基于 ARM 的服务器市场规模、份额、增长和行业分析，按类型（单核 ARM 服务器、多核 ARM 服务器、片上服务器解决方案、ARM 云服务器）、按应用（数据中心、云计算、物联网 (IoT)、边缘计算、高性能计算）、区域见解和预测到 2033 年

手臂Ø 基于服务器的市场概述

2025年，基于ARM的服务器市场规模为273万美元，预计到2033年将达到662万美元，2025年至2033年的复合年增长率为10.34%。

到 2023 年底，基于 ARM™ 的服务器单元在数据中心和云平台的安装基数达到约 120 万个核心。数据中心目前部署了超过 24,000 个基于 ARM™ 的服务器节点，占全球服务器总数的近 8%。多核 ARM 解决方案（每个芯片 16-128 个核心）占据主导地位，占 2023 年第四季度所有 ARM 服务器出货量的 72%。这些服务器通常每个插槽的功耗为 65-W 至 180-W，而 x86 替代方案的功耗为 200-350-W。值得注意的是，超过 65% 的 ARM 服务器集成到边缘计算用例中，包括物联网网关，其中智能工厂和物流中心部署了超过 270,000 台服务器。在云环境中，ARM 服务器目前支持私有 AI/ML 环境中 14% 的计算实例。值得注意的是，亚太地区拥有 45% 的基于 ARM 的边缘部署，而北美在数据中心集成方面处于领先地位，占所有基于 ARM 的服务器出货量的 30%。由于其 2U 机架外形效率，OEM 在 2023 年出货了超过 18,500 台单插槽 ARM 服务器。凭借服务器 OEM 提供的 70 多个独立 ARM 服务器 SKU，基于 ARM™ 的服务器市场在 AI 推理、Web 托管和微服务架构领域日益受到关注。

主要发现

司机：对节能计算的需求不断增长 - ARM 服务器每个插槽的功耗为 65–180W，而 x86 的功耗为 200–350W。

地区：亚太地区以 45% 的基于 ARM 的边缘部署和 27% 的云实例使用率领先。

部分：2023 年第四季度，多核 ARM 服务器（16-128 核）占 ARM 服务器出货量的 72% 以上。

手臂Ø 基于服务器的市场趋势

能源效率仍然是基于 ARM™ 的服务器采用的核心趋势。 2023 年，数据中心将大约 40,000 个机架单元转移到 ARM 服务器，从而大规模降低了 22-28% 的能源使用量。边缘和物联网配置放大了这种转变：270,000 个基于 ARM 的边缘节点在智能制造、零售分析和物流中运行，每个节点的功耗低于 150 W，每天生成的边缘处理数据低于 50 GB。云平台越来越多地提供基于 ARM 的实例：截至 2023 年第四季度，ARM 驱动的虚拟机占公共云和私有云中总 AI/ML 工作负载的 14%。在实际测试中，在高核数 ARM 芯片（64-128 核）上运行的批量推理工作负载的处理时间比基于 x86 的同类服务器快 22%。亚太地区的势头引人注目：到 2023 年底，该地区安装了全球 45% 的基于 ARM 的边缘服务器（约 120,000 台），用于智慧城市和工业 4.0 应用。与此同时，北美超大规模企业报告称，每天在 ARM 实例上运行的 vCPU 小时数超过 120 万小时，加强了在 Web 托管、微服务和容器化环境中的采用。 ARM 服务器芯片设计的整合正在兴起，自 2022 年以来，一级 ARM 供应商已发货约 300 个新的多核服务器 SOC SKU。值得注意的是，FPGA 加速的 ARM 平台能够卸载每年 ​​40,000 个单元的推理任务，特别是在 AI 边缘和云推理用例中。混合部署（将 ARM 节点与 x86 基础设施相结合）在高性能计算 (HPC) 领域越来越受欢迎。北美四个国家超级计算中心的研究集群采用混合节点架构，集成了超过 5,500 个 ARM 节点，以优化功率分配和计算效率。将 CPU、内存和网络集成在单个芯片上的片上服务器 (SoC) 设计也在不断增长：这些 ARM SoC 服务器占 2023 年边缘服务器出货量的 18%，在电信和微型数据中心环境中很受欢迎。最后，具有 TrustZone 和安全启动功能的以安全为重点的 ARM 服务器设计占据了金融、医疗保健和政府等受监管行业出货量的 22%，这突显了嵌入式硬件安全对于敏感工作负载的重要性。

基于 ARM 的服务器市场动态

司机

"对节能计算基础设施的需求不断增长"

基于 ARM 的服务器市场主要是由业界对可持续且节能的数据基础设施的推动推动的。 ARM 服务器每个插槽的功耗为 65 W 至 180 W，明显低于传统 x86 处理器的 200-350 W 功率范围。这使得超大规模部署中的每单位能源节省 22% 到 28%。随着全球数据中心每年的用电量超过 200 TWh，向 ARM 系统的过渡可支持节能目标。仅 2023 年，就有超过 40,000 台 ARM 服务器单元部署在能源有限的地区，包括欧洲和亚太地区的边缘节点和托管设施。其较低的热输出降低了冷却要求，从而使每个机架的运营成本额外节省 8-12%。市场上 Kubernetes 环境中 ARM 的采用率也出现激增，其中 35,000 多个 ARM 服务器节点现在为容器工作负载提供支持。随着超大规模企业和电信公司越来越多地集成这些平台，需求将进一步扩大。

克制

"软件生态系统兼容性有限"

尽管具有硬件优势，但基于 ARM 的服务器的采用仍受到软件兼容性问题的阻碍。许多企业工作负载（尤其是遗留环境中的工作负载）都针对 x86 架构进行了优化。到 2023 年，超过 58% 的企业软件仍未针对 ARM 进行移植或优化。对主要企业操作系统发行版的兼容性测试显示，由于系统调用不匹配和库不兼容，高达 20% 的应用程序失败。此外，与 x86 同等版本相比，关键虚拟化平台的 ARM 本机版本显示出 17-23% 的延迟变化。事实证明，开发人员再培训成本高昂，有报告显示，ARM 系统迁移的每位工程师平均再培训费用为 3,800 美元。这些差距减缓了 ARM 在向后兼容性至关重要的大型企业 IT 和政府部门的渗透速度。在软件供应商提供更广泛的支持之前，某些垂直领域的采用可能仍然受到限制。

机会

"边缘和云原生部署的增长"

边缘计算仍然是基于 ARM 的服务器的强劲增长途径。 2023 年，全球部署了超过 270,000 个基于 ARM 的边缘单元，比上一年增长了 36%。这些设备特别适合需要紧凑外形和最低功耗的环境，例如零售分析（超过 75,000 台）、交通基础设施（超过 40,000 台）和智能工厂（超过 55,000 台）。由于将网络、安全和计算集成在一个单元中，片上服务器 (SoC) ARM 平台在这些领域占据主导地位。基于 ARM 的系统还支持流行的边缘 AI 堆栈，有 22,000 多个部署利用设备上的 ML 推理。在云环境中，基于 ARM 的虚拟机每天支持超过 120 万个 vCPU 小时，开发人员更喜欢使用它们来实现容器化微服务和无状态 API 托管。随着 5G 基础设施的扩展，电信运营商预计到 2025 年底将额外部署超过 120,000 个 ARM 边缘节点，从而提供长期增长潜力。

挑战

"硬件开发和集成成本不断上升"

虽然基于 ARM 的设计非常高效，但初始研发和集成成本构成了挑战。开发定制 ARM 服务器芯片的成本可能高达 5000 万美元，特别是在集成 PCIe Gen5、DDR5 和 AI 推理引擎时。构建 ARM 兼容服务器的 OEM 面临额外的设计开销，由于非标准固件和 BIOS 调整，服务器验证周期延长了 9-12 个月。对于规模较小的服务器供应商来说，构建基于 ARM 的平台的中端系统的一次性工程 (NRE) 成本超过 1000 万美元。此外，具有 64 个或更多内核的高性能 ARM 服务器需要先进的封装和互连技术，而这些技术仅限于全球不到 5 家代工厂。与 Redfish、IPMI 和 BMC 解决方案等行业标准管理工具的集成在各个供应商之间仍然不一致。这些因素，再加上特定细分市场有限的规模经济，继续推高早期采用者的每台计算成本。

手臂Ø 基于服务器的市场细分

基于 ARM 的服务器市场按类型和应用程序进行细分，每个细分市场都表现出独特的采用模式。

按类型

• 单核 ARM 服务器：虽然越来越少见，但仍占传统网关和路由器边缘部署的 12%。 2023 年平均部署量约为 36,000 台，主要分布在亚太地区和南美洲。
• 多核 ARM 服务器：这些系统占所有 ARM 服务器出货量的 72%，每个处理器通常有 16 到 128 个核心。 2023 年，供应商出货了超过 130,000 个多核 ARM 单元，用于人工智能、HPC 和云工作负载。
• 片上服务器 (SoC) 解决方案：这些解决方案占部署在边缘和电信应用中的 ARM 服务器的 18%。超过 75,000 台 SoC ARM 服务器集成到紧凑的边缘机柜中，功率预算低于 120 W。
• ARM 云服务器：到 2023 年，ARM 驱动的云实例每天托管超过 120 万个 vCPU，大部分位于容器化环境中。由于无服务器计算的成本效率和可扩展性，这些正在快速增长。

按申请

• 数据中心：2023年，全球超大规模和托管数据中心安装了超过40,000个ARM服务器机架，用于分布式计算和人工智能工作负载。
• 云计算：超过 14% 的云虚拟机现在在 ARM 处理器上运行。该细分市场每天的 vCPU 小时数超过 120 万小时，仍然是最强劲的增长动力。
• 物联网 (IoT)：基于 ARM 的服务器支持超过 55,000 个物联网中心，管理智能建筑、制造和农业中的设备。
• 边缘计算：拥有 270,000 个部署，这是第二大细分市场。边缘节点通常处理速度低于 50 GB/天，并支持亚毫秒级延迟用例。
• 高性能计算 (HPC)：ARM 驱动的 HPC 集群正在不断增长，在定制 SoC 和加速器集成的支持下，国家实验室和大学研究集群拥有超过 5,500 个节点。

手臂Ø 基于服务器市场的区域展望

• 北美

仍然是基于 ARM 的服务器部署最成熟的地区，仅 2023 年就部署了超过 150,000 台。在数据中心安装、云计算工作负载和专注于人工智能的企业的推动下，美国占该地区总量的 78%。主要超大规模企业已将超过 20% 的内部计算集群转移到 ARM 平台。加拿大的教育和研究机构安装了 18,000 多个设备。这些部署的平均电源效率按每个插座 85 瓦计算，可将数据中心冷却要求降低高达 25%。

• 欧洲

继续推进节能计算政策，到 2023 年支持超过 110,000 个基于 ARM 的服务器安装。德国、法国和荷兰引领了区域推动，政府支持的 AI 和 HPC 集群利用 ARM 系统来处理天气预报和基因组学方面的工作负载。欧洲绿色协议资金使德国的数据中心能够使用基于 ARM 的替代方案替换 30,000 多台旧服务器。在法国，基于 ARM 的私有云节点增加了 41,000 个，预计减少了 22,000 吨碳排放。

• 亚太

2023 年 ARM 服务器出货量最高，超过 29 万台，其中中国、日本和韩国领先。在国内云提供商和智能制造的推动下，仅中国就部署了超过15万个ARM服务器节点。在日本，通过在交通分析中使用 ARM 服务器，边缘 AI 部署增加了 44%。台湾芯片设计行业对硬件创新做出了巨大贡献，使得 25 家主要 OEM 厂商能够集成基于 ARM 的芯片。 ARM SoC 服务器占区域总销售额的 39%。

• 中东和非洲

人们对 ARM 服务器部署的兴趣日益浓厚，2023 年安装量超过 35,000 台。阿联酋和沙特阿拉伯占安装量的 80% 以上，针对智能城市基础设施和主权云项目。 ARM 支持的服务器部署在 42 个新的政府运营数据中心中，每个中心平均托管 300 台针对容器化服务和人工智能推理进行优化的服务器。到 2023 年，南非将在 70 多所大学和研究实验室部署 ARM 系统。

基于 ARM 的服务器公司列表

• 安培计算（美国）
• Marvell 科技（美国）
• 亚马逊网络服务（美国）
• 华为技术有限公司（中国）
• 富士通有限公司（日本）
• 高通技术公司（美国）
• NXP Semiconductors N.V.（荷兰）
• 技嘉科技股份有限公司 (中国台湾地区)
• 惠普企业（美国）
• 戴尔科技集团（美国）

安培计算（美国）：2023 年，Ampere 计算占基于 ARM 的服务器出货量的 34% 以上。凭借具有 128 个内核的 Ampere Altra Max 平台，该公司在超大规模环境和容器优先数据中心中得到了广泛采用。全球部署了超过 90,000 台采用 Altra 的服务器。

Marvell 科技（美国）：Marvell 在电信和 5G 领域处于领先地位，为基站和边缘计算节点的服务器基础设施出货了超过 75,000 个基于 ARM 的处理器。 Octeon 和 ThunderX 系列已融入全球 47 家电信运营商网络，在 ARM 服务器市场占据重要份额。

投资分析与机会

全球对基于 ARM 的服务器基础设施的投资激增，上一财年超过 12 亿美元的基础设施支出仅集中在 ARM 服务器迁移上。 2023 年，ARM 芯片设计商和代工厂之间宣布建立超过 12 个新的制造合作伙伴关系，以扩大生产规模。 AmpereComputing 等公司投资了两个新的数据中心设施，每个设施都容纳了 10,000 多台 ARM 服务器，用于内部工作负载和客户云试验。在亚太地区，中国政府启动了一项计划，资助安装超过 200,000 台 ARM 服务器，以替换政府和军事系统中的旧进口硬件。在日本，超过 15 所当地大学和研究机构获得了基于 ARM 的集群，用于人工智能开发和高性能研究。在印度，政府支持的初创公司正在试点用于智能农业和健康技术的 ARM 原生边缘节点，早期部署数量超过 12,000 个。在北美，ARM 服务器基础设施是授予云和边缘数据中心的 8 项联邦能源效率补助金的一部分。通过基于 ARM 的服务器转型，这些中心的总体能耗降低了 17%。此外，仅 2023 年，美国和英国的私募股权公司就向 ARM 原生 SaaS 和 DevOps 工具链提供商贡献了超过 4 亿美元，加强了 ARM 生态系统的增长。边缘人工智能领域也出现了机遇，对低延迟、低功耗计算的需求导致在智能零售、工业物联网和 5G 基站网络中部署了超过 180,000 台 ARM 服务器。将 ARM 片上服务器 (SoC) 架构集成到其商业模式中的初创公司越来越受到风险投资的关注，过去 12 个月内有超过 55 轮 A 轮和 B 轮融资集中在 ARM 平台上。全球基础设施即服务 (IaaS) 提供商计划到 2026 年将基于 ARM 的服务器容量增加一倍。全球已有超过 28 个云数据中心致力于采用 ARM 专有的计算集群，这标志着资本部署正在从传统计算架构转变。韩国、新加坡和阿联酋的地区电信公司也在投资用于 5G 边缘部署的专有 ARM 平台，为未来 24 个月内需求再次激增 20 万台铺平道路。

新产品开发

2023 年至 2024 年间，基于 ARM 的服务器市场新产品开发显着加速，跨超大规模、云和边缘应用推出了超过 15 款新 ARM 服务器型号。 Ampere Computer 于 2023 年中期推出了 AmpereOne 处理器，配备多达 192 个单线程 ARMv8.6+ 内核，支持 DDR5 和 PCIe Gen5，计算效率为每瓦 8.6 SPECint。在发布的前六个月内，超过 22 家云服务提供商开始在其生产环境中测试该芯片。华为于2023年第四季度推出了一系列新的基于ARM的鲲鹏服务器，专为混合云工作负载而设计。这些服务器集成7nm工艺鲲鹏920芯片，每插槽最多64个核心，支持32个DIMM通道，性能较上一代提升38%。仅在中国，国有数据中心就安装了 3,200 多台新的鲲鹏服务器。 Marvell 推出了 Octeon 10 Fusion，针对网络和安全服务。该芯片拥有多达 36 个 ARM Neoverse 核心和 AI 加速功能，与传统 x86 系统相比，5G 核心功能延迟降低了 32%。欧洲的电信供应商开始将 Octeon 10 集成到 140 多个运营商级部署中。 Amazon Web Services 推出了第三代 Graviton3E 处理器，为具有多达 64 个 vCPU 的新实例类型提供支持，使加密工作负载的每核性能提高了 35%。这些处理器针对 EC2 高性能计算 (HPC) 进行了优化，内部测试报告气候模拟的处理时间加快了 40%。戴尔和慧与于 2024 年第一季度推出了使用 Ampere 和 Marvell 芯片的新 ARM 服务器平台。 HPE 的 ProLiant RL300 Gen11 基于 Ampere Altra Max 构建，支持高达 768 GB DDR4 和 4x NVMe 驱动器，使其适合 Kubernetes 原生工作负载。第一季度出货量超过 3,500 台。 2024 年，全球超过 20 家 OEM 厂商在其服务器产品线中添加了基于 ARM 的配置。ARM 服务器主板开始支持 OpenBMC 和 Redfish 等主流开放服务器架构标准，从而更容易在企业级数据中心中采用。

近期五项进展

• 2024 年初，Ampere 宣布将其基于 ARM 的 Altra 芯片集成到 Azure 的云产品中。 Microsoft 部署了超过 10,000 台 Ampere 服务器来运行可扩展的微服务。
• 2023 年 8 月，NVIDIA 公布了“Grace”系列下基于 ARM 的数据中心 CPU 路线图，目标是人工智能推理。超过 12 个主要研究中心已签署测试版部署协议。
• 富士通宣布推出采用 ARM 架构的下一代 HPC 服务器，性能超过 50 PFLOPS，面向日本的生物信息学和天气建模领域。
• 2023年第三季度，技嘉向印度尼西亚和泰国云数据中心交付了超过4,500台基于ARM的机架服务器，与传统服务器相比，实现了28%的节能。
• 高通于 2023 年 12 月推出了基于 ARM 的 Cloud AI 100 Ultra 边缘推理平台。该芯片为超过 3,200 个边缘节点提供支持，用于面部识别和工业分析。

基于 ARM 的服务器市场的报告覆盖范围

这份关于基于 ARM 的服务器市场的报告对影响整个行业的需求、创新、竞争和区域绩效的所有方面进行了深入分析。它每个细分市场包含 100 多个数据点，按产品类型、应用领域和地理位置提供精细的细分。该研究涵盖整个 ARM 服务器生态系统——从芯片设计到全栈云部署。市场范围包括四个主要 ARM 服务器类别：单核 ARM 服务器、多核 ARM 服务器、片上服务器 (SoC) 解决方案和 ARM 云服务器。每个类别均根据单位体积、核心密度、内存带宽、热设计功耗 (TDP) 和特定于用例的性能基准进行分析。在应用方面，报告涵盖了数据中心、云计算、物联网（IoT）、边缘计算和高性能计算（HPC）。映射了超过 65 个行业用例，包括私有云迁移、电信虚拟化、智能城市边缘部署和容器原生工作负载。地理洞察涵盖北美、欧洲、亚太地区以及中东和非洲，涵盖 23 个国家，并提供针对特定地区的监管和基础设施评论。数据包括活跃部署的数量、支持 ARM 架构的政策举措以及跨商业和公共部门环境的真实性能数据。竞争分析包括根据出货量、生态系统合作伙伴关系、芯片性能指标（例如 SPEC 基准）、能效（瓦/核）和 AI 工作负载优化对 10 家全球公司进行评估。该报告根据核心部署和芯片设计创新，将 AmpereComputing 和 Marvell Technology 确定为该领域的领导者。该报告还包括 60 多个图表和信息图，按部署环境（本地、云原生和混合基础设施）以及硬件配置（机架式、刀片式和模块化 ARM 服务器）绘制增长图。该研究利用初步访谈、实验室测试的性能指标和 OEM 部署跟踪来确保准确的数据建模。最后，该报告强调了新兴机遇，例如基于 ARM 的人工智能加速器、RISC-V 混合平台以及针对安全云原生服务进行优化的 ARM 原生操作系统。对 2023 年申请的 30 多项新专利进行了分析，这些专利涉及 ARM 服务器热管理、安全固件和零信任架构，以了解其战略影响。