Marvell併購INPHI希望提供資料中心客製方案

原文出自《B-GO事業買賣情報》

Marvell是Fabless的IC設計公司，1995年由華人Sehat Sutardja與妻子戴偉立成立，初期是以HHD硬碟驅動晶片起家，市場佔有率全盛期高於50%，獨家供應(WD)、Toshiba-Fujitsu等，HDD驅動市場第二名是LSI，供貨主要客戶為Seagate與Hitachi。Marvell與LSI在HDD晶片市場經營上有這完全不同的經營方式，LSI是一條龍服務，為客戶提供主控制器與韌體成套解決方案，主攻消費市場，Marvell則專注在主控制器，客戶可客制自行開發韌體，多半是針對企業級市場。

隨HDD漸被SSD取代，在SSD市場三星佔有率35%以上，其從晶片到製造已是一條龍的產業鍊，其他廠商亦宣稱晶片已自主，專業驅動晶片廠的市場空間不大，一線廠還有台灣的慧榮與群聯競爭，其他利基市場如電競NAND的主控還有瑞昱，威盛、雲蓮等緊追在後。

Marvell在2006年以6億美元買入Intel的Xscale手機處理器業務切入市場，Xscale處理器的效能在當時是遠遠領先其他廠商的，只是Intel錯估了手機市場的潛在價值而賣給Marvell的(備註1)，但Marvell當時的導向現在看，也不確定是否是正確的決定，Marvell接手Xscale後第一件事，是將Intel Xscale的PXA3xx系列(Monahans)大幅閹割，從主頻率1.25GHz(約是當時主流手機的4倍效能)，降到806MHz，但即使降頻，仍有非常優秀的表現，所以在收購Xscale的前幾年，憑著Intel原來的技術，Marvell仍有市場，主要應用於黑莓機。但在Xscale的下一代，Marvell推出自己研發的Sheeva架構，就遠落後市場，而接下來，Marvell放棄了自研架構，改採ARM公版，這時候Marvell的晶片只能在入門級的手機市場競爭，2013時，Marvell的市場是約5000元低價手機的市場，與聯發科競爭白牌低價手機晶片的市佔。

到了2015年，手機品牌廠自研晶片(Apple/華為/三星)，剩餘市場份額又有技術領先者高通佔據，手機晶片又要面臨接下來的5G換代，Marvell已經無法競爭，市場傳言Marvell將要出售手機晶片業務，但當時沒有人出價，加上原本記憶體業務的衰退，兩位創辦人雙雙辭職，公司進行重組，最後將手機業務賣給了ASR翱捷科技。

ARM了在手機市場取得優勢的市佔外，在HPC領域由於越來越強調包含GPU，SSD等的分工運算能力，單一CPU的運算能力的相對重要性下降，加上INTEL因製程關係世代推進的效能影響不大，ARM在PC市場越來越有機會，Marvell在重整時似乎也看到這點。

Marvell出售手機業務後的主要營收來源是硬碟控制器與連接方案的業務，而當時，Marvell見到成長迅速的網通市場，花了60億美元取得Cavium網通晶片與電路開發板技術，最重要得是Cavium幾年前從博通買來，基於ARM的ThunderX處理器，這是是採用ARM架構的伺服器晶片。

整個伺服器晶片市場規模預估在300億美元左右，幾乎是由Intel所壟斷，雖然近一年AMD EYPC也開始有斬獲，但Intel基本上還是有9成市佔，ARM架構的晶片在伺服器的市場進展緩慢，但在2018時ARM推出Arm Neoverse，與針對行動的Cortex完全不同，Arm Neoverse是針對伺服器與邊緣運算的，不得不說，隨半導體製程提升(主要是台積電與Intel的製程世代差距)，ARM可以透過多核製程補足單核效能不足的問題，且又較x86低功耗，所以arm慢慢也吸引了一些廠商加入，如華為，富士通，Marvell，Ampere與亞馬遜。

其中，最有趣的是亞馬遜，為了減少對Intel的依賴，2018推出自研的ARM架構伺服器晶片Graviton。

超級資料中心是資本高度密集的市場，事實上只有為數不多的科技巨頭玩得起這場遊戲，而當亞馬遜決定透過ARM自製資料中心晶片時，似乎揭示了資料中心晶片的可能方向：客製化的解決方案。

過往資料中心網路骨幹是由單路25G透過NRZ的調變技術走四路達到100G的速度，但當自2019~2020年開始導入單路100G時，則需要用到四階脈衝振幅調變(PAM4)技術，但高速的PAM4需要再掛上一顆DSP(高性能訊號處理)晶片來處理訊號，而INPHI是PAM4技術DSP晶片的主要廠商，有興趣的可以閱讀這篇文章，另外，Inphi亦有提供PAM4晶片，這些都是當未來資料中心走向高速化時所需的關鍵技術。

而當資料中心為因應IoT,5G,自駕車等龐大的資料成長時，資料量與傳輸速度的提升需求變得更加必要，預估2021將有800G(單路200G*4)導入資料中心，傳統以電來傳輸的架構已不符使用，而需要透過將雷射直接封裝在矽晶片上，達到損耗更低的傳輸，另外也由於製成的關係，矽光的光收發器在成本上也有優勢，傳統的光收發器佔數據中心的成本50~60%，而矽光再製程上整合了收發器，將使成本下降預估達到30%。

矽光應用預估在2021起將會開始進入成長期，2025年時將成長到35億美元的市場，這幾年亦有許多科技巨頭針對矽光技術佈局：

1.Intel：Intel已研發矽光數十年，是矽光產業的領頭羊，2016年起便已開始每年銷售約200萬台，預估依Intel在資料中心的絕對領先地位，Intel也將扮演矽光產業高速成長的火車頭。

2. Nvida：收購了Mellanox，這是Intel在矽光的主要競爭對手。

3.Cisco：思科收購Luxtera

Marvell在2020年時宣布放棄Thunder這類通用型ARM伺服器晶片的開發，希望將目標客戶鎖定在超級資料中心的客戶，並為其提供解決方案。但ARM能取代伺服器市場獨占鰲頭的X86嗎？我認為可能會有2個問題需要克服：

1生態系：處理器架構之間的競爭相當複雜，往往與生態系有關，從CISC架構的X86與Windows系統相符相成打敗RISC當時的代表Power-PC，而RISC的ARM又在手機市場打敗X86，可以看到有主要玩家支持，開放的開發生態系是大量推廣的重點，既有資料中心大多是建構在WINDOWS或LINUX的生態系下，建置在新的ARM時，適用的系統將會是Android，這將會產生生態系是否足夠豐富以替代原有生態系的問題，如果暫時還沒有這樣的生態系，當客戶希望導入ARM取代X86時，確實需要高度客製化的服務。

2.相容性：X86系統相較ARM在I/O擴充的相容性上較為彈性，可以透過南僑，北橋等的介面介接硬碟，記憶體等，且這類擴充的解決方案也相丹便宜，但ARM一開始的規劃則沒有考慮擴充性，一般在產品設計時建立硬碟與記憶體的儲存量後，透過專用接口銜接

但可以留意的是，在9月底時，Windows發布將與高通合作開發Windows on ARM，Nvidia收購ARM後是否會開發更多在其GPU等處理器與ARM的I/O介接解決方案？

這或許為Arm通用型的生態系取得了一線希望，所以Marvell停止通用型的開發，目前還很難說究竟是對是錯。

Inphi無疑增加了Marvell在資料中心提供整體方案的能力，為Marvell的客制方案提供了更多的整合銷售機會，但Marvell是否具有正面迎戰其他科技巨頭的優勢？

直白一點，Nvidia收購ARM當然目標也是希望透過ARM與GPU更好的整合方案，在資料中心挑戰X86，旗下的Mellanox也是資料中心光晶片的主要player，Marvell的發展意圖與Nvidia幾乎相同，Marvell具有更好的優勢嗎？

而在Marvell已經放棄的通用市場，高通或許將會佔據ARM on PC的市場，加上聯發科肯定也不會缺席，Marvell就算發展通用市場也不見得可行。

但對Marvell來說，或許問題是，如果希望在這個市場追求成長，還有哪些選項？

如果不走這個策略，單單經營ARM的資料中心處理器，在其客製化的策略也已變得不可行了，所以，究竟是能帶來成長，或是最終將像是Marvell過往的收購案一樣，挑戰巨頭最後失敗？我們對Marvell這個收購，持保持觀望的態度。

參考資料：

Marvell官網

Inphi官網

備註1：Intel有多次出售非核心業務的歷史，最精彩的是出售Xscale，讓Intel這個巨人錯過了蓬勃成長十年的智慧手機市場。

Intel當時僅以6億美元出售Xscale，出售隔年，Apple手機引爆智慧手機的需求，回頭Xscale在當時的潛在市場估值確實是低估了。

Xscale是Intel當年為了補強自己在簡單指令集RISC下不足收購EDC的StrongARM業務後開發，Intel而後在ARM v5的指令集下修改推出低功耗的Xscale，這時候的Xscale其實在效能上遠遠領先ARM的公版Cortex A8，廣泛應用在PDA等手持設備，初期的Windows Phone也是採Xscale，據聞Iphone再推出手機時原本也規劃採Xscale但因Intel將業務賣給Marvell而作罷。

當時的情況是，蘋果仍未發表智慧手機，手機市場所需要的處理器不需高效能，皆以功能為主，ASP亦不高，所以儘管當時Xscale的效能領先ARM公版數年，但整個Xscale的估值很低，而Intel在PC市場遭遇Pentium 4的失敗，急欲切割非核心業務。

當Iphone引爆手機熱潮後，Intel希望重回手機處理器市場，只可惜ARM架構的Xscale已賣掉，當時選擇X86的Atom處理器，但結果我們都知道了，X86的功耗仍無法與ARM相比，加上Android，Apple OS的軟體是應用ARM架構，X86無法相容，但反而Atom讓NB廠商引爆低價筆電的熱潮。

Intel後續仍不放棄，2011買了英飛凌的手機無線數據機(基帶)晶片業務，當時iphone1~3都是採用英飛凌的晶片，但高通後來也快速切入數據機晶片業務，並且搭售手機處理器，降低處理功耗，最終Intel仍是放棄數據機晶片業務，出售予蘋果。