ARM“逆袭”

时间:2022-10-02 08:25:21

64位技术一直是ARM服务器被竞争对手诟病的地方,然而这一软肋被AMD剔除了。

美国时间2014年1月28日,AMD公布了其首款ARM架构的SoC——代号为“Seattle”的皓龙(Opteron)A1100系列。皓龙 A1100采用64位ARMv8架构,支持4核或8核ARM Cortex -A57处理器,高达4MB的共享L2与8M共享L3缓存,可容纳128GB的DDR3或DDR4,并配有8道PCI-Express Gen3 I/O,性能完全可以媲美x86服务器芯片。更重要的是,皓龙 A1100系列那让人惊讶的功耗。按照AMD公司计划,今年3月将推出皓龙 A1100的样片,年内量产。AMD公司愿景是成为ARM服务器芯片领域的领导者。

扩张

多年来,凭借体积小、低成本、低功耗、高性能的优势,ARM公司几乎垄断了移动和嵌入式电子设备芯片市场。据不完全统计,超过90%的嵌入式电子设备以及近乎100%的移动电话都采用了ARM公司的处理器,包括苹果手机。在称霸移动设备领域后,ARM的触角开始伸向桌面和服务器,而企业服务器则是最能证明自己从而让批评者闭嘴的领域。

2011年10月,ARM公布最新处理器规格ARMv8架构,正式吹响进军服务器市场的号角。ARMv8架构不仅将高功耗效率的64位计算的优势引入诸如服务器和高性能计算新应用领域,也为现有的软件提供向后兼容和移植能力。

张阳是国内一家服务器厂商的产品经理,他表示欢迎ARM进入服务器市场并希望ARM成功。对于原因,他解释,现在市场对低功耗服务器的需求非常强烈,尤其是那些大型的互联网数据中心;而且作为OEM厂商,他们也不愿意看到一家芯片厂商垄断整个市场的局面,没有选择就没有话语权。

张阳的观点一定程度上可以代表服务器OEM和ODM厂商的一个内心状态,他们已经厌烦了被动的选择。这也是为什么ARM在宣布进入商用服务器后,戴尔和惠普等都表现出很高的热情。另一方面,云服务和移动应用当前呈现爆炸性的增长,这类应用的一个显著特点是“小负荷”,对数据中心基础设施的计算能力和负载均衡等性能要求不高,而需要海量的数据存储和分析能力支持。这些都是ARM服务器的机会所在,更重要的是ARM服务器的低功耗非常契合未来大型云计算数据中心在供电与制冷方面的需求。

事实也证明,ARM服务器是受欢迎的,它能很好的满足Web、存储、社交以及大数据等应用需求。

起伏

惠普和戴尔相继推出了自己的ARM服务器产品,而百度更是在南京云计算数据中心规模部署了自主研发的ARM架构的服务器,用于支撑百度云服务。另一互联网巨头谷歌公司也早就表达了自己对芯片产业的兴趣。2013年8月,IBM宣布同谷歌结成OpenPower Consortium联盟,向谷歌授权Power架构,年底又有知情人士透露,谷歌公司正在考虑自主设计ARM服务器芯片。

百度在ARM服务器架设方面已经积累了非常丰富的经验,利用代码指令集变迁的方法,将x86平台与ARM平台进行整合,利用ARM软件工具链使调试工具完善,发挥ARM服务器32位优势,并利用特殊指令变量对齐的方法,成功架设了全球首款规模商用的ARM服务器。据悉,ARM服务帮助百度云降低25%的TCO。

但是2013年底发生了一件让整个ARM服务器阵营倍感惋惜和震惊的一件事情,那就是ARM服务器芯片先驱厂商Calxeda宣布倒闭,并寻求资产出售。

位于德克萨斯州奥斯丁的初创企业Calxeda前身是服务器芯片厂商Smooth Stone,致力于提供比传统x86芯片更为廉价和功耗更低的ARM芯片产品,具体目标是让ARM服务器的性能功耗比达到x86方案的5~10倍,若再加入价格因素则达到15~20倍。Calxeda在2011年成功推出了搭载480个ARM处理器核心的低功耗服务器,是全球首个采用ARM处理器平台进入数据中心市场的芯片厂商。

但就是这样一个ARM服务器芯片先驱事未竟成却面临破产的结局。原因何在?是公司本身还是ARM服务器这个大生态出现问题了呢?分析家的一致观点是Calxeda的公司战略出现了问题。64位处理器是市场的主流,ARM公司也了其64位架构方案,但Calxeda的精力还是放在32位技术上。后来他们开始转向64位产品的研发,并制定了明确的产品线路图,然而遗憾的是,他们的资金却出现了问题。

还好,今年初AMD皓龙A1100系列的让那些因Calxeda破产事件而心寒的人感觉到一丝暖意。

信心

“ARM服务器的市场价值和发展前景是毋庸置疑的。” AMD公司全球副总裁兼服务器业务部总经理Suresh Gopalakrishnan博士表示,“根据历史经验,体积更小、成本更低而发货量更大的处理器芯片一直都是市场的赢家。2013年,整个ARM处理器的出货量达到80亿颗,而x86出货量是1300万颗,因此ARM服务器有成功的基础。”

而且ARM本身并不生产芯片,而是以设计授权的商业方式与全世界所有的半导体芯片厂商共享技术,这种硬件开源同样会为ARM服务器注入强大的生命力。但相比成熟且得到广泛部署的x86服务器,A R M服务器还很弱小,还有许多工作需要做,其中最重要的就是软件生态系统的建设。一旦搭建起完善的ARM构架的生态大环境,ARM服务器将大有可为。

据悉,AMD正在与领导软件厂商和组织合作,建设强大的64位软件生态系统,服务于从编译器与模拟器到系统管理程序、操作系统及应用软件的ARM设计,以解决网络层级和存储数据中心环境下的重要工作流问题。自2012年以来,AMD始终在与 Linaro企业应用小组(LEG)的成员密切合作,加快ARM服务器生态系统的发展。Linaro在启动架构领域的工作包括UEFI与ACPI,以及重要的核心服务器软件,例如与Red Hat合作研发的经过优化的LAMP协议栈以及业内一流的企业级OpenJDK 8 Java实施,这些技术将帮助实现与众不同的创新硬件解决方案,提供业内一流的性能和低功耗产品,用于云计算数据中心服务器平台。

此外,Suresh Gopalakrishnan还指出,如何与现有数据中心基础设施兼容,如何实现与x86架构的互操作性,如何让性能更稳定,如何推动Linux成为标准也都是ARM服务器所要攻克的难关。

ARM逆袭x86,路还很长。

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