Intel潛在的對手ARM攪局服務器市場

發佈時間:2014-1-14

未來服務器市場或被ARM攪局。攪局的背後，将會是更加豐富的服務器市場格局和用戶選擇。

ARM闖入服務器市場

如果說在2012年服務器架構領域将發生根本性變革，那麽這一變革最有可能由ARM芯片挑起。通過日益成熟的技術和架構的升級，它将顯著降低數據中心的成本，并深刻的影響着整個服務器市場格局。

服務器市場或被ARM攪局
服務器市場或被ARM攪局
當今市場上，ARM的處理器大部分都基于32位架構，然而ARM要想在服務器市場中有所作爲，必定要有64位産品才能稱得上真正意義上的服務器級産品（已有不少圖形芯片在超級計算機中的成功應用）。ARM目前也承認，64位架構的開發進程爲時已晚，這也 就是爲什麽即使其最新推出的Cortex-A15 Eagle也遠遠無法與英特爾、AMD進行抗争。Cortex-A15 Eagle支持大量服務器專用的功能，但它仍然基于32位設計。

其實早在2008年的時候，ARM就開始了ARMv8 64位架構的開發，并于2011年正式推出。起初，該公司預計将在2014年推出首ARM架構服務器，但看到惠普和Calxeda以及其他芯片設計者（比如Nvidia）的強有力支持和熱情，ARM認爲，在2014年，能夠在服務器市場上擁有一定的影響力。

ARM架構處理器
人們普遍預計在2013年的時候，ARM低功耗處理器将會在數據中心大幅得到應用。借助圖形芯片和更加成熟的技術，将會帶來卓有成效的性能提升和能耗節省。去年11月Calxeda發布“EnergyCore ECX-1000”，也預示着ARM處理器開始在服務器中的應用。

另一方面，不少用戶正在嘗試各種不同的技術，尤其是在雲計算時代條件下，人們既要考慮計算密度又要考慮低功耗需求。低功 耗ARM處理器的聚合有可能提供比傳統x86服務器芯片，如英特爾至強或AMD皓龍更節能的雲計算處理能力。ARM處理器與圖形處理器的耦合也尤爲受人關注。現在有很多超級計算機都在使用圖形芯片。借助圖形處理器和ARM處理器的耦合，将在某些應用方面會體現出比傳統CPU更佳的性能。

所有的這些，似乎都在預示着服務器市場将會出現另一個新角色，而通過以往ARM在超級計算機的成功應用，也隐隐約約令人感覺到，ARM或許在不遠的将來，會成爲服務器芯片領域中的一個重要分支。

第2頁：ARM究竟有何殺手锏

在細說ARM殺手锏之前，我們有必要先交代下ARM這家公司。ARM成立于1991年，是一家出售IP（技術知識産權）的公司。其架構采用的是RISC，完全不同于目前服務器市場上的x86處理器架構。

ARM處理器支持16位和32位雙指令集，現在已經出現了進入64位架構的“ARMv8”處理器。雖然基于64位架構的該處理器還有一些不足之處，但卻也說明了ARM向64位世界邁進的步伐。相比傳統的x86架構，ARM擁有低功耗、低成本、執行效率高等諸多優勢特性，而且也有着廣泛的合作夥伴支持，推出了相關服務器處理器産品，而且在服務器上也有部署。

低功耗 低成本

由于ARM架構采用了一種獨特設計，有着低功耗和低成本的天然優勢，因此在很多消費級産品中（比如手機、平闆電腦）得以廣泛應用。

廣泛的廠商支持

去年，微軟宣布Windows 8将正式支持ARM架構處理器，ARM獲得軟件帝國的認可和支持，意味着x86處理器的主導地位将受到挑戰。還是在去年，惠普與Canonical先後宣布推出世界首款基于Ubuntu 11.10操作系統（ARM處理器版本）的ARM服務器。此外，ARM還将獲得業界其他廠商的廣泛支持。

惠普發布的ARM服務器
惠普發布的ARM服務器

ARM服務器處理器面世

去年美國廠商Calxeda發布的業界第一款基于ARM架構、專門面向服務器應用的處理器“EnergyCore ECX-1000”。它采用高度集成的SoC片上系統設計，擁有最多四個ARM Cortex-A9處理器核心，主頻1.1-1.4GHz，每核心32KB一級指令緩存、32KB一級數據緩存，所有核心共享4MB ECC二級緩存。

EnergyCore ECX-1000芯片
EnergyCore ECX-1000芯片
該處理器整合了一個72-bit ECC DDR内存控制器，支持32位物理尋址和800/1066/1333MHz 頻率的DDR3 1.5V、DDR3L 1.35V内存條。特别需要指出的是，它首次集成了80Gb(10Gb×8)交叉光纖切換并支持直通交通，可提供五個10Gb外部通道和三個10Gb内部通道，最多能連接4096個節點，支持動态連接速度控制。

EnergyCore結構圖
EnergyCore結構圖
Calxeda還設計出來了一套四節點方案“EnergyCard”，它采用半高式擴展卡的方式，長度254毫米、高度69毫米。

EnergyCard
EnergyCard
Calxeda公司也在利用ARM Cortex A9架構處理器來制造服務器，而從實際的效果來看，其在多節點分布計算以及大數據的處理方面都有不錯的表現。

第3頁：服務器市場激烈殺戮

相比IT其他領域，服務器市場上的處理器競争格局主要以x86架構統領。相比英特爾和IBM等服務器領域芯片大佬來說，ARM走的路線可以說是從低級到高級（大體上是消費級爲主至企業級高端服務器路線）。由于其先天不足，在一開始的服務器領域ARM并沒有任何作爲，甚至以前都有很多人還未聽說過ARM公司。

然而，三十年河東三十年河西。雲計算時代的到來和能耗問題愈加受到重視，通過多年的技術沉澱和探索，ARM架構處理器産品迎來了發展的春天。ARM的64位服務器處理器推出之後，無疑将會對服務器市場造成巨大沖擊。

不過，由于ARM架構的不成熟以及相應軟硬件配套的生态支持不夠完善，在未來2、3年的發展過程中，ARM仍然會面臨嚴峻的挑戰。而且即使現在新推出一批ARM服務器，由于多年來x86架構産品線的的不斷豐富和完善以及用戶群對x86的熟悉，研究人員所使用的程序代碼也大多是爲x86指令集編寫。從保護投資和技術支持角度來看，短期内不可能出現x86向ARM架構遷移的現象，它隻能是作爲一種全新的IT基礎架構或者未來全新用戶的新方案設計。

EnergyCard四節點服務器闆卡
EnergyCard四節點服務器闆卡
另一種出路就是，ARM架構會逐漸占據那些具體化應用領域，比如網站托管、靜态存儲、辦公應用等場景。比如ARM的官方站點就是使用基于Marvell MV78100 SOC的ARM服務器，結合其在軟件方面常見的Debian和Ngnix組合，能非常有效地支撐其官方站點的運行。而靜态存儲和辦公應用，相比數據庫、關鍵業務應用等工作場景，它對CPU和内存的要求并不高，所以能在不影響性能的情況下引入ARM架構将，降低用于負載靜态存儲的服務器成本和功耗。

Marvell MV78100 SOC結構圖
Marvell MV78100 SOC結構圖
Marvell MV78100系統結構
Marvell MV78100系統結構
從整個服務器市場領域來看，2012年也将進一步加劇業已激烈的市場競争格局。英特爾全新推出至強E5、安騰“Poulson”、MIC 縱核架構。而作爲ARM的直接回應，英特爾還将推出Atom架構的服務器處理器。Atom架構處理器主要面向微服務器市場，它并不強調高性能，但更加注重低功耗設計。

種種迹象來看，ARM及ARM架構的服務器處理器，将在未來服務器市場中扮演重要角色。一方面，它會加劇市場競争、細化服務器市場領域，一定程度上動搖x86架構主導地位；另一方面，它也符合未來綠色IT、雲計算時代發展必然趨勢。激烈的市場競争和節能低功耗，勢必會給用戶帶來更多實惠。

未來服務器市場或被ARM攪局。攪局的背後，将會是更加豐富的服務器市場格局和用戶選擇。

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