ARM正式进军服务器处理器

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2010-08-26 11:44

在移动大行其道和绿色贯穿生活的今天,ARM架构处理器不断攻城略地——在立足智能手机、掌上设备(PSP除外)后,ARM已经向上延伸至intel的地盘——平板机。这几乎就是没有键盘的上网本了。但是ARM的野心不仅限于此,他们下一步看中的居然是intel的老巢——服务器。
近期有消息传出,社交网络大鳄Facebook准备在美国俄勒冈州兴建新数据中心时,使用ARM架构服务器,替代传统的x86产品。消息称来自美国得克萨 斯州奥斯丁的芯片设计公司Smooth-Stone将承担为Facebook定制ARM服务器处理器的任务,而SuperMicro则会提供服务器主板。Facebook意图很简单,用ARM代替X86 CPU,实现高性能和低功耗。

一、极高的性能功耗比

小小的ARM核心连看1080p高清视频都应付不了(iPhone3GS和iPhone4看1080P是调用的SOC芯片中的视频硬解码模块),能对付服务器?别说ARM核心,就是现在最顶级intel i7 extreme980 6核12线程也入不了Facebook的法眼。不过服务器从来就不是一个人的战斗。看看最近的超级计算机50,排名末尾的机器也使用以万为单位CPU核心。这说明如果依靠数量,ARM核心同样有潜力匹敌专业服务器CPU阵列。

下面一段由于本人疏忽,将Atom的系统功耗(还包括南北桥,内存,硬盘)当作处理器功耗给出,混淆了各位,请多多包涵。特别更正(蓝色),请各位继续查错,继续关注,谢谢!而新的Atom能解码双1080p,其实使用的是集成在芯片组中的解码模块,而不是Atom本身。

同时不要小看ARM的性能功耗比。对比Atom,两类处理核心依靠软解码都仅能处理480p的视频,但是Atom需要消耗35w以上的功率,而ARM仅需要不到0.5w(广泛使用的1GHz的Snapdragon8250)。70:1的功耗换来相似的性能,如果优化得当,相信不需要70颗ARM处理器就能赶上专业服务器CPU的性能。

同时不要小看 ARM的性能功耗比。对比Atom,两类处理核心依靠软解码都仅能处理480p的视频。按照朴素的算法,笔者的Milestone(65nm工艺)使用1300mAH能够看完3个小时的视频。那么整个系统的功耗应该是1300÷3×3.6=1560mW=1.56W,抛开占大头的LCD、GSM基带模块、内存卡功耗,相信ARM核心+内存控制器+内存的总功耗不足1W。而网络测试中Atom(45nm)电脑系统满载的总功耗在30w,抛开硬盘10W,集成图形10W,Atom处理器+内存控制器+内存的总功耗不足10W。 10:1的功耗换来相似的性能,加上ARM核心运行频率仅仅550MHz,而Atom达到1.6GHz,相信如果多个提高频率的ARM核心组成阵列,性能将大幅提高,而功耗以为维持在低位。

再来看看负责该服务器处理器设计任务的Smooth-Stone。该公司刚刚宣布已经从多家芯片公司和投资机构募集4800万美元资金,这些投资者包括ARM、TI、阿布扎比政府投资公司ATIC,以及风险投资公司Battery Ventures、Flybridge Capital Partners和Highland Capital Partners。看看这些金主:

搞设计的ARM,intel未来的死对头

搞芯片设计的TI,它是Milestone,DroidX的处理器制造商,DSP的老大

玩芯片制造的ATIC,它是从AMD手上买过工厂,成立GlobalFoundry,收购新加坡特许半导体的石油大亨

这帮大佬如今“秘密”嵌入到这个新兴行业,准备迂回包抄intel了。而Smooth-Stone首席执行官是巴里·埃文斯(Barry Evans),曾在intel生产ARM架构芯片的部门任职。当初intel买来ARM9的技术然后自己改成Xcale,相信此君对于ARM架构的特点和intelCPU的优势必定烂熟于心。后来intel将该部门出售给Marvell,埃文斯2008年从Marvell离职,创办Smooth-Stone。有技术、有授权、有制造、有钱,现在加上Facebook连未来市场也确定了,就算不大红大紫,杀出一条血路是不成问题的。

二、软件

虽然Wintel中的微软从未在桌面和服务器版的Windows操作系统中加入对ARM的支持,仅仅局限于移动的WinCE和WindowsMobile。不过看看最近的Top500超级计算机OS分布图吧

Linux系统已经占据主流,而这也就是目前最完美支持ARM的OS。

可惜的是在(一)中的投资集团中明显的缺乏了软件厂商,如熟悉的Redhat,这让ARM服务器处理器的应用蒙上一层阴影。毕竟如何将成千上万个ARM集中调用起来发挥高性能,多线程的能力,这和将Linux定制成Android完全是两个不同世界的工作。相信Facebook的工程师不一定能胜任该工作。好吧,我不隐瞒我的想法,这就是Google将会,或者已经暗地潜入协助该项目了。

目前Google拥有超过100万台服务器,占据了全球2% 的服务器数量。每年的电费成本十分高昂。不说具体数据了,就拿google更换SSD来说,都知道SSD的价格和传统HDD不可同日而语,但是在Google的计算中,SSD能剩下的电费就能抵消其成本。所以如果高性能低功耗的ARM服务器处理器面试投入使用,其省下的电费将远远大于SSD的数量。省钱就是赚钱,这个道理Google不会不知道。

三、通用化

还有一项技术未来可能帮助ARM服务器处理器快速出位——OpenCL,开放计算语言。如果这玩意今后能普及,那么只要符合该设计标准的CPU、GPU、ARM都能最大程度的共享软件,实现OpenCL下框架下的跨平台作业。那样一来,Nvidia笑了,他家的Tesla终于等到了;ARM也笑了,我终于打进核心圈子了。

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