▲圖1. 四核ARM芯片架構圖
▲圖2. ARM芯片的Benchmark
Dell
在2009年,Dell已經(jīng)推出了基于威盛Nano芯片的低功耗XS11-VX8服務器,其體積相當于一塊3.5英寸的硬盤,而且在一個標準2U機箱內(nèi)放置12臺這樣的服務器,單服務器的滿載功耗在30瓦以內(nèi),并在近兩年內(nèi)出貨5000多套類似的系統(tǒng)。而Dell的低功耗方面下一步就是對基于ARM Cortex A9架構的多核心芯片進行測試,并希望能在這方面有所突破。
ARM架構在服務器領域的不足
雖然上面的例子很激動人心,但是ARM還是在很多方面存在不足:
軟件方面:雖然Linux系統(tǒng)已經(jīng)能在ARM架構上完美的運行起來,但是在所支持程序的數(shù)量上面,和X86架構相比,差距還是很大的,特別是無法很好地支持中小企業(yè)常用的Windows Server系列。
內(nèi)存方面:由于現(xiàn)有的ARM架構對大容量的內(nèi)存支持不佳,一般很難看到能支持2G以上內(nèi)存的ARM芯片,更別說服務器方面常見的4G以上內(nèi)存。
設計方面:在這方面,著名云計算專家James Hamilton認為,雖然ARM架構在ATOM芯片不支持ECC內(nèi)存方面有不錯的支持,但是在芯片層不支持一致性緩存(Cache Conherent)并缺少一個優(yōu)秀的內(nèi)存控制器,使的ARM芯片無法像最新的Nehalem芯片那樣近乎完美的應對基于服務器的應用。
適合的場景
基于現(xiàn)階段的ARM架構,ARM架構在適合場景方面有一個非常重要的特色,就是對那些能被精細切分的應用支持非常好,比如Web Hosting等,但對那些能夠被對本地資源(比如CPU,內(nèi)存和I/O)需要非常強烈的應用支持不是很好,最明顯的例子就是數(shù)據(jù)庫。下面是兩個比較適合的場景:
簡單的Web Hosting:比如ARM的官方站點就是使用基于Marvell MV78100 SOC的ARM服務器,加上在軟件方面常見的Debian和Ngnix組合能非常好地支撐其官方站點的運行。
靜止存儲(Very cold storage):也就是存儲那些很少被讀取數(shù)據(jù)。因為運行這種應用的服務器最關鍵的因素是硬盤的大小,而且對CPU和內(nèi)存這兩方面的要求比較低,所以通過引入ARM架構將在不影響性能的情況下,降低用于負載靜止存儲的服務器的成本和功耗。
總體而言,對普通企業(yè)用戶而言,由于引入ARM架構會對其本身的IT環(huán)境帶來一定的影響,所以估計會進行長期的測試、評估和驗證過程。但對那些 Web 2.0企業(yè)而言,因為其本身應用非常適合ARM架構,而且也非常重視成本,所以她們很有可能會是第一批用戶。
X86架構的應對
當然X86方面,肯定不會坐以待斃,下面將稍微介紹一下它們的應對之策:
Intel
在低功耗方面,Intel除了用于移動設備的ATOM芯片之外,最近在服務器領域推出了名為"30瓦"的解決方案,為什么稱為"30瓦"呢?因為其設計的低功耗服務器板載一顆只要30瓦的Clarkdale核心的雙核芯片,而且整個服務器尺寸只有一本書那么大,在5U的機箱內(nèi)能放置16個這樣的服務器,而且單個服務器的整體功耗在75W內(nèi)。下圖為這個方案的實例:
除了這個方案之外,而且Intel還會在價格方面給需要大量芯片的云計算中心很優(yōu)惠的折扣。
AMD
當談到ARM架構所有帶來的挑戰(zhàn)的時候,AMD亞太區(qū)副總裁兼總經(jīng)理Benjamin Williams認為:"最好的服務器并不是以絕對的性能來衡量,而是應該能夠有效的管理能效"。看來AMD有可能將通過提高整體性能,包括能效方面,來應對ARM架構的挑戰(zhàn)。
APPLE
去年,APPLE推出了升級版的Mac Mini,而且特別設計其作為服務器使用并預裝了Mac OS X Snow Leopard的 Server版,并裝載了兩個500GB硬盤來提升存儲容量。
微軟
雖然微軟只是一家軟件公司,但是為了更好地支持其云計算服務,比如Bing,所以在低能耗架構方面也做了一些嘗試,而微軟所選擇的芯片是ATOM,通過一系列實驗發(fā)現(xiàn)ATOM芯片不僅能支撐其云計算服務,而且能利用休眠狀態(tài)來大規(guī)模地節(jié)省能源方面的開銷。
ARM架構與X86架構的比較
下表將對基于ARM架構與基于X86架構的服務器的進行比較,雖然數(shù)據(jù)方面比較不精確,但總體應該能給大家一個大致的影響:
表1. 基于ARM架構與基于X86架構的服務器之間的比較
基 于ARM架構的服務器 | 基于X86架構的服務器 | |
性能 | 一般 | 高 |
能耗 | 三十瓦以內(nèi) | 一百瓦以上 |
價格 | 幾百美元左右 | 一千美元以上 |
性能/能耗比 | 高 | 一般 |
性能/價格比 | 高 | 一般 |
軟件的支持 | 少 | 非常多 |
適合的負載 | 少 | 非常多 |
ARM架構的Tipping Point
Tipping Point的中文意思是"引爆點",也就是說ARM架構在何種情況下,能夠在云計算中心方面,對X86架構發(fā)起挑戰(zhàn),我個人認為需要有下面這三個條件:
完善的軟件支持:不僅是基于Linux的軟件棧能對ARM架構有很好的支持,而且基于Windows的軟件棧也能對ARM架構有不錯的支持。
更高的性能:在性能方面,ARM架構能夠在保持原有低成本和低功耗這兩個優(yōu)點的情況下,能夠進一步的提高。
X86自身出現(xiàn)問題:雖然X86架構在很多方面表現(xiàn)出色,但由于其架構不斷地被更新,導致在技術債方面非常沉重,這有可能影響到X86架構自身的發(fā)展。
在上面這三點中,除了第二點之外,其它兩點是挺艱巨的,希望時間能給我們答案。