ARM VS x86的服務(wù)器之戰(zhàn)

責(zé)任編輯:wendy

2014-03-14 16:23:51

摘自:TechTarget中國

移動芯片巨頭ARM公司要進(jìn)軍服務(wù)器領(lǐng)域的消息不絕于耳。但是在2010到2014的今天,這三年多的時間里ARM并沒有在服務(wù)器領(lǐng)域有決定性的市場發(fā)展,有的只是零星的產(chǎn)品發(fā)布和評測。當(dāng)然,在這些年里,ARM公司為進(jìn)入服務(wù)器市場也做了不少努力。

移動芯片巨頭ARM公司要進(jìn)軍服務(wù)器領(lǐng)域的消息不絕于耳。但是在2010到2014的今天,這三年多的時間里ARM并沒有在服務(wù)器領(lǐng)域有決定性的市場發(fā)展,有的只是零星的產(chǎn)品發(fā)布和評測。當(dāng)然,在這些年里,ARM公司為進(jìn)入服務(wù)器市場也做了不少努力。

ARM能否勝任企業(yè)級市場?

從ARM與x86發(fā)展的歷史來看,ARM一直更接近用戶端,被普遍用作個人數(shù)據(jù)處理、瘦客戶機(jī)終端,以及個人級別的NAS服務(wù)器處理器核心。在應(yīng)付個人的計算需求方面,ARM顯然已經(jīng)非常完善,而且已經(jīng)超越也大部分普通用戶的需求。

但是,被大量安裝在個人消費設(shè)備上,能勝任單個用戶計算需求的ARM處理器,是否也適合為許多用戶提供計算處理資源的服務(wù)器呢?

筆者認(rèn)為,這種角色的轉(zhuǎn)換肯定不可能立即完成,這是由ARM生態(tài)圈面向個人計算的歷史狀態(tài)決定的。要從個人計算核心轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)器核心,需要改變和提升的也并不僅僅是ARM核心,還有大量的周邊配合,從處理器核心設(shè)計、服務(wù)器系統(tǒng)設(shè)計、服務(wù)器集群通訊設(shè)計、操作系統(tǒng)底層設(shè)計,直到外圍的軟件應(yīng)用集成和服務(wù),每一項都是巨大的挑戰(zhàn),甚至缺乏案例參考。服務(wù)器系統(tǒng)的需求并非只有性能和能耗,穩(wěn)定性和可用性也是必不可少的條件。請回憶一下您和您朋友們自己正在用的手持設(shè)備,基本上可以肯定它使用的是ARM的核心,但是您的設(shè)備沒有死機(jī)或者出錯嗎?肯定有!使用ARM核心的個人設(shè)備的使用穩(wěn)定性尚且如此,又怎樣能保證ARM服務(wù)器系統(tǒng)的穩(wěn)定性呢?至少,個人設(shè)備的技術(shù)架構(gòu)不適宜直接用于服務(wù)器系統(tǒng),必須投入全新的和完善的設(shè)計。

通常情況下,ARM處理器更適合處理個人的計算需求——不多也不少。性能過高則能耗也會上升,影響設(shè)備待機(jī)時間,性能下降則不足以及時完成計算任務(wù),兩者都會影響用戶體驗。

而以ARM的這種計算性能特點,如果應(yīng)用到服務(wù)器端,原則上在同一時刻也只夠滿足個人級別的應(yīng)用服務(wù)需求。云計算時代的“云”通常指的是服務(wù)器群組成的云,可以為用戶提供無限量的計算資源,但同時巨量的用戶同樣也是“云”,會給服務(wù)器帶來同樣無限量的服務(wù)壓力。如果單個ARM平臺服務(wù)器的處理能力非常有限只能處理少量的用戶需求,那么面對“用戶云”洶涌而來的請求,只有增加ARM服務(wù)器的數(shù)量,維持服務(wù)器和客戶數(shù)量的比例,才能確保服務(wù)能夠正常進(jìn)行,整套系統(tǒng)的資源供求關(guān)系健康平衡。所以,這里可以通過邏輯推理得出,在這個云計算的時代,單個處理器的ARM服務(wù)器基本上是沒什么意義的,ARM服務(wù)器商業(yè)應(yīng)用的起點必然是從集群開始。

ARM的應(yīng)用領(lǐng)域

事實已經(jīng)證明了這種推論。無論是HP推出的Moonshot微服務(wù)器還是其它廠商已經(jīng)投放市場(實際上在市場上幾乎見不到)的ARM服務(wù)器產(chǎn)品,都是以通常機(jī)架式服務(wù)器的外殼為基礎(chǔ),容納非常多的ARM處理器核心,同時加上配套的數(shù)據(jù)交換和存儲支持電路,形成一套對完整的集群系統(tǒng)。例如網(wǎng)絡(luò)上有評測文章的某ARM服務(wù)器平臺“一臺迄今為止堪稱最為成熟的ARM服務(wù)器Viridis”就允許在單個機(jī)箱內(nèi)安裝最多12塊服務(wù)器卡,而每塊服務(wù)器卡包括了4個完全獨立的服務(wù)器(含處理器、內(nèi)存、磁盤、網(wǎng)絡(luò)界面等),如此單個機(jī)箱就成為了擁有48個服務(wù)器節(jié)點的ARM服務(wù)器集群。機(jī)箱底板上集成了網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和存儲系統(tǒng),即使不依賴外部的交換機(jī)和存儲設(shè)備,整套集群系統(tǒng)也能獨立運行。最后——也是ARM的強(qiáng)項——平均每服務(wù)器的功耗水平僅6W,實測也證實了整機(jī)功耗不到300W,分?jǐn)偟矫總€ARM服務(wù)器的能耗為8W。

HP Moonshot微服務(wù)器

讓我們從大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心走出來,看看消費領(lǐng)域的情況。在我們身邊其實早就有了基于ARM的服務(wù)器產(chǎn)品,那就是正在逐步被用戶接受的個人NAS服務(wù)器,其中大部分面向家庭和中小企業(yè)的低端NAS服務(wù)器都會選用ARM系列的處理器產(chǎn)品。

ARM的優(yōu)勢除了省電,還有廉價的優(yōu)勢,附帶的缺點就是同樣低下的性能。低端的NAS服務(wù)器產(chǎn)品剛好不太注重性能,因此在這個領(lǐng)域ARM才會有一席之地。如果對性能和功能稍微要求高一點點,那就是Intel處理器的天下了。

ARM處理器在NAS中的普及,也是因為NAS產(chǎn)品基本上不需要多少復(fù)雜的計算,只是“數(shù)據(jù)搬運工”的工作,將用戶的數(shù)據(jù)上傳保存,或者將服務(wù)器端的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)交給用戶。這種計算類型被稱為“冷數(shù)據(jù)處理”,NAS應(yīng)用、視頻點播、靜態(tài)網(wǎng)站等等文件傳遞型的應(yīng)用莫不如此。

如果能夠確定服務(wù)器的應(yīng)用需求就是冷數(shù)據(jù)處理,那么ARM的應(yīng)用是可行的——實際上不少專業(yè)的存儲設(shè)備里面也會用到ARM處理器,如果性能要求不高,那么一切功能就都由ARM處理,如果性能要求非常高,那么ARM就只負(fù)責(zé)控制界面的人機(jī)交互,而數(shù)據(jù)的處理則交給更職業(yè)化的ASIC專用芯片來進(jìn)行。大部分網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和路由器也是這種結(jié)構(gòu),只是,我們通常不認(rèn)為它們是服務(wù)器,它們被定義為專用設(shè)備。

ARM如果要進(jìn)軍我們通常所定義的服務(wù)器市場,有兩種可能的策略:要么讓應(yīng)用適應(yīng)ARM的專用芯片特點、針對非常狹窄的應(yīng)用領(lǐng)域,要么讓ARM去適應(yīng)應(yīng)用變得通用化、計算性能更強(qiáng)大。通常的結(jié)果都是比較中庸的,應(yīng)用會盡量優(yōu)化變得簡單,以適合ARM進(jìn)行處理,ARM平臺的服務(wù)器也會不斷升級,單個芯片會變得更加復(fù)雜,服務(wù)器集群的規(guī)模也會越來越大。

從前面的分析和當(dāng)前的市場現(xiàn)狀來看,ARM服務(wù)器還遠(yuǎn)未普及,幾乎在任何數(shù)據(jù)中心都能見到功能極端專業(yè)的、使用ARM核心的交換機(jī)和工業(yè)設(shè)備,但幾乎從沒有人見過運行中的ARM服務(wù)器。即使是有著巨量服務(wù)器需求的Google、Apple等企業(yè),在ARM服務(wù)器的應(yīng)用方面也僅有少數(shù)傳聞。從用戶云進(jìn)入服務(wù)器云,從專用設(shè)備變成通用服務(wù)器,這種改變非一朝一夕能夠完成。

最后,即使剛好有適合ARM處理器的應(yīng)用,用戶也同時希望能降低能耗成本,用戶同樣也會有ARM之外的選擇,那就是intel的Atom處理器。ARM可以變得復(fù)雜和通用,同樣x86也可以變得簡潔和專用化。intel近期發(fā)布的一系列Atom處理器和SOC解決方案不僅性能比前代產(chǎn)品大幅提升,而且功耗也降低到可以與ARM方案接近的水平。在這種情況下,ARM服務(wù)器的能耗優(yōu)勢已經(jīng)不存在了,剩下的就是成本和其它考慮——雖然intel的方案可能比較貴,但是應(yīng)用向ARM遷移同樣也存在風(fēng)險。更何況,新出現(xiàn)在市場上的ARM解決方案都非常專用化,一點都算不上便宜。

ARM的未來

在最近國內(nèi)舉辦的某次云計算展會上,HP工作人員介紹了他們的Moonshot微服務(wù)器的價錢——45個節(jié)點的Moonshot微服務(wù)器硬件售價大約25-50萬元人民幣,根據(jù)配置而有所變化。對于常規(guī)的企業(yè)應(yīng)用,這個價格完全可以通過x86服務(wù)器獲得更好的性能,而較高的價格完全可以抵消其節(jié)省的電費成本——更何況x86服務(wù)器的能耗一直在降低,對于通常的企業(yè)電費也從來都不是什么問題。

另外,ARM處理器的服務(wù)器模塊HP的Moonshot微服務(wù)器的一個選項——HP同樣也在銷售基于Atom處理器的服務(wù)器模塊。腳踩兩只船的Moonshot,這真是個有象征意義的戰(zhàn)場?。?/p>

就目前甚至未來幾年的情況來看,ARM架構(gòu)還只適用于特定的服務(wù)器領(lǐng)域,尤其是那些服務(wù)器用量較大,對成本和功耗非常在意,應(yīng)用相對簡單,不需要密集計算或大內(nèi)存的大型數(shù)據(jù)中心,如某些Web 2.0企業(yè)。這類企業(yè)大多預(yù)算充足,而且有較強(qiáng)的技術(shù)積累和服務(wù)器定制經(jīng)驗,而且由于服務(wù)器用量大,比較容易得到ARM公司及其他芯片廠商的支持。

在廠商的立場上,每廠商個都希望在維持生存的同時開拓新的市場。作為x86處理器的最大廠商,占據(jù)了90%以上服務(wù)器市場份額的intel正在向移動嵌入式領(lǐng)域拓展,同樣,占據(jù)了90%以上手機(jī)市場份額的ARM也一定會眼紅服務(wù)器市場——對二者而言,這都是未開發(fā)的市場,充滿著無窮的潛力和誘惑?;蛟S雙方短期之內(nèi)都難以撼動對方在自己領(lǐng)域的霸主地位,但是,進(jìn)攻也是最好的防守,雙方都從對方學(xué)到了不少東西,不斷改進(jìn)自己的產(chǎn)品和技術(shù),即使未能成功侵占別人的市場,至少也更好地鞏固了自己當(dāng)前的地盤。

所以,對于占據(jù)了90%以上手機(jī)市場份額的ARM來說,要成為企業(yè)市場服務(wù)器的采購選擇,還有很長的路要走。同樣,占據(jù)了90%以上服務(wù)器市場份額的intel想進(jìn)入移動嵌入式領(lǐng)域拓展,也還需要努力。

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