人們被誤導(dǎo)ARM功耗更低
隨著ARM架構(gòu)處理器在移動(dòng)市場的崛起，英特爾所堅(jiān)持的x86架構(gòu)似乎被認(rèn)為是錯(cuò)的，一直以來也有不少人堅(jiān)持這樣的觀點(diǎn)，Seeking Alpha作者Ashraf Eassa近日卻撰文表示，ARM是錯(cuò)的，ARM在PC領(lǐng)域和服務(wù)器領(lǐng)域會(huì)很快消亡，而英特爾則將在平板和手機(jī)領(lǐng)域獲得更多的份額，以下是原文：
我欣賞ARM公司如今的成績和產(chǎn)品，但是我對其首席執(zhí)行官近年來宣稱“ARM指令集架構(gòu)在能效方面，相對于競爭對手英特爾的芯片具有天然架構(gòu)優(yōu)勢”的夸大言 論表示質(zhì)疑。一直以來，我在《Seeking Alpha》上都表達(dá)了這樣的觀點(diǎn)：指令集因素對于功耗的影響是可以忽略不計(jì)的，微處理器架構(gòu)(真正的處理器設(shè)計(jì))才是決定“每瓦性能比”指標(biāo)的關(guān)鍵。在這篇文章中，我將向大家展示來自學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的一些研究成果，這些研究證實(shí)了我的觀點(diǎn)。同時(shí)，我還將就其長遠(yuǎn)意義進(jìn)行更加深入的分析。
先從這段我采訪ARM首席執(zhí)行官的摘錄寫起：
“英特爾必然會(huì)贏得一些智能手機(jī)設(shè)計(jì)。我們將英特爾視為非常重要的競爭對手。它們能否成為能效方面的領(lǐng)導(dǎo)者？不，當(dāng)然不會(huì)?！?/P>
這一觀點(diǎn)已被解讀成一個(gè)觀念，即英特爾X86指令集存在一些固有的能效問題。這導(dǎo)致許多非技術(shù)人員發(fā)表了被誤導(dǎo)了的言論，認(rèn)為英特爾應(yīng)該“獲取ARM授權(quán)許可”并“構(gòu)建ARM芯片?！边@是一個(gè)明顯荒謬的觀念，而更多明智的人則一再指出：所有這些只是微架構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。從歷史上看，英特爾一直將更高性能設(shè)計(jì)作為目標(biāo)。顯然，這將導(dǎo)致更大的功耗。此外，由于性能/功耗比曲線是非線性的，這些因素會(huì)讓人們會(huì)誤以為：ARM能夠以更低的功耗升級至英特爾的性能水平。
微架構(gòu)vs.指令集
廣義的“ARM芯片”的概念正被誤讀。“ARM芯片”有兩種類型：
·通用內(nèi)核：對于那些沒有資源和意愿來開發(fā)其自有處理器的公司，ARM提供了完整的CPU內(nèi)核設(shè)計(jì)。從性能/功耗比的角度來看，這些內(nèi)核通常都相當(dāng)不錯(cuò)，這也是它們被廣泛采用的原因。
·定制內(nèi)核：希望針對特定負(fù)載而提供差異化能力的公司，會(huì)采用定制CPU內(nèi)核。
ARM自有的CPU內(nèi)核對大部分智能手機(jī)/平板電腦來說足夠高效和強(qiáng)大。然而，諸如蘋果和高通這樣的企業(yè)認(rèn)為，有必要在內(nèi)核設(shè)計(jì)方面走自己的路，因此每家公司的內(nèi)核設(shè)計(jì)都有各自不同的性能/功耗特性。如果能效單純是指令集帶來的，那么高通和蘋果就沒有必要做這項(xiàng)工作——這分明就是浪費(fèi)錢。我的主張是：實(shí)際的芯片設(shè)計(jì)，再加上制造這個(gè)芯片所采用的晶體管技術(shù)，才是性能/功耗比的決定因素。
簡單地說，“ARM指令集”是用來實(shí)現(xiàn)軟件兼容性的。因此，一款蘋果ARM內(nèi)核能夠運(yùn)行與高通ARM內(nèi)核相同的代碼。當(dāng)然，指令集還定義了其他一些事情，例 如內(nèi)存如何尋址、哪些指令需要被執(zhí)行、有多少寄存器可用。但實(shí)際上，大多數(shù)的指令集(X86、POWER、ARM、MIPS)都是非常出色的。
研究結(jié)果證明了這一點(diǎn)
由威斯康辛大學(xué)的幾名研究人員撰寫的，并在IEEE高性能計(jì)算機(jī)架構(gòu)國際研討會(huì)上發(fā)表的研究報(bào)告，得出了以下結(jié)論，澄清了業(yè)界對ARM/X86的不實(shí)傳言：
·性能的差異是由微架構(gòu)的差異所導(dǎo)致的，與ISA(指令集架構(gòu))無關(guān)。
·能耗同樣與ISA無關(guān)。
·ISA差異會(huì)對技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法產(chǎn)生影響，但是現(xiàn)代微架構(gòu)技術(shù)已經(jīng)讓這些影響不具備實(shí)際意義;從根本上說，不存在某個(gè)ISA更加高效。
·ARM和X86的具體實(shí)現(xiàn)僅僅是為不同性能水平進(jìn)行優(yōu)化的設(shè)計(jì)點(diǎn)而已。
盡管技術(shù)領(lǐng)域的許多人一直持有這樣正確的觀點(diǎn)，但是投資界則基本上都被蒙在鼓里。那么，這些研究結(jié)果意味著什么呢？
ARM在服務(wù)器領(lǐng)域?qū)⒑芸煜?/STRONG>
ARM服務(wù)器設(shè)計(jì)的一大“賣點(diǎn)”，就是被“神話”的強(qiáng)于英特爾的能效。但是，ARM指令集架構(gòu)在該領(lǐng)域并無優(yōu)勢，而英特爾通過調(diào)整精化其下一代微架構(gòu)，將達(dá)到傳統(tǒng)ARM的功耗水平。但與ARM竭力吹捧的指令集架構(gòu)優(yōu)勢不同，英特爾具備以下實(shí)際的優(yōu)勢：
· 在服務(wù)器廠商當(dāng)中的口碑：英特爾目前擁有服務(wù)器市場，并已反復(fù)證明它能夠生產(chǎn)可靠、快速、高效的解決方案。構(gòu)建服務(wù)器來支持網(wǎng)站關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的人們，將會(huì)非常 猶豫轉(zhuǎn)向使用像ARM這樣的“小家伙”作為服務(wù)器的核心。具有諷刺意味的是，不斷痛失服務(wù)器市場份額的AMD公司，可能是僅有的一家在服務(wù)器領(lǐng)域口碑不錯(cuò) 的微服務(wù)器廠商，因?yàn)樗诜?wù)器芯片業(yè)務(wù)方面有十多年的經(jīng)驗(yàn)。