天使OR魔鬼?浅析首款64位ARM服务器

  【IT168 资讯】美国当地时间4月26日,应用微电路公司AppliedMicro Circuits Corporation(以下简称AppliedMicro)成功推出了全球首款基于64位ARMv8架构的服务器,该服务器采用了同样为全球首个64位ARMv8架构SoC产品的X-Gene处理器。

  潜在的对手 服务器市场或被ARM搅局

天使还是魔鬼 浅析首款64位ARM服务器

  总部为于美国加利福尼亚森尼维耳市的这家AppliedMicro公司,是一家致力于设计和开发网络、嵌入式Power架构和服务器处理器的ARM、光传输和存储解决方案的无晶圆半导体公司。早在2004年,这家公司就以2.27亿美元,从IBM手中购入了PowerPC 400微处理器和IBM的SoC设计技术,以及先进的CMOS工艺技术。在今年5月或者6月份,还将有望购入韦洛切技术公司(Veloce Technologies Inc)。

位于加州森尼维耳市的AppliedMicro公司总部

  位于加州森尼维耳市的AppliedMicro公司总部

  ARM是由ARM控股公司开发出的32位精简指令集计算机指令集架构。它曾经被命名为Advanced RISC Machine,在这之前是Acorn RISC Machine。在众多产品中,ARM是使用最为广泛的32位指令集架构。起初Acorn Computers设想主要是应用在个人电脑领域,在1987年其首个ARM产品Acorn Archimedes系列被推出。

  自从宣布推出X-Gene以来,AppliedMicro就开始踏入了多核Server-on-Chip应用、在完整服务器上运行工作负载的旅程。

X-Gene处理器

  X-Gene处理器

  这种开源Web服务器应用的推出,可被视作X-Gene发展的另一个重要里程碑。AppliedMicro的SoC解决方案主要面向下一代云计算数据中心,旨在帮助降低总体拥有成本。它也代表着首个64位ARM加速推广服务器系统丰富生态社区的势头。而此次AppliedMicro公司,借势推出全球首款64位ARMv8架构服务器,也可谓是“第一个敢吃螃蟹的人”。

  架构之争

  虽然ARM凭借其低功耗芯片设计的微服务器在市场上有不少影响力,尤其是包括48位内存寻址和硬件虚拟化扩展功能的Cortex-A15“Eagle”微处理器架构,然而,在应用得到普及的道路面前该公司还是面临着这样的障碍:不同于x86芯片,ARM处理器基于32位核心。

世界首个64位ARM架构X-Gene平台(图片来源于网络)

  世界首个64位ARM架构X-Gene平台

  ARM宣布可以在64位芯片上工作,尽管如此但其在64位架构上的影响力也很薄弱。也就是说,到现在为止,ARM授权AppliedMicro被称为X-Gene的SoC解决方案,该解决方案首次针对64位ARM服务器市场设计。

富有革新性的服务器CPU

  富有革新性的服务器CPU

  X-Gene平台支持多核心ARMv8架构64位处理器,也提供有高性能内存子系统模块,提供有整合以太网卡的云服务器I/O功能和其他连接外围设备所具备的通信接口。其他硬件方面的特色还有:

  1、拥有多颗并行的ARMv8架构多核心处理器,支持L1、L2、L3高速缓存;

  2、系统内存支持Linux和其他服务器应用程序;

  3、一致性光纤、SoC外围和相关桥接。

  X-Gene架构下最多可以扩展至128个内核,最高主频可达3.0GHz。AppliedMicro通过其生产合作商TSMC在40nm和28nm处理器技术平台上,生产这种64位ARM架构的SoC片上系统。

X-Gene框架图

  X-Gene框架图

  X-Gene设计旨在将服务器打造成类似平板电脑一般的低功耗:待机功耗每核心为500毫瓦、睡眠模式为300毫瓦,工作状态也仅为2瓦每核心。该芯片还具有动态调频功能也就是常说的支持turbo-boost模式,能够根据业务负载需要调整时钟频率。由于X-Gene支持非阻塞和1Tb/sec连接速率,可以在多个X-Gene插脚之间为数据提供100Gb/sec连接速率,从而实现80Gb/sec的总带宽。

  点评:

  作为全球首个64位基于ARM架构的X-Gene,在虚拟化、I/O、多核性能和功耗等方面,都有着不错的表现。X-Gene实现了从原有的Cortex-A15基础上进行扩展,而且其虚拟化的加入,对于云端虚拟化环境的支持完全能够胜任。由于此次AppliedMicro宣布推出的首款64位ARM服务器的具体规格、型号、配置等信息没有公布,对于基于X-Gene平台的服务器性能和结构设计,我们不便评论。

  市场之争

  对于ARM的的传统目标市场,也就是嵌入式和移动计算系统领域,已经占有了相当一部分份额,相比其他竞争对手拥有很多优势。然而,如果该公司想要进入英特尔强有力的数据中心市场,还是面临着很大的压力,尤其是需要真正解决64位架构的实现问题而不仅仅是对Cortex-A15扩展寻址那么简单。

被称作云计算新元素的X-Gene

  被称作云计算新元素的X-Gene

  AppliedMicro通过ARM架构的X-Gene搭建云服务器,相比传统面向密集型计算的服务器,它主要针对大量相对轻量级业务负载这被很多业界人士认为是下一轮市场增长点之一。

基于Calxeda的四节点参考架构

  基于Calxeda的四节点参考架构

  随着云计算的到来,能耗问题被人们以空前的热情受到关注,ARM架构处理器产品也迎来了发展的春天。在人们关注能耗问题的同时,ARM架构的产品也在紧追不舍,缩小与x86架构的差距。去年美国厂商Calxeda发布了业界第一款基于ARM架构、专门面向服务器应用的处理器“EnergyCore ECX-1000”。它采用高度集成的SoC片上系统设计, 拥有最多四个ARM Cortex-A9处理器核心,每核心32KB一级指令缓存、32KB一级数据缓存,所有核心共享4MB ECC二级缓存。

ARM架构在能效、成本和空间上的突破

  ARM架构在能效、成本和空间上的突破

  点评:

  前不久AMD斥资3.34亿美元购买微处理器厂商SeaMicro,英特尔不断开拓OEM合作生态链,大力推广其低功耗Atom产品,都在说明业界对功耗的重视。可以说谁能在未来占据低能耗市场制高点,谁就取得了未来制胜的法宝。

  此次AppliedMicro推出首款基于64位ARM架构的服务器,可以被认为是ARM领域对传统服务器市场发出宣战的利器,也是ARM对传统x86服务器首次提出挑战。作为ARM和x86两大阵营,ARM和英特尔公司,在原有市场占有优势地位的同时,都将目光盯向了对方的优势领域。

  对于两大阵营和广大用户来说,其实推出这种产品是一种利好消息。一方面,它既展现了ARM在64位架构上的成熟技术,跨域了从32位到64位进入服务器领域的这道坎;另一方面,也对传统x86服务器厂商提供了更多选择,为整个业界绘制未来云图拼凑起更加完整的图案。当然,对于芯片大佬英特尔公司来说,也未尝不是件好事。英特尔可以利用这次新推出的服务器“投石问路”,通过在市场中的反馈和业界的反应,制定出更加准确、更趋未来的产品研发策略和相应的产品推广。因为对于英特尔这种规模的企业来说,强大的研发实力和市场影响力并不会因为竞争对手的抢先一步推出极致低功耗产品,而变得被动和迷茫。

  对于真正关注未来,关注整个生态发展、了解未来趋势的人,都非常乐意看到有更多这样的产品被推向市场。AppliedMicro推出的首款64位ARM架构服务器究竟是天使还是魔鬼,我想大家应该都有了答案。

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