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【杭州網(wǎng)站設(shè)計(jì)】軟件是挑戰(zhàn)X86的最后瓶頸

分享 2011.05.27 瀏覽次數(shù):7033次

有意思的是,盡管Intel和IBM在RISC-CISC上的爭論持續(xù)了很多年,CISC也正在不斷蠶食以IBM為代表的RISC低端市場,但時至今日,Intel突然轉(zhuǎn)過頭發(fā)現(xiàn),自己的低端市場也正在遭遇以ARM為代表的RISC產(chǎn)品侵蝕。

在2009年,Dell就已經(jīng)推出了基于威盛Nano芯片的低功耗XS11-VX8服務(wù)器,其體積相當(dāng)于一塊3.5英寸的硬盤,而且在一個標(biāo)準(zhǔn)2U機(jī)箱內(nèi)放置12臺這樣的服務(wù)器,單服務(wù)器的滿載功耗在30瓦以內(nèi),并在近兩年內(nèi)出貨5000多套類似的系統(tǒng)。

而Facebook在美國俄勒岡州興建新數(shù)據(jù)中心時,已經(jīng)開始使用ARM架構(gòu)服務(wù)器,替換傳統(tǒng)的x86產(chǎn)品。

盡管Intel在多個場合表示,ARM進(jìn)軍服務(wù)器市場不足為懼,但是現(xiàn)實(shí)情況是,在CPU市場,ARM已經(jīng)成為了Intel當(dāng)前最大的競爭對手——先是微軟倒戈,然后自己的鐵桿——Dell、HP等都出了低功耗、高密度采用非Intel處理器的服務(wù)器,盡管他們在推出產(chǎn)品時都很低調(diào),但ARM處理器在運(yùn)行工作負(fù)載時比Intel Xeon處理器為代表的傳統(tǒng)服務(wù)器芯片具備更快的速度及更高的能效已是不爭的事實(shí)。

在ARM剛公布的2012年的產(chǎn)品規(guī)劃中,Cortex-A15處理器將主打無序超標(biāo)量體系架構(gòu)管道,浮點(diǎn)計(jì)算能力將大大提升,主頻也將達(dá)到2.5GHz。

軟件聯(lián)盟副總裁麥克萊溫稱:“我們認(rèn)為服務(wù)器對于ARM來說是個好機(jī)會。我們正在計(jì)劃將我們這么多年來從幾種不同生態(tài)系統(tǒng)中積累的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到服務(wù)器系統(tǒng)中”。

ARM強(qiáng)勢出擊X86領(lǐng)域

目前,ARM公司正在全力尋求軟件供應(yīng)商合作,使其支持ARM構(gòu)架。ARM總裁表示,將其低能耗處理器配置到服務(wù)器的計(jì)劃需要軟件上的支持。目前,大多數(shù)服務(wù)器軟件都是面向X86構(gòu)架處理器設(shè)計(jì)的,ARM和X86體系架構(gòu)使用不同的指令集,這些軟件若想要運(yùn)行在基于ARM處理器的服務(wù)器上必須重新編寫。在得到軟件商的支持后,ARM將在服務(wù)器市場正面對抗x86構(gòu)架,無疑是向以英特爾和AMD為代表的傳統(tǒng)服務(wù)器宣戰(zhàn)。

麥克萊溫表示,ARM已經(jīng)成立專業(yè)團(tuán)隊(duì)突破服務(wù)器領(lǐng)域,ARM將廣泛接觸虛擬化軟件制造商和服務(wù)器操作系統(tǒng)生產(chǎn)商來幫助他們編寫針對ARM處理器的應(yīng)用軟件。

實(shí)際上,在此之前,ARM之前已經(jīng)和谷歌,蘋果和微軟公司成功的合作開發(fā)過諸如Android,iOS和Windows Phone 7等移動設(shè)備操作系統(tǒng)。微軟已經(jīng)明確表示下代的Windows操作系統(tǒng)將支持ARM構(gòu)架處理器,而谷歌公司正在針對ARM構(gòu)架處理器研發(fā)Chrome OS操作系統(tǒng)。

在服務(wù)器領(lǐng)域,唯一的問題也許在于32位瓶頸,盡管ARM不支持64位尋址,物理內(nèi)存也有限。這極大地制約了其在服務(wù)器市場發(fā)展的硬傷,但由于很多服務(wù)器上運(yùn)行的云應(yīng)用軟件都是32位的,ARM構(gòu)架在硬件系統(tǒng)上已經(jīng)能夠滿足市場上大部分服務(wù)器的需求。

軟件也許是ARM的最后瓶頸

“64位,糾錯能力,多重并行,超線程能力,高度并行的系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)”,歐德寧飛快的羅列出一長串他認(rèn)為ARM的不足。“所有一切都必須圍繞新的體系架構(gòu)構(gòu)建,從歷史經(jīng)驗(yàn)來看這是非常困難的”。

能耗低、價格便宜,適合大規(guī)模部署——就像歐德寧說的那樣——“軟件環(huán)境?誰來做編譯呢?誰來修正代碼呢?誰來完成多線程工具?Intel有數(shù)千名工程師在做這些工作。而他們還得去找這些專業(yè)人員。”

戴爾服務(wù)器平臺副總裁兼總經(jīng)理Forrest Norrod曾對ARM評價道:“x86架構(gòu)的軟件導(dǎo)入ARM架構(gòu)會面臨時間和成本問題,另外,為新架構(gòu)轉(zhuǎn)換代碼并同時維護(hù)兩套不同的軟件是否能夠帶來足夠的利益?”

此外,Intel不會坐以待斃。到2014年他們將全面進(jìn)入22納米制程時代,并為進(jìn)展到14納米制程時代做好準(zhǔn)備——這兩個階段的研發(fā)將進(jìn)一步提升處理器的能耗/性能比。

  基于ARM架構(gòu)的服務(wù)器 基于X86架構(gòu)的服務(wù)器
性能 一般
能耗 三十瓦以內(nèi) 一百瓦以上
價格 幾百美元左右 一千美元以上
性能/能耗比 一般
性能/價格比 一般
軟件的支持 非常多
適合的負(fù)載 非常多

ARM、X86對比

可以看到,目前在軟件方面,雖然Linux系統(tǒng)已經(jīng)能在ARM架構(gòu)上完美的運(yùn)行起來,但是在所支持程序的數(shù)量上面,和X86架構(gòu)相比,差距還是很大的,特別是無法很好地支持中小企業(yè)常用的Windows Server系列;而在內(nèi)存方面,由于現(xiàn)有的ARM架構(gòu)對大容量的內(nèi)存支持不佳,一般很難看到能支持2G以上內(nèi)存的ARM芯片,更別說服務(wù)器方面常見的4G以上內(nèi)存;再有,在設(shè)計(jì)方面,著名云計(jì)算專家James Hamilton認(rèn)為,雖然ARM架構(gòu)在ATOM芯片不支持的ECC內(nèi)存方面有不錯的支持,但是在芯片層不支持一致性緩存(Cache Conherent)并缺少一個優(yōu)秀的內(nèi)存控制器,使得ARM芯片無法像最新的Nehalem芯片那樣近乎完美的應(yīng)對基于服務(wù)器的應(yīng)用。

但不管怎樣,ARM的強(qiáng)勢表現(xiàn)將極大推動英特爾和AMD轉(zhuǎn)變自身方式。

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