阿基米德曾說,給我一個支點,我可以撬起地球;而今,只需一個契機,ARM將顛覆數(shù)據(jù)中心。
數(shù)年前,如果說ARM將成為數(shù)據(jù)中心的顛覆力量,無數(shù)人將對此嗤之以鼻,即便是在移動端風生水起,ARM這個小家伙又怎能承擔起數(shù)據(jù)中心的繁重負載?而今,隨著全球首款64位ARM服務(wù)器處理器的臨近,人們已經(jīng)不再懷疑ARM入主數(shù)據(jù)中心的實力,ARM將為數(shù)據(jù)中心帶來全新的輕量化應(yīng)用風潮。
從機械時代到電子時代的轉(zhuǎn)變造就了IBM,從主機時代到個人電腦時代的轉(zhuǎn)變造就了蘋果和微軟,從Web 1.0時代到社交網(wǎng)絡(luò)時代的轉(zhuǎn)變造就了Facebook——當我們回顧IT工業(yè)史,不難發(fā)現(xiàn)這些領(lǐng)導者的成功之處在于扣住了時代的脈搏,如今,一個新時代的來臨,又將ARM推到了潮頭之上。
大數(shù)據(jù)開啟ARM新機會
我們正在走向一個“大數(shù)據(jù)”的時代:移動互聯(lián)技術(shù)、云計算快速發(fā)展,負載變得越來越復(fù)雜,PC、筆記本、平板、智能手機,各式各樣的終端設(shè)備每天都在產(chǎn)生著大量的不同類型的數(shù)據(jù),文字、圖片、語音、視頻…在接下來的八年,預(yù)計全球?qū)⒂?0億的人接入互聯(lián)網(wǎng),到2020年,全球數(shù)據(jù)將增長到34ZB,這比人類歷史上產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)都要多。
這個時代的另一個變化是幾乎所有的這些數(shù)據(jù)都要進入數(shù)據(jù)中心,這給數(shù)據(jù)中心的響應(yīng)能力、空間、能耗帶來前所未有的挑戰(zhàn)。比如搜索,當百萬級的用戶同時發(fā)出需求由數(shù)據(jù)中心來響應(yīng),數(shù)據(jù)中心需要在很短的時間內(nèi)同時、同步來響應(yīng),這就可能導致傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心達到功耗上限,或者難于處理這種海量小工作負荷的工作需求而響應(yīng)緩慢。
實際上這些負載并不復(fù)雜,比如Web、搜索、大數(shù)據(jù)分析等,但如果大量的輕負載并發(fā),數(shù)據(jù)中心所需要處理的負載就非常驚人了。于是,大數(shù)據(jù)時代的數(shù)據(jù)中心在尋求一種能夠以較低的功耗有效處理大量并行化、輕量化負載的方法,而ARM處理器所具備的的多核心、高并行、低功耗的特性正好滿足了數(shù)據(jù)中心的這種新需求。
自2010年起,ARM將進入數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的消息多了起來,不過,起初的消息還是捕風捉影,更多的還是分析師們的預(yù)測。隨后,F(xiàn)acebook等大型互聯(lián)網(wǎng)廠商開始定制ARM服務(wù)器、Marvel等芯片開始ARM服務(wù)器芯片的研發(fā)、戴爾和惠普等服務(wù)器制造商開始測試ARM服務(wù)器,讓ARM進軍數(shù)據(jù)中心的路線逐漸清晰了起來;2012年10月,AMD發(fā)布重磅消息,宣布將推出64位ARM服務(wù)器芯片,自此,ARM明確表現(xiàn)出了對數(shù)據(jù)中心的野心,即將對x86展開攻勢。
32位ARM面臨難題
盡管眾望所歸,ARM的數(shù)據(jù)中心征程并非是一帆風順。
目前來看,即使ARM對數(shù)據(jù)中心雄心勃勃,但真要實現(xiàn)大范圍應(yīng)用還要邁過“三座大山”。首先,直到現(xiàn)在ARM還僅基于32位架構(gòu),但如今大多數(shù)服務(wù)器應(yīng)用都已經(jīng)轉(zhuǎn)向64位,比如Hadoop,32位ARM已經(jīng)落后于時代;ARM缺乏軟件支持,盡管ARM已經(jīng)支持Linux系統(tǒng),但支持的應(yīng)用軟件有限;ARM還缺乏優(yōu)秀的內(nèi)存控制器和緩存一致性功能,性能也偏低,還難于應(yīng)對主流服務(wù)器應(yīng)用。
故而,雖然數(shù)據(jù)中心看好ARM、期待ARM,但如今ARM服務(wù)器僅僅實現(xiàn)了小范圍應(yīng)用,如Facebook、百度等具有強大研發(fā)實力的互聯(lián)網(wǎng)巨頭,普通用戶還是難以承擔大量的移植和研發(fā)工作,也難以承擔兼容性帶來的風險。
叫好不叫座,還僅限于32位架構(gòu)的ARM處于這樣一種尷尬的局面。那么,ARM服務(wù)器終究會是一種“看上去很美”的東西么?
筆者并不這么認為。技術(shù)的發(fā)展總是以需求為導向,強烈的數(shù)據(jù)中心新需求也足以推動ARM進一步進化?,F(xiàn)在ARM所需要的是能夠在技術(shù)上實現(xiàn)突破、實現(xiàn)64位架構(gòu)、完善軟件環(huán)境及生態(tài)圈,而這些正是芯片制造商AMD正在從事的事情。
AMD和它的64位ARM
AMD在服務(wù)器市場有著十余年的經(jīng)驗,并且首先推出了64位的x86處理器,因此它的ARM路線很清晰,并沒有將精力耗費在并不符合服務(wù)器應(yīng)用需求的32位ARM架構(gòu)上,而是穩(wěn)扎穩(wěn)打,專注于64位ARM服務(wù)器芯片的研發(fā)。在64位ARM的誕生過程中,AMD也并不急著做先鋒,而是要做出最棒的產(chǎn)品。
事實上AMD的動作并不慢,在2014年第一個月還沒結(jié)束,AMD就推出了代號“西雅圖”的Opteron A1100處理器,成為全球首家提供64位ARM服務(wù)器處理器的公司?!拔餮艌D”基于64位 ARM Cortex-A57架構(gòu),采用SoC單芯片設(shè)計,具有四個或八個核心,頻率超過2GHz,制造工藝28nm,規(guī)格上已經(jīng)全面領(lǐng)先當前的32位ARM芯片。