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  • 反抗单一架构的逆袭——AMD架数据中心X86与ARM之桥

    中国教育装备采购网2012-11-09 13:12围观1708次我要分享我要投稿

      不久前,AMD与ARM联姻之声在业界迅速的传播着,而2012年10 月29日,北京,AMD公司办公室中的一场有着较为充分准备的电话会议,将此次合作和盘托出。AMD宣布,将针对云服务器、数据服务器市场,设计多款64 位ARM处理器,并通过整合X86、ARM及APU处理器,提供应对不同工作负载的运算支持平台。

      尽管架构变更或呈现混合的趋势,但在2014年上市的全新处理器仍然保留了原有的名称——Opertron皓龙。

      低能耗、低成本 云时代数据中心新趋势

      一定意义上,云计算可以视作是规模化、整合提供服务能力的平台,而数据中心则是这个规模化平台的物理载体,既然谈到规模化,也就决定了数据中心是云计算的巨大投资基础。太多超大规模数据中心的案例让我们看到了其对于空间、能耗、带宽等条件的巨大需求,而目前处理器制造工艺与微指令集的迅速发展又让处理器有着“超乎寻常”的计算能力,确实这种高性能的处理器对于HPC等运算密集型的工作负载受益良多,但作为提供服务能力的前端服务器呢?

      我已经听到不止一个用户、一个厂商在抱怨前端接入服务器的瓶颈是网络而非计算能力,通用架构的快速发展正在让木桶效应更加明显,让计算与带宽变得更为不平衡,也让用户花了几百美元在处理器上却只用到了其不到一半的能力,而能耗却几乎不怎么降低。

      这个时候,很多人都想到了一个解决方案——ARM。

      1991 年ARM 公司成立于英国剑桥,主要出售芯片设计技术的授权。目前,采用ARM技术知识产权(IP架构)的微处理器,即我们通常所说的ARM 微处理器,已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场,基于ARM 技术的微处理器应用约占据了32 位RISC 微处理器75 %以上的市场份额而ARM商品模式的强大之处在于它在世界范围有超过100个的合作伙伴(Partners)。ARM 采用转让许可证制度,由合作伙伴生产芯片。其最大的特点就是架构开放,芯片的成本与能耗的双低,这正是ARM 技术逐步渗入到我们生活的各个方面重要原因,几乎已经成为我们生活重要工具的智能手机与平板电脑,几乎都是基于ARM处理器。

      为什么是ARM?

      尽管从2003年发布64位皓龙处理器、2005发布业界首款X86双核处理器等创新让AMD的业务风生水起,其市场占有率已让X86的奠基者英特尔产生危机感,并直接促成了其Tick Tock(两年间交替更新架构与制造工艺)市场战略的更新。但在酷睿架构面世之后AMD的技术储备并未能够带来持续的竞争优势,AMD市场策略也逐渐从技术创新、性能优势转向更多核心、更好性价比,尽管这一定意义上成为了云计算时代的卖点,但从产品本身、市场表现甚至是股价而言,AMD需要更好的创新点来让自己走出低谷。

      正是由于开放、能耗、成本这三个特点,让ARM成为云时代数据中心的新希望,也成为AMD产品与业务更新的契机。

      过去20年间,工业x86服务器的选择一直呈现出“One For ALL ,单一架构合适所有”的态势,这也是因为以往的工作负载更为相似的原因。在10月29日AMD的电话会议上,官方的PPT演示出ARM架构可以带来数据中心的高能效革命,功率与成本,其源头则是目前IT与业务的融合、日益增多的移动设备与完善的网络,这些全新的商业模式驱动了高并行工作负载,而高并行负载驱动超大规模数据中心建设,巨大的数据中心需要更好的能效比,而高能效比的ARM架构则能成就超高密度的运算集群。

      在服务器CPU拥有10年的打拼经历,发运了超过百万台的系统,拥有64位处理器,更为重要的是,目前需要业务模式的突破,从单纯X86跟随者摆脱成为,或者说再次成为业界的创新引领者。

      显然AMD成为了ARM的盟友,在服务器业界开始了摆脱、反抗单一架构的逆袭之战,而ARM也需要AMD这样拥有产业经验、渠道和制造能力的战友。

      SeaMicroFreedom——形成超级计算架构的催化剂

      服务器作为IT中的核心组件,也拥有最完整的产业生态链,AMD与ARM的合作其实超越了将在2014年发布的那颗“皓龙”处理器。尽管近些年的市场并非一帆风顺,但在理清自身路线之后,仍然做了一些有益的市场尝试,包括在内存、IO、关键业务、设计理论、平台与工具上都有着不错的积累,尤其在 2012年年初收购的SeaMicro更是促成超级计算架构的催化剂。

      于服务器而言,ARM是一针带有副作用的药。

      在能耗、成本享有巨大优势的同时,ARM最初的设计更是为了满足嵌入式系统的需求,而在服务器上,ARM处理器不能适应类似大型CPU的网络连接,在带来优异计算成本的同时,如果将每颗ARM处理器都连入网络,这将带来副作用——更加昂贵的网络,如果套用类似现有服务器模式的话。

      SeaMicro Freedom光纤架构能够解决这个问题,简单的说,光纤架构将CPU变为集群,将集群连入网络,从而扫清ARM的副作用。这也是SeaMicro在持续致力于微服务器发展的结果。

      AMD承诺AMD SeaMicro Freedom 光纤架构将植入工业标准的超级计算网络中,这些先进的光纤技术已经在类似的环境中部署超过2年,同时双方的合作已经积累了超过数百万小时的制造经验。 AMD SeaMicro Freedom光纤架构将通过连接服务器内的大小不同核心,在无视X86或是ARM的 CPU工业标准,形成超级计算架构的催化剂。

      AMD的云愿景:开放的云,针对不同负载的混合架构

      就像ARM处理器更适合在前端接入层服务一样,尽管未来的云计算将走向开放,但选择却更多样,AMD这样规划其云愿景——不同处理器与组合更适用于不同的工作负载,客户选择合适的即可,这样还有个好处,AMD的另一张好牌——APU也成为其云策略的一环。

      通过最新的联姻与融合的APU,AMD可形成三种典型的负载支持平台:

      ARM+X86:可以涵盖云计算和超大规模数据中心,针对流、移动网络 HPC、模拟计算、大数据分析、网站接入等负载;

      APU:可支持媒体集群,针对虚拟桌面、流媒体、远程游戏、视频编码等负载;

      X86+APU:可支持运算集群,针对人工智能等负载;

      从市场角度而言,AMD走了一招妙棋。接下来的问题就是……

      64位ARM生态系统何时来到?

      如果将IT系统视作一个人的话,硬件等同肉体,软件则是思想与灵魂,在电话会议结束后,51CTO记者很幸运的成为中国记者团唯一的提问者,在被问到“64位ARM生态系统何时来到?”后,AMD公司全球副总裁兼数据中心服务器解决方案业务部总经理Andrew Feldman的预期表现出了谨慎的肯定。

      他表示软件生态的配合,需要时间,全新的ARM架构皓龙将在2014年交货,软件提供商 将与OEM厂商一同加速生态环境的解决。

      记者获得的另一份来自红帽公司首席ARM架构师Jon Masters的博文认为,在这个高能效、高密度、超大规模计算的新时代,ARM架构处理器作为一种替代架构的作用将变得日益重要。ARM拥有高能效的 DNA。事实上,ARM架构设计团队在进行权衡取舍时始终都把能效性能考虑在内。

      此外,“红帽的工程师已经与AMD合作了数月之久,我们准备为Fedora项目的下一代64位ARM架构服务器处理器提供支持。可以想见,要为一种新架构提供操作系统支持是需要进行大量规划工作的。Fedora已经为32位ARM架构处理器提供了长期支持,包括支持Fedora 15到最新的ARMv7 32位服务器处理器,而且我们在实践这个流程方面有成功经验。在实验室里,我们不仅为我们的软件制作原始组件,还能够用各种仿真环境来运行试验程序。在未来几个月里,等到实际的硬件开发出来,我们就会与AMD等更广泛的社区伙伴及生态系统伙伴开展合作,为Fedora项目中的64位ARM架构提供全面支持。”

      一定意义上,红帽可以视作是开放系统软件供应商的标志性的领袖企业,而其展现出乐观与开放的态度将会让软件生态更快速的形成对ARM架构的支持

      结语:值得期待的2014

      在查阅资料时,笔者看到关于ARM市场数据显示如下:

      手机处理器90%的市场份额;

      上网本处理器30%的市场份额;

      平板电脑处理器70%的市场份额;

      竞争对手:英特尔。

      结尾这三个字显然让AMD与ARM的联姻更为顺理成章,而在市场方面,上面所列出数据也将在一段时间后得到更新,服务器处理器市场份额将成为AMD/ARM联盟的新疆域。

      毕竟,我记得上面提到的竞争对手对低能耗/微服务器的市场预期是占整体服务器市场的10%,无论如何,这并不是个小数字。

      近日,AMD大中华区服务器销售总监赵永琳接受采访时表示,AMD将来在服务器里面走的路,会有x86,会有ARM,也会有APU。他用十个字总结AMD服务器的现状和未来——现实很骨感,未来很丰满。”

      看来,2014年是个值得期待的年份。

    来源:51CTO我要投稿
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