阿基米德曾說，給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以撬起地球;而今，只需一個(gè)契機(jī)，ARM將顛覆數(shù)據(jù)中心。

數(shù)年前，如果說ARM將成為數(shù)據(jù)中心的顛覆力量，無數(shù)人將對(duì)此嗤之以鼻，即便是在移動(dòng)端風(fēng)生水起，ARM這個(gè)小家伙又怎能承擔(dān)起數(shù)據(jù)中心的繁重負(fù)載?而今，隨著全球首款64位ARM服務(wù)器處理器的臨近，人們已經(jīng)不再懷疑ARM入主數(shù)據(jù)中心的實(shí)力，ARM將為數(shù)據(jù)中心帶來全新的輕量化應(yīng)用風(fēng)潮。

從機(jī)械時(shí)代到電子時(shí)代的轉(zhuǎn)變?cè)炀土薎BM，從主機(jī)時(shí)代到個(gè)人電腦時(shí)代的轉(zhuǎn)變?cè)炀土颂O果和微軟，從Web 1.0時(shí)代到社交網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的轉(zhuǎn)變?cè)炀土薋acebook——當(dāng)我們回顧IT工業(yè)史，不難發(fā)現(xiàn)這些領(lǐng)導(dǎo)者的成功之處在于扣住了時(shí)代的脈搏，如今，一個(gè)新時(shí)代的來臨，又將ARM推到了潮頭之上。

大數(shù)據(jù)開啟ARM新機(jī)會(huì)

我們正在走向一個(gè)“大數(shù)據(jù)”的時(shí)代：移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)、云計(jì)算快速發(fā)展，負(fù)載變得越來越復(fù)雜，PC、筆記本、平板、智能手機(jī)，各式各樣的終端設(shè)備每天都在產(chǎn)生著大量的不同類型的數(shù)據(jù)，文字、圖片、語(yǔ)音、視頻…在接下來的八年，預(yù)計(jì)全球?qū)⒂?0億的人接入互聯(lián)網(wǎng)，到2020年，全球數(shù)據(jù)將增長(zhǎng)到34ZB，這比人類歷史上產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)都要多。

這個(gè)時(shí)代的另一個(gè)變化是幾乎所有的這些數(shù)據(jù)都要進(jìn)入數(shù)據(jù)中心，這給數(shù)據(jù)中心的響應(yīng)能力、空間、能耗帶來前所未有的挑戰(zhàn)。比如搜索，當(dāng)百萬(wàn)級(jí)的用戶同時(shí)發(fā)出需求由數(shù)據(jù)中心來響應(yīng)，數(shù)據(jù)中心需要在很短的時(shí)間內(nèi)同時(shí)、同步來響應(yīng)，這就可能導(dǎo)致傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心達(dá)到功耗上限，或者難于處理這種海量小工作負(fù)荷的工作需求而響應(yīng)緩慢。

實(shí)際上這些負(fù)載并不復(fù)雜，比如Web、搜索、大數(shù)據(jù)分析等，但如果大量的輕負(fù)載并發(fā)，數(shù)據(jù)中心所需要處理的負(fù)載就非常驚人了。于是，大數(shù)據(jù)時(shí)代的數(shù)據(jù)中心在尋求一種能夠以較低的功耗有效處理大量并行化、輕量化負(fù)載的方法，而ARM處理器所具備的的多核心、高并行、低功耗的特性正好滿足了數(shù)據(jù)中心的這種新需求。

自2010年起，ARM將進(jìn)入數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的消息多了起來，不過，起初的消息還是捕風(fēng)捉影，更多的還是分析師們的預(yù)測(cè)。隨后，F(xiàn)acebook等大型互聯(lián)網(wǎng)廠商開始定制ARM服務(wù)器、Marvel等芯片開始ARM服務(wù)器芯片的研發(fā)、戴爾和惠普等服務(wù)器制造商開始測(cè)試ARM服務(wù)器，讓ARM進(jìn)軍數(shù)據(jù)中心的路線逐漸清晰了起來;2012年10月，AMD發(fā)布重磅消息，宣布將推出64位ARM服務(wù)器芯片，自此，ARM明確表現(xiàn)出了對(duì)數(shù)據(jù)中心的野心，即將對(duì)x86展開攻勢(shì)。

32位ARM面臨難題

盡管眾望所歸，ARM的數(shù)據(jù)中心征程并非是一帆風(fēng)順。

目前來看，即使ARM對(duì)數(shù)據(jù)中心雄心勃勃，但真要實(shí)現(xiàn)大范圍應(yīng)用還要邁過“三座大山”。首先，直到現(xiàn)在ARM還僅基于32位架構(gòu)，但如今大多數(shù)服務(wù)器應(yīng)用都已經(jīng)轉(zhuǎn)向64位，比如Hadoop，32位ARM已經(jīng)落后于時(shí)代;ARM缺乏軟件支持，盡管ARM已經(jīng)支持Linux系統(tǒng)，但支持的應(yīng)用軟件有限;ARM還缺乏優(yōu)秀的內(nèi)存控制器和緩存一致性功能，性能也偏低，還難于應(yīng)對(duì)主流服務(wù)器應(yīng)用。

故而，雖然數(shù)據(jù)中心看好ARM、期待ARM，但如今ARM服務(wù)器僅僅實(shí)現(xiàn)了小范圍應(yīng)用，如Facebook、百度等具有強(qiáng)大研發(fā)實(shí)力的互聯(lián)網(wǎng)巨頭，普通用戶還是難以承擔(dān)大量的移植和研發(fā)工作，也難以承擔(dān)兼容性帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

叫好不叫座，還僅限于32位架構(gòu)的ARM處于這樣一種尷尬的局面。那么，ARM服務(wù)器終究會(huì)是一種“看上去很美”的東西么?

筆者并不這么認(rèn)為。技術(shù)的發(fā)展總是以需求為導(dǎo)向，強(qiáng)烈的數(shù)據(jù)中心新需求也足以推動(dòng)ARM進(jìn)一步進(jìn)化。現(xiàn)在ARM所需要的是能夠在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破、實(shí)現(xiàn)64位架構(gòu)、完善軟件環(huán)境及生態(tài)圈，而這些正是芯片制造商AMD正在從事的事情。

AMD和它的64位ARM

AMD在服務(wù)器市場(chǎng)有著十余年的經(jīng)驗(yàn)，并且首先推出了64位的x86處理器，因此它的ARM路線很清晰，并沒有將精力耗費(fèi)在并不符合服務(wù)器應(yīng)用需求的32位ARM架構(gòu)上，而是穩(wěn)扎穩(wěn)打，專注于64位ARM服務(wù)器芯片的研發(fā)。在64位ARM的誕生過程中，AMD也并不急著做先鋒，而是要做出最棒的產(chǎn)品。

事實(shí)上AMD的動(dòng)作并不慢，在2014年第一個(gè)月還沒結(jié)束，AMD就推出了代號(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?jī)蓚�(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。

其他的創(chuàng)新還包括“西雅圖”集成了服務(wù)器caliber加密與壓縮協(xié)處理器;集成PCI-E 3.0總線控制器，可支持1個(gè)x8或者兩個(gè)x4接口;集成SATA 6G控制器，最多支持8個(gè)接口;此外集成了10Gb以太網(wǎng)接口。——這種SoC系統(tǒng)級(jí)芯片設(shè)計(jì)大大降低了服務(wù)器的尺寸，同時(shí)降低了能耗，更加適合高密度的數(shù)據(jù)中心部署環(huán)境。

當(dāng)然，僅僅有芯片是不夠的，相比x86服務(wù)器，ARM還缺乏共同的、廣泛的軟件生態(tài)系統(tǒng)，“眾人拾柴火焰高”，在ARM市場(chǎng)有著長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)的AMD自然懂得這個(gè)道理。

為了推動(dòng)ARM軟件生態(tài)系統(tǒng)的建立，AMD積極聯(lián)合合作伙伴，推出了針對(duì)64位ARM服務(wù)器CPU設(shè)計(jì)的全面開發(fā)平臺(tái)，其中包括Micro-ATX封裝的評(píng)估板與綜合軟件套裝，如標(biāo)準(zhǔn)UEFI啟動(dòng)環(huán)境、基于Fedora的Linux環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)Linux GNU工具鏈、平臺(tái)設(shè)備驅(qū)動(dòng)器、Apache網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、MySQL引擎以及PHP腳本語(yǔ)言，能夠在64位ARM環(huán)境下工作的Java7和Java8版本等。

完善的開發(fā)工具能讓用戶更加容易開發(fā)基于AMD ARM的應(yīng)用，這將大大拓寬AMD ARM服務(wù)器的應(yīng)用領(lǐng)域。為了進(jìn)一步完善ARM的軟件生態(tài)系統(tǒng)，AMD加入了非盈利組織Linaro，這個(gè)組織的成員包括ARM、AMD和多家軟件公司，每一個(gè)成員公司要向Linaro分享工程師的資源。自2012年下半年起，AMD已經(jīng)貢獻(xiàn)了200名工程師參與ARM軟件的開發(fā)，大力推動(dòng)ARM生態(tài)系統(tǒng)的建立。

此外，AMD還是SBSA規(guī)范(Server Base System Architecture)最早的創(chuàng)始成員之一，SBSA是為了解決ARM架構(gòu)服務(wù)器軟硬件標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一問題，由ARM、AMD、戴爾、HP等硬件公司，以及Canonical、Citrix、Linaro、微軟、Red Hat、SUSE等軟件公司和組織所發(fā)起的基礎(chǔ)架構(gòu)規(guī)范，這個(gè)規(guī)范的問世讓ARM服務(wù)器開發(fā)過程更簡(jiǎn)單，加速了ARM服務(wù)器從芯片、軟件到終端產(chǎn)品的部署過程，也使得操作系統(tǒng)廠商和ISV能更容易的推出ARM服務(wù)器解決方案。

想要做好服務(wù)器，硬件，軟件，生態(tài)系統(tǒng)一個(gè)都不能少，AMD在服務(wù)器市場(chǎng)的豐富經(jīng)驗(yàn)在這時(shí)候發(fā)揮了作用，使得64位ARM服務(wù)器有條不紊的行進(jìn)著。據(jù)透露，AMD將在Q2提供64位ARM芯片樣品，并在第四季度大規(guī)模上市。

AMD ARM啟征程

2013年ARM處理器發(fā)貨量達(dá)到了80億顆，x86處理器是1300萬(wàn)顆。AMD公司全球副總裁兼服務(wù)器事業(yè)部總經(jīng)理Suresh Gopalakrishnan先生曾預(yù)測(cè)到2019年ARM服務(wù)器處理器出貨量將占到總體市場(chǎng)的20%~25%，ARM服務(wù)器處理器極具市場(chǎng)潛力。

正因如此，ARM服務(wù)器處理器市場(chǎng)贏得了多家廠商的青睞，Applied Micro、Marvell等廠商同樣在緊鑼密鼓的準(zhǔn)備著64位ARM處理器的上市，互聯(lián)網(wǎng)巨擘谷歌也宣稱將自行設(shè)計(jì)ARM服務(wù)器芯片，三星也準(zhǔn)備進(jìn)入該市場(chǎng)分一杯羹�？瓷先ィ珹MD的ARM之路并非是一條坦途，未來同樣要面臨激烈的競(jìng)爭(zhēng)。

現(xiàn)在斷言AMD能否成為ARM服務(wù)器市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者還為時(shí)過早，但可以肯定的是，AMD是諸多競(jìng)爭(zhēng)廠商中有著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的一家。

首先，AMD是全球首家推出64位ARM服務(wù)器芯片的廠商，這有助于AMD在市場(chǎng)上搶得先機(jī)，樹立優(yōu)勢(shì)地位。此外，AMD在過去的十年中積累了深厚的服務(wù)器專長(zhǎng)和經(jīng)驗(yàn)，這是其他ARM廠商所無法比擬的。“AMD是唯一一家有這樣的專長(zhǎng)的公司，而剛剛進(jìn)入服務(wù)器領(lǐng)域的公司還需要學(xué)習(xí)和積累”，Gopalakrishnan先生曾經(jīng)對(duì)此展示出強(qiáng)烈的自信。

2012年，AMD收購(gòu)低功耗服務(wù)器廠商SeaMicro，所獲得的Freedom互聯(lián)架構(gòu)也為AMD增添了優(yōu)勝砝碼。Freedom互聯(lián)架構(gòu)能夠在集群中連接計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)，使得每個(gè)機(jī)架能超過1000個(gè)核心、數(shù)TB的內(nèi)存、每插槽超過10Gb/s帶寬、并實(shí)現(xiàn)PB級(jí)的存儲(chǔ)容量，該架構(gòu)能顯著提升ARM服務(wù)器的效率，這也是其他ARM廠商所不具備的。

在生態(tài)系統(tǒng)方面，AMD及時(shí)推出了ARM服務(wù)器處理器配套的評(píng)估板和完善的開發(fā)工具，并積極參與ARM服務(wù)器規(guī)范的制定，這有助于讓AMD更快速的推動(dòng)將ARM服務(wù)器的應(yīng)用落地，同時(shí)為推動(dòng)整個(gè)ARM服務(wù)器生態(tài)圈的建立起到積極作用。此外，AMD有著廣泛的客戶和合作伙伴基礎(chǔ)，包括云服務(wù)器提供商、互聯(lián)網(wǎng)公司、電信、金融、政府等，有助于和AMD在ARM服務(wù)器方面的進(jìn)一步合作。

除此之外，AMD近年來開始向SoC廠商轉(zhuǎn)型，未來AMD傳統(tǒng)的芯片業(yè)務(wù)將僅占50%，而剩下的50%將來自于包括嵌入式、高密度服務(wù)器和半定制化產(chǎn)品，而ARM處理器則是AMD轉(zhuǎn)型策略中的重要一環(huán)，AMD透露，其ARM服務(wù)器芯片有著長(zhǎng)期的路線圖。對(duì)于用戶來說，AMD對(duì)ARM有著長(zhǎng)期的規(guī)劃并寄予厚望，更能贏得用戶的信心和認(rèn)可。

當(dāng)數(shù)據(jù)中心走到變革的臨界點(diǎn)，64位ARM服務(wù)器處理器的問世無疑帶來了一個(gè)契機(jī)，AMD作為其中的一個(gè)有著鮮明特點(diǎn)的玩家，我們期待著它在不久后的這場(chǎng)變革中能有讓人驚艷的表現(xiàn)。對(duì)于AMD來說，這或許將成為其歷程中一個(gè)重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。