ARM“逆襲”

孫杰賢

64位技術(shù)一直是ARM服務(wù)器被競爭對手詬病的地方，然而這一軟肋被AMD剔除了。

美國時間2014年1月28日，AMD公布了其首款A(yù)RM架構(gòu)的SoC——代號為“Seattle”的皓龍（Opteron）A1100系列。皓龍 A1100采用64位ARMv8架構(gòu)，支持4核或8核ARM Cortex -A57處理器，高達4MB的共享L2與8M共享L3緩存，可容納128GB的DDR3或DDR4，并配有8道PCI-Express Gen3 I/O，性能完全可以媲美x86服務(wù)器芯片。更重要的是，皓龍 A1100系列那讓人驚訝的功耗。按照AMD公司計劃，今年3月將推出皓龍 A1100的樣片，年內(nèi)量產(chǎn)。AMD公司愿景是成為ARM服務(wù)器芯片領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。

擴張

多年來，憑借體積小、低成本、低功耗、高性能的優(yōu)勢，ARM公司幾乎壟斷了移動和嵌入式電子設(shè)備芯片市場。據(jù)不完全統(tǒng)計，超過90%的嵌入式電子設(shè)備以及近乎100%的移動電話都采用了ARM公司的處理器，包括蘋果手機。在稱霸移動設(shè)備領(lǐng)域后，ARM的觸角開始伸向桌面和服務(wù)器，而企業(yè)服務(wù)器則是最能證明自己從而讓批評者閉嘴的領(lǐng)域。

2011年10月，ARM公布最新處理器規(guī)格ARMv8架構(gòu)，正式吹響進軍服務(wù)器市場的號角。ARMv8架構(gòu)不僅將高功耗效率的64位計算的優(yōu)勢引入諸如服務(wù)器和高性能計算新應(yīng)用領(lǐng)域，也為現(xiàn)有的軟件提供向后兼容和移植能力。

張陽是國內(nèi)一家服務(wù)器廠商的產(chǎn)品經(jīng)理，他表示歡迎ARM進入服務(wù)器市場并希望ARM成功。對于原因，他解釋，現(xiàn)在市場對低功耗服務(wù)器的需求非常強烈，尤其是那些大型的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心；而且作為OEM廠商，他們也不愿意看到一家芯片廠商壟斷整個市場的局面，沒有選擇就沒有話語權(quán)。

張陽的觀點一定程度上可以代表服務(wù)器OEM和ODM廠商的一個內(nèi)心狀態(tài)，他們已經(jīng)厭煩了被動的選擇。這也是為什么ARM在宣布進入商用服務(wù)器后，戴爾和惠普等都表現(xiàn)出很高的熱情。另一方面，云服務(wù)和移動應(yīng)用當(dāng)前呈現(xiàn)爆炸性的增長，這類應(yīng)用的一個顯著特點是“小負荷”，對數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的計算能力和負載均衡等性能要求不高，而需要海量的數(shù)據(jù)存儲和分析能力支持。這些都是ARM服務(wù)器的機會所在，更重要的是ARM服務(wù)器的低功耗非常契合未來大型云計算數(shù)據(jù)中心在供電與制冷方面的需求。

事實也證明，ARM服務(wù)器是受歡迎的，它能很好的滿足Web、存儲、社交以及大數(shù)據(jù)等應(yīng)用需求。

起伏

惠普和戴爾相繼推出了自己的ARM服務(wù)器產(chǎn)品，而百度更是在南京云計算數(shù)據(jù)中心規(guī)模部署了自主研發(fā)的ARM架構(gòu)的服務(wù)器，用于支撐百度云服務(wù)。另一互聯(lián)網(wǎng)巨頭谷歌公司也早就表達了自己對芯片產(chǎn)業(yè)的興趣。2013年8月，IBM宣布同谷歌結(jié)成OpenPower Consortium聯(lián)盟，向谷歌授權(quán)Power架構(gòu)，年底又有知情人士透露，谷歌公司正在考慮自主設(shè)計ARM服務(wù)器芯片。

百度在ARM服務(wù)器架設(shè)方面已經(jīng)積累了非常豐富的經(jīng)驗，利用代碼指令集變遷的方法，將x86平臺與ARM平臺進行整合，利用ARM軟件工具鏈?zhǔn)拐{(diào)試工具完善，發(fā)揮ARM服務(wù)器32位優(yōu)勢，并利用特殊指令變量對齊的方法，成功架設(shè)了全球首款規(guī)模商用的ARM服務(wù)器。據(jù)悉，ARM服務(wù)幫助百度云降低25%的TCO。

但是2013年底發(fā)生了一件讓整個ARM服務(wù)器陣營倍感惋惜和震驚的一件事情，那就是ARM服務(wù)器芯片先驅(qū)廠商Calxeda宣布倒閉，并尋求資產(chǎn)出售。

位于德克薩斯州奧斯丁的初創(chuàng)企業(yè)Calxeda前身是服務(wù)器芯片廠商Smooth Stone，致力于提供比傳統(tǒng)x86芯片更為廉價和功耗更低的ARM芯片產(chǎn)品，具體目標(biāo)是讓ARM服務(wù)器的性能功耗比達到x86方案的5～10倍，若再加入價格因素則達到15～20倍。Calxeda在2011年成功推出了搭載480個ARM處理器核心的低功耗服務(wù)器，是全球首個采用ARM處理器平臺進入數(shù)據(jù)中心市場的芯片廠商。

但就是這樣一個ARM服務(wù)器芯片先驅(qū)事未竟成卻面臨破產(chǎn)的結(jié)局。原因何在？是公司本身還是ARM服務(wù)器這個大生態(tài)出現(xiàn)問題了呢？分析家的一致觀點是Calxeda的公司戰(zhàn)略出現(xiàn)了問題。64位處理器是市場的主流，ARM公司也發(fā)布了其64位架構(gòu)方案，但Calxeda的精力還是放在32位技術(shù)上。后來他們開始轉(zhuǎn)向64位產(chǎn)品的研發(fā)，并制定了明確的產(chǎn)品線路圖，然而遺憾的是，他們的資金卻出現(xiàn)了問題。

還好，今年初AMD皓龍A1100系列的發(fā)布讓那些因Calxeda破產(chǎn)事件而心寒的人感覺到一絲暖意。

信心

“ARM服務(wù)器的市場價值和發(fā)展前景是毋庸置疑的。” AMD公司全球副總裁兼服務(wù)器業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Suresh Gopalakrishnan博士表示，“根據(jù)歷史經(jīng)驗，體積更小、成本更低而發(fā)貨量更大的處理器芯片一直都是市場的贏家。2013年，整個ARM處理器的出貨量達到80億顆，而x86出貨量是1300萬顆，因此ARM服務(wù)器有成功的基礎(chǔ)?！?/p>

而且ARM本身并不生產(chǎn)芯片，而是以設(shè)計授權(quán)的商業(yè)方式與全世界所有的半導(dǎo)體芯片廠商共享技術(shù)，這種硬件開源同樣會為ARM服務(wù)器注入強大的生命力。但相比成熟且得到廣泛部署的x86服務(wù)器，A R M服務(wù)器還很弱小，還有許多工作需要做，其中最重要的就是軟件生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)。一旦搭建起完善的ARM構(gòu)架的生態(tài)大環(huán)境，ARM服務(wù)器將大有可為。

據(jù)悉，AMD正在與領(lǐng)導(dǎo)軟件廠商和組織合作，建設(shè)強大的64位軟件生態(tài)系統(tǒng)，服務(wù)于從編譯器與模擬器到系統(tǒng)管理程序、操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件的ARM設(shè)計，以解決網(wǎng)絡(luò)層級和存儲數(shù)據(jù)中心環(huán)境下的重要工作流問題。自2012年以來，AMD始終在與 Linaro企業(yè)應(yīng)用小組（LEG）的成員密切合作，加快ARM服務(wù)器生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展。Linaro在啟動架構(gòu)領(lǐng)域的工作包括UEFI與ACPI，以及重要的核心服務(wù)器軟件，例如與Red Hat合作研發(fā)的經(jīng)過優(yōu)化的LAMP協(xié)議棧以及業(yè)內(nèi)一流的企業(yè)級OpenJDK 8 Java實施，這些技術(shù)將幫助實現(xiàn)與眾不同的創(chuàng)新硬件解決方案，提供業(yè)內(nèi)一流的性能和低功耗產(chǎn)品，用于云計算數(shù)據(jù)中心服務(wù)器平臺。

此外，Suresh Gopalakrishnan還指出，如何與現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施兼容，如何實現(xiàn)與x86架構(gòu)的互操作性，如何讓性能更穩(wěn)定，如何推動Linux成為標(biāo)準(zhǔn)也都是ARM服務(wù)器所要攻克的難關(guān)。

ARM逆襲x86，路還很長。