Intel潛在的對手ARM攪局伺服器市場

未來伺服器市場或被ARM攪局。攪局的背後，將會是更加豐富的伺服器市場格局和使用者選擇。

ARM闖入伺服器市場

如果說在2012年伺服器架構領域將發生根本性變革，那麼這一變革最有可能由ARM晶片挑起。透過日益成熟的技術和架構的升級，它將顯著降低資料中心的成本，並深刻的影響著整個伺服器市場格局。

伺服器市場或被ARM攪局
伺服器市場或被ARM攪局
當今市場上，ARM的處理器大部分都基於32位架構，然而ARM要想在伺服器市場中有所作為，必定要有64位產品才能稱得上真正意義上的伺服器級產品（已有不少圖形晶片在超級計算機中的成功應用）。ARM目前也承認，64位架構的開發程序為時已晚，這也 就是為什麼即使其最新推出的Cortex-A15 Eagle也遠遠無法與英特爾、AMD進行抗爭。Cortex-A15 Eagle支援大量伺服器專用的功能，但它仍然基於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，並於2011年正式推出。起初，該公司預計將在2014年推出首ARM架構伺服器，但看到惠普和Calxeda以及其他晶片設計者（比如Nvidia）的強有力支援和熱情，ARM認為，在2014年，能夠在伺服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低功耗處理器將會在資料中心大幅得到應用。藉助圖形晶片和更加成熟的技術，將會帶來卓有成效的效能提升和能耗節省。去年11月Calxeda釋出“EnergyCore ECX-1000”，也預示著ARM處理器開始在伺服器中的應用。

另一方面，不少使用者正在嘗試各種不同的技術，尤其是在雲端計算時代條件下，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伺服器晶片，如英特爾至強或AMD皓龍更節能的雲端計算處理能力。ARM處理器與圖形處理器的耦合也尤為受人關注。現在有很多超級計算機都在使用圖形晶片。藉助圖形處理器和ARM處理器的耦合，將在某些應用方面會體現出比傳統CPU更佳的效能。

所有的這些，似乎都在預示著伺服器市場將會出現另一個新角色，而透過以往ARM在超級計算機的成功應用，也隱隱約約令人感覺到，ARM或許在不遠的將來，會成為伺服器晶片領域中的一個重要分支。

第2頁：ARM究竟有何殺手鐧

在細說ARM殺手鐧之前，我們有必要先交代下ARM這家公司。ARM成立於1991年，是一家出售IP（技術智慧財產權）的公司。其架構採用的是RISC，完全不同於目前伺服器市場上的x86處理器架構。

ARM處理器支援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。雖然基於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，而且也有著廣泛的合作伙伴支援，推出了相關伺服器處理器產品，而且在伺服器上也有部署。

低功耗 低成本

由於ARM架構採用了一種獨特設計，有著低功耗和低成本的天然優勢，因此在很多消費級產品中（比如手機、平板電腦）得以廣泛應用。

廣泛的廠商支援

去年，微軟宣佈Windows 8將正式支援ARM架構處理器，ARM獲得軟體帝國的認可和支援，意味著x86處理器的主導地位將受到挑戰。還是在去年，惠普與Canonical先後宣佈推出世界首款基於Ubuntu 11.10作業系統（ARM處理器版本）的ARM伺服器。此外，ARM還將獲得業界其他廠商的廣泛支援。

惠普釋出的ARM伺服器
惠普釋出的ARM伺服器

ARM伺服器處理器面世

去年美國廠商Calxeda釋出的業界第一款基於ARM架構、專門面向伺服器應用的處理器“EnergyCore ECX-1000”。它採用高度整合的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一級指令快取、32KB一級資料快取，所有核心共享4MB ECC二級快取。

EnergyCore ECX-1000晶片
EnergyCore ECX-1000晶片
該處理器整合了一個72-bit ECC DDR記憶體控制器，支援32位物理定址和800/1066/1333MHz 頻率的DDR3 1.5V、DDR3L 1.35V記憶體條。特別需要指出的是，它首次整合了80Gb(10Gb×8)交叉光纖切換並支援直通交通，可提供五個10Gb外部通道和三個10Gb內部通道，最多能連線4096個節點，支援動態連線速度控制。

EnergyCore結構圖
EnergyCore結構圖
Calxeda還設計出來了一套四節點方案“EnergyCard”，它採用半高式擴充套件卡的方式，長度254毫米、高度69毫米。

EnergyCard
EnergyCard
Calxeda公司也在利用ARM Cortex A9架構處理器來製造伺服器，而從實際的效果來看，其在多節點分佈計算以及大資料的處理方面都有不錯的表現。

第3頁：伺服器市場激烈殺戮

相比IT其他領域，伺服器市場上的處理器競爭格局主要以x86架構統領。相比英特爾和IBM等伺服器領域晶片大佬來說，ARM走的路線可以說是從低階到高階（大體上是消費級為主至企業級高階伺服器路線）。由於其先天不足，在一開始的伺服器領域ARM並沒有任何作為，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。雲端計算時代的到來和能耗問題愈加受到重視，透過多年的技術沉澱和探索，ARM架構處理器產品迎來了發展的春天。ARM的64位伺服器處理器推出之後，無疑將會對伺服器市場造成巨大沖擊。

不過，由於ARM架構的不成熟以及相應軟硬體配套的生態支援不夠完善，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伺服器，由於多年來x86架構產品線的的不斷豐富和完善以及使用者群對x86的熟悉，研究人員所使用的程式程式碼也大多是為x86指令集編寫。從保護投資和技術支援角度來看，短期內不可能出現x86向ARM架構遷移的現象，它只能是作為一種全新的IT基礎架構或者未來全新使用者的新方案設計。

EnergyCard四節點伺服器板卡
EnergyCard四節點伺服器板卡
另一種出路就是，ARM架構會逐漸佔據那些具體化應用領域，比如網站託管、靜態儲存、辦公應用等場景。比如ARM的官方站點就是使用基於Marvell MV78100 SOC的ARM伺服器，結合其在軟體方面常見的Debian和Ngnix組合，能非常有效地支撐其官方站點的執行。而靜態儲存和辦公應用，相比資料庫、關鍵業務應用等工作場景，它對CPU和記憶體的要求並不高，所以能在不影響效能的情況下引入ARM架構將，降低用於負載靜態儲存的伺服器成本和功耗。

Marvell MV78100 SOC結構圖
Marvell MV78100 SOC結構圖
Marvell MV78100系統結構
Marvell MV78100系統結構
從整個伺服器市場領域來看，2012年也將進一步加劇業已激烈的市場競爭格局。英特爾全新推出至強E5、安騰“Poulson”、MIC 縱核架構。而作為ARM的直接回應，英特爾還將推出Atom架構的伺服器處理器。Atom架構處理器主要面向微伺服器市場，它並不強調高效能，但更加註重低功耗設計。

種種跡象來看，ARM及ARM架構的伺服器處理器，將在未來伺服器市場中扮演重要角色。一方面，它會加劇市場競爭、細化伺服器市場領域，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、雲端計算時代發展必然趨勢。激烈的市場競爭和節能低功耗，勢必會給使用者帶來更多實惠。

未來伺服器市場或被ARM攪局。攪局的背後，將會是更加豐富的伺服器市場格局和使用者選擇。