x86在桌面、服務(wù)器和超級(jí)計(jì)算機(jī)市場(chǎng)的主導(dǎo)地位很快將受到ARM處理器的挑戰(zhàn)。這可以從ARM總裁Tudor Brown于上周針對(duì)x86的評(píng)述中得知。以Brown的發(fā)言和近來的態(tài)勢(shì),預(yù)示著未來ARM處理器將對(duì)英特爾和AMD的高端CPU構(gòu)成很大威脅。
據(jù)MarketWatch報(bào)道,Brown在這周的發(fā)言中反復(fù)重申,公司計(jì)劃設(shè)計(jì)更高端的處理器,進(jìn)軍目前由x86統(tǒng)治的桌面和服務(wù)器市場(chǎng)。Brown稱,ARM處理器的超高能效在當(dāng)前數(shù)據(jù)中心中備受追捧。
在MarketWatch的一篇文章中提到:Brown表示:“ARM就能耗和性能方面將繼續(xù)開發(fā)高效的產(chǎn)品,很適合于移動(dòng)設(shè)備。當(dāng)我們進(jìn)軍服務(wù)器和高性能計(jì)算領(lǐng)域,也完全有資格參與競(jìng)爭(zhēng)”。
ARM是移動(dòng)計(jì)算領(lǐng)域的巨頭,特別是在快速增長(zhǎng)的平板市場(chǎng)中地位十分牢固,占據(jù)著95%的架構(gòu)份額。如果考慮全部出貨量,ARM完全超越x86,有著將近10-1的差額。2010年,ARM處理器銷量超過60億,預(yù)計(jì)在未來三年中,該數(shù)字將增長(zhǎng)到80-90億。出貨量確實(shí)重要,因?yàn)樗梢越档托酒杀竞臀浖S商,很顯然,軟件廠商更愿意將他們的產(chǎn)品銷售到最廣泛部署的架構(gòu)上。
加州大學(xué)伯克利分校計(jì)算科學(xué)教授和RISC架構(gòu)先驅(qū)者Dave Patterson 認(rèn)為,RISC正將煥發(fā)新生。Patterson 近期在ARM Holdings網(wǎng)站上發(fā)表的一篇博客中寫到,“PostPC”時(shí)代將會(huì)看到一個(gè)更簡(jiǎn)單、更高效的RISC架構(gòu)設(shè)計(jì)的回歸。
然而這不僅僅是出貨量和計(jì)算效率的問題。相比x86廠商,ARM有著完全不同的商業(yè)模式--允許更多的廠商參與進(jìn)來。與英特爾和AMD不同,ARM將其處理器設(shè)計(jì)授權(quán)給其他廠商,其他廠商生產(chǎn)出處理器和設(shè)備需要向ARM支付版權(quán)稅,但不用支付許可費(fèi)。雖然ARM在員工數(shù)量和收入上不及英特爾,但如果算上200多個(gè)生產(chǎn)ARM知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品的公司,情況就截然相反了。
目前,ARM在桌面和服務(wù)器市場(chǎng)缺乏立足點(diǎn)。但ARM下一代Cortex-A15芯片向該方向更邁近了一步。盡管本質(zhì)上仍為32位芯片,A15卻支持雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算、128位SIMD引擎、1TB內(nèi)存尋址、緩存ECC、虛擬化等功能,比Cortex-A9有著更為出色的性能。該設(shè)計(jì)采用四路SMP緩存一致處理器,通過采用CoreLink CCI-400高速緩存相互關(guān)聯(lián),有可能提升到8核(甚至16核)。第一款A(yù)15產(chǎn)品預(yù)計(jì)會(huì)在2012年推出。
ARM A15架構(gòu)將會(huì)應(yīng)用到從智能手機(jī)、平板電腦到網(wǎng)絡(luò)路由器和低功耗服務(wù)器等領(lǐng)域。能源效率將成為最大的賣點(diǎn)。在超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的Web搜索、社會(huì)化媒體、媒體服務(wù)以及任何吞吐密集型應(yīng)用中,能源的使用決定著成本。此外,高性能計(jì)算設(shè)備也力求節(jié)約能源,促使用戶和廠商選擇比x86更加節(jié)能的ARM芯片。
NVIDIA是最初使ARM與高端計(jì)算結(jié)緣的芯片制造商,該公司計(jì)劃在未來的同一塊芯片中,把ARM CPU與“Maxwell”系列GPU核心集成。這種芯片最終會(huì)應(yīng)用在桌面、服務(wù)器和超級(jí)計(jì)算機(jī)中,并會(huì)與英特爾和AMD基于x86的產(chǎn)品展開正面交鋒。NVIDIA是否會(huì)采用A15芯片作為其第一款CPU-GPU處理器的基礎(chǔ),還是繼續(xù)等待完整64位ARM架構(gòu)的出現(xiàn),這仍是一個(gè)謎。
NVIDIA是第一個(gè)表示將生產(chǎn)ARM芯片進(jìn)軍服務(wù)器市場(chǎng)的廠商,相信日后其他廠商也會(huì)參與進(jìn)來。像德州儀器和三星完全有可能制造ARM服務(wù)器部件。這種開放性的授權(quán)模式,相比目前x86的兩強(qiáng)壟斷,基于ARM的服務(wù)器業(yè)務(wù)能夠更加豐富產(chǎn)品的多樣性。
在高性能計(jì)算方面,ARM公司想要通過FP加速器形成一套解決方案,或許會(huì)研制一種類似于NVIDIA ARM-GPU的ARM-SIMD混合芯片。像SiCortex這樣的公司可以根據(jù)其自身目的調(diào)整ARM設(shè)計(jì)思路,以便設(shè)計(jì)出功耗更低的高性能計(jì)算設(shè)備。
當(dāng)然,英特爾和AMD都不會(huì)坐等ARM的崛起。事實(shí)上在ARM準(zhǔn)備搶占x86市場(chǎng)的時(shí)候,英特爾和AMD也在向降低功耗方向邁進(jìn),Atom和Bobcat就是最好的證明。特別是隨著智能手機(jī)和平板電腦不斷侵蝕著桌面和筆記本市場(chǎng),x86芯片廠商也要不斷適應(yīng)用戶的需求。
英特爾Atom處理器與x86互相兼容,是專為低功耗的移動(dòng)計(jì)算所設(shè)計(jì),這表明在該領(lǐng)域英特爾已經(jīng)擁有了在性能上能和當(dāng)前ARM處理器相抗衡的架構(gòu),盡管在能源效率上的表現(xiàn)還不突出。但鑒于英特爾龐大的研發(fā)范圍和卓越的芯片制造能力,有希望在低端市場(chǎng)與ARM的競(jìng)爭(zhēng)中勝出,同時(shí)還能夠維護(hù)其在高端市場(chǎng)的地位。
ARM在桌面和服務(wù)器領(lǐng)域的最大弱點(diǎn)在于軟件支持。雖然微軟剛剛表態(tài)Windows 8將支持ARM架構(gòu),但該架構(gòu)仍需要大量的程序支持才能夠趕上x86的水平,特別是在服務(wù)器方面。對(duì)于ARM的支持者來說,沒有什么是不可逾越的,我們還正處在一個(gè)芯片制造的商業(yè)模式和不斷滿足客戶需求的平衡點(diǎn)上。
另一方面,英特爾與AMD在近三十年來化解了RISC對(duì)手的挑戰(zhàn),包括PowerPC 和Sparc.在未來幾年中,我們將會(huì)看到x86是否會(huì)漸漸落寞,或是再一次贏得勝利。