從x86到Arm!AI運算進入能效競爭時代 台積電供應鏈同步受惠

從x86到Arm!AI運算進入能效競爭時代 台積電供應鏈同步受惠
從x86到Arm!AI運算進入能效競爭時代 台積電供應鏈同步受惠
來源 arm官網

記者王百佑報導

根據全球知名市場調研機構 Counterpoint Research 的高性能運算(HPC)服務最新報告指出,全球數據中心的 AI 伺服器架構正經歷一場寧靜但具結構性的轉型。隨著超大規模雲端業者(Hyperscalers)加速採用自研晶片與結構性動能的推動,Arm 架構 CPU 正穩步超越傳統的 x86 配置,預計到 2029 年初,Arm 將主導 AI ASIC 伺服器 CPU 市場,市佔率將從 2025 年的 25% 飆升至 90%。

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ARM CPU Share in Al ASIC Servers2025 vs.2029
圖:Counterpoint Research提供

市調機構Counterpoint 指出,這場架構移轉主要受到兩大關鍵催化劑推動:首先是超大規模雲端業者針對其專有的內部 CPU 矽料,積極擴大 Arm 架構授權的規模;其次則是 Arm 推出的「AGI CPU」統包平台(Turnkey Platform)發揮了關鍵作用。

特別是 Arm 以 AGI CPU 正式切入數據中心市場,並成功爭取到 Meta 作為指標性首發客戶,這進一步證實了超大規模半客製化 AI 基礎設施正從商用 x86 晶片轉向 Arm 體系的趨勢。

過去三年,x86 架構在 AI 基礎設施中仍佔據主導地位,Google、AWS、微軟(Microsoft)等業者主要依賴 Intel 和 AMD 的處理器作為主機 CPU(Host CPU),以確保軟體相容性。然而,為了追求異構架構(Heterogeneous Architecture)以及降低運行成本,雲端巨頭紛紛轉向基於 Arm Neoverse 核心的設計。

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來源 arm官網

對於雲端業者而言,這不僅是為了減少對特定商用晶片供應商的依賴,更是為了在擴大規模的同時回收利潤並降低「代幣成本(Token costs)」。數據顯示,Arm 架構 CPU 的「每瓦效能(Performance-per-watt)」最高可達同類 x86 配置的兩倍。在固定電力功耗的限制下,這對於尋求最大化運算密度的數據中心來說,是決定性的競爭優勢。

超大規模雲端業者的全面倒戈

Counterpoint 的研究副總裁 Neil Shah 指出,這場轉型並非一蹴而就,而是逐代、逐配置地發生。目前各大廠的進展如下:

  • Google:將在其下一代 TPU(張量處理器)基礎設施中大規模部署基於 Arm 的「Axion」CPU,這被視為 Arm CPU 具備大規模 AI 部署能力的指標性信號。
  • AWS:雖然在某些部署中保留了 x86 以維持向下相容性,但在高密度配置中,Arm 架構的 Graviton 處理器正扮演越來越重要的角色。
  • Microsoft:從一開始就將 Azure Cobalt Arm CPU 與其 Maia AI 加速器系列進行配對。
  • Meta:近期確認 Arm 為其下一代 MTIA 基礎設施的戰略 CPU 夥伴,並成為 Arm AGI CPU 的啟動客戶。

此一趨勢對整體半導體供應鏈亦有重大意義。隨著雲端巨頭轉向使用先進製程製造自研 Arm CPU,AI 伺服器的建置將同時帶動台積電(TSMC)供應鏈在「AI 運算 ASIC」與「CPU 層級」的雙重需求。

從 2025 年的 25% 市佔到 2029 年的 90%,Arm 在 AI 伺服器領域的全面統治,已成為數據中心計算架構不可逆轉的新趨勢。

註:Arm AGI CPU 是 Arm 公司於 2026年3月24日推出的首款自有品牌量產晶片,專為 AI 資料中心設計,標誌著Arm從授權轉向實體矽晶片製造。

這款 CPU 由 Meta 作為首發共同開發夥伴,針對快速崛起的「代理式 AI」(Agentic AI)基礎設施需求,打破 Arm 35 年傳統商業模式。Arm AGI CPU 採用 Arm Neoverse V3 架構,單顆處理器最高搭載 136 個核心,每核心提供 6GB/s 記憶體頻寬與低於 100ns 延遲,熱設計功耗約 300W,並支援 DDR5-8800 記憶體及 96 條 PCIe Gen 6 通道。

使用台積電 3nm 製程製造,每機架效能比傳統 x86 平台高出兩倍以上,例如氣冷機架最高 8,160 核心、液冷配置可達 45,696 核心,適合高密度平行運算與長時間 AI 工作負載。

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