重要了。
網路通訊
這部份主要處理的是負責資料中心對外，也就是網際網路的連線和資料傳輸。由於網路和各種行動裝置的成長和普及，運用場景愈來愈廣，產生的資料呈幾何級數的快速成長。可想而知資料中心需處理的資料量是天文數字般的龐大。這一部份很專業，因此長期以來被思科（美股代碼：CSCO），華為，瞻博網路（美股代碼：JNPR），Arista（美股代碼：ANET），以及併購Aruba的慧與（美股代碼：HPE）等幾家廠商所把持。
主要廠商
主要的參與廠商
英特爾，輝達，超微；不論是那一家，除了早已把資料中心列為公司核心的業務外，也都強調會是公司未來發展的重心。主要的原因如下：
- 利潤很高：一般的處理器出貨量雖然非常大，但是一般的處理器的競爭者眾，導致利潤逐年下降，這也是英特爾股價長期走跌，一再破底的其中一項主要原因。
- 仍在高速發展，前景看好。
- 進入門檻高，有能力參與者，而且能有可觀市佔的廠商並不太多，目前全球只有英特爾，輝達，超微這三家。不僅如此，而且這三家是各擅所長的領域，嚴格來說，沒有一家能擁有所有的技術或完整的解決方案。
主要供應商和業務表現
請注意，除了英特爾外，輝達和超微的資料中心業務都已經是該公司的營收最大的部門了。
輝達
| 部門表現(2022年第三季) | 金額（十億美金） | 年成長率 |
| 總營收 | 5.93 | -16.5% |
| 資料中心 (data center) | 3.833 | +30.55% |
| 遊戲 (gaming) | 1.57 | -51% |
| 專業繪圖顯示 | 0.2 | -65.34% |
| 汽車 | 0.251 | +85.93% |
| 其它 (OEM & Other) | 0.073 | -68.8% |
超微
超微的資料中心業務包括了以下的資料中心 (data center)和嵌入式系統 (embedded)這兩個部門的業務。
| 部門表現(2022年第三季) | 金額（十億美金） | 年成長率 |
| 總營收 | 5.6 | +29.93% |
| 客戶端 (client ) | 1.02 | -40% |
| 資料中心 (data center) | 1.61 | +45% |
| 遊戲 (gaming) | 1.6 | +14% |
| 嵌入式系統 (embedded) | 1.3 | +1549% |
英特爾
英特爾的資料中心業務，其實包括了以下的智慧中心 (DCAI)和網路及邊緣事業 (NEX)這兩個部門的業務。
| 部門表現(2022年第三季) | 金額（十億美金） | 年成長率 |
| 總營收 | 15.3 | -17.3% |
| 客戶端運算 (CCG) | 8.1 | -17% |
| 資料中心和人工智慧 (DCAI) | 4.2 | -27% |
| 網路及邊緣事業 (NEX) | 2.3 | +14% |
| 加速運算系統及繪圖 (AXG) | 0.185 | +8% |
| 自駕車解決方案 (Mobileye) | 0.45 | +38% |
| 晶圓代工服務 (IFS) | 0.171 | -2% |
市場趨勢
除了這三大廠商外，近來最主要的趨勢是客戶都會自行開發晶片以符合自己的特殊需求，因為：
- 買來的現成的產品很難客製化，客戶也不願意讓廠商知道自己的太多機密（例如資料量的大小，演算法，運用領域等）。
- 採購的現成產品，由於供應商極少，議價空間很有限，價格非常高（看看輝達近年的股價就知道了）。而大型客戶的採購量很大，成本上很不划算。
- 網路和科技的變化快速，大型客戶不願讓供應商決定自己的命運和專案的時程。
至於目前有多少大型客戶這麼做，答案是很多。詳情請參見我之前的文章《英特爾目前艱難的困境》的說明。
本人為原文作者，本文精簡版原刊登在Smart智富月刋
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