低功耗服務(wù)器產(chǎn)業(yè)鏈中芯片正在發(fā)生新的變化

責(zé)任編輯:gaoqiang

2014-05-20 08:56:52

摘自:天極網(wǎng)

在低功耗服務(wù)器產(chǎn)業(yè)鏈中的芯片市場正在發(fā)生新的變化,目前低功耗市場上的主要處理器平臺(tái)包括英特爾和ARM。

在低功耗服務(wù)器產(chǎn)業(yè)鏈中的芯片市場正在發(fā)生新的變化,目前低功耗市場上的主要處理器平臺(tái)包括英特爾和ARM。對(duì)這兩家廠商來說,英特爾由上至下進(jìn)入低功耗服務(wù)器市場,ARM則由下往上侵入數(shù)據(jù)中心市場。

繼2012年第四季度英特爾推出Atom S1200系列數(shù)據(jù)中心SoC平臺(tái)之后,2013年9月英特爾正式推出了第二代針對(duì)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的22納米凌動(dòng)SoC產(chǎn)品。Atom系列本身就具備了低功耗的優(yōu)勢,而2013年最新的Avoton平臺(tái),英特爾將其定義在冷數(shù)據(jù)的處理方面,并提供了更好的性能和更高的能效比,同時(shí)在技術(shù)和應(yīng)用方面都提供了創(chuàng)新。

ARM的運(yùn)營模式較為獨(dú)特,自己不生產(chǎn)處理器,而是提供處理器設(shè)計(jì)架構(gòu),由合作伙伴設(shè)計(jì)制作。對(duì)ARM來說,在服務(wù)器領(lǐng)域較為重要的合作伙伴就包括AMD。AMD于2014年初推出了代號(hào)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。西雅圖基于64位ARM Cortex-A57架構(gòu),采用SoC單芯片設(shè)計(jì),具有四個(gè)或八個(gè)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(dāng)前的32位ARM芯片。

AMD的ARM處理器并不僅僅是將32位架構(gòu)升級(jí)到了64位,而是全面進(jìn)行了升級(jí)。在緩存方面,西雅圖每兩個(gè)核心共享1MB L2緩存,最大4MB。所有核心共享8MB L3緩存。內(nèi)存方面有著巨大創(chuàng)新,集成了能夠支持DDR3/DDR4的內(nèi)存控制器,也就是說,未來AMD ARM將支持DDR4內(nèi)存,這是一個(gè)顯著的進(jìn)步。內(nèi)存容量最大支持128GB,平均每核心16GB,使得AMD ARM為虛擬化應(yīng)用做好了準(zhǔn)備。

ARM和x86分別基于兩種不同的指令集,目前這兩種指令集都在蓬勃發(fā)展,而且都很成功。x86是復(fù)雜指令集CISC的代表,而ARM則是精簡指令集RISC的代表,甚至ARM的名字就直接表明了它的技術(shù):Advanced RISC Machine,高級(jí)RISC機(jī)。前者更加專注于高性能,而后者則專注于小尺寸低功耗領(lǐng)域。這兩種指令集分別適用于不同的工作負(fù)載,比如在執(zhí)行高密度的運(yùn)算任務(wù)的時(shí)候CISC就更具備優(yōu)勢,而在執(zhí)行簡單重復(fù)勞動(dòng)的時(shí)候RISC就能占到上風(fēng)。

x86結(jié)構(gòu)的服務(wù)器無論如何都比ARM架構(gòu)的系統(tǒng)在性能方面要快得多、強(qiáng)得多,可以說在性能和生產(chǎn)工藝方面ARM根本不是x86結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的對(duì)手。但ARM的優(yōu)勢不在于性能強(qiáng)大而在于效率,ARM采用RISC流水線指令集,在完成綜合性工作方面根本就處于劣勢,而在一些任務(wù)相對(duì)固定的應(yīng)用場合其優(yōu)勢就能發(fā)揮得淋漓盡致。

X86結(jié)構(gòu)的服務(wù)器采用橋的方式與擴(kuò)展設(shè)備(如硬盤、內(nèi)存等)進(jìn)行連接,x86結(jié)構(gòu)服務(wù)器能很容易進(jìn)行性能擴(kuò)展,如增加內(nèi)存、硬盤等。ARM結(jié)構(gòu)的服務(wù)器是通過專用的數(shù)據(jù)接口使CPU與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行連接,所以ARM的存儲(chǔ)、內(nèi)存等性能擴(kuò)展難以進(jìn)行(一般在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)定好其內(nèi)存及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的容量),所以采用ARM結(jié)構(gòu)的系統(tǒng),一般不考慮擴(kuò)展。

x86系統(tǒng)在硬件和軟件開發(fā)方面已經(jīng)形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),幾乎所有x86硬件平臺(tái)都可以直接使用微軟、Linux及現(xiàn)在流行的幾乎所有工具軟件,所以x86系統(tǒng)在兼容性方面具有無可比擬的優(yōu)勢。ARM系統(tǒng)幾乎都采用Linux的操作系統(tǒng),而且?guī)缀跛械挠布到y(tǒng)都要單獨(dú)構(gòu)建自己的系統(tǒng),與其他系統(tǒng)不能兼容,這也導(dǎo)致其應(yīng)用軟件不能方便移植,這一點(diǎn)一直嚴(yán)重制約了ARM系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用。

此外使用x86服務(wù)器不僅有大量的第三方軟件可供選擇,也有大量的軟件編程工具可以幫助您完成您所希望完成的工作。ARM結(jié)構(gòu)因?yàn)橛布阅艿闹萍s、操作系統(tǒng)的精簡、以及系統(tǒng)兼容等問題的制約,造成ARM結(jié)構(gòu)服務(wù)器系統(tǒng)不可能像x86系統(tǒng)那樣有眾多的編程工具和第三方軟件可供選擇及使用,ARM的編程語言大多采用C和JAVA.

從以上我們可以看出ARM無論是硬件還是軟件根本沒法和x86架構(gòu)相比并論,不過功耗是ARM的先天優(yōu)勢。低功耗服務(wù)器就需要低功耗處理器,這種處理器不需要提供強(qiáng)大的絕對(duì)性能,但一定要擁有很低的絕對(duì)功耗和超高的每瓦特性能、可擴(kuò)展性以及極低的售價(jià),這樣用戶就可以根據(jù)需求來配置不同數(shù)量的低功耗處理器。

其實(shí)從另外一個(gè)角度看,所謂短板或者問題其實(shí)就是突破口,這點(diǎn)對(duì)于英特爾的x86還是ARM都是一樣的。英特爾已經(jīng)認(rèn)識(shí)到x86在能耗方面的短板,所以英特爾在低功耗上面下了很大的利器。ARM也已經(jīng)在完善生態(tài)圈,所以低功耗服務(wù)器芯片市場的好戲還在后面。只有市場充分競爭,消費(fèi)者才有更充分的選擇機(jī)會(huì)。這點(diǎn)在企業(yè)級(jí)市場也不例外。

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