▲圖1. 四核ARM芯片架構(gòu)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(wù)器,其體積相當(dāng)于一塊3.5英寸的硬盤,而且在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)2U機(jī)箱內(nèi)放置12臺(tái)這樣的服務(wù)器,單服務(wù)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(duì)基于ARM Cortex A9架構(gòu)的多核心芯片進(jìn)行測試,并希望能在這方面有所突破。
ARM架構(gòu)在服務(wù)器領(lǐng)域的不足
雖然上面的例子很激動(dòng)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(gòu)上完美的運(yùn)行起來,但是在所支持程序的數(shù)量上面,和X86架構(gòu)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(gòu)對(duì)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(wù)器方面常見的4G以上內(nèi)存。
設(shè)計(jì)方面:在這方面,著名云計(jì)算專家James Hamilton認(rèn)為,雖然ARM架構(gòu)在ATOM芯片不支持ECC內(nèi)存方面有不錯(cuò)的支持,但是在芯片層不支持一致性緩存(Cache Conherent)并缺少一個(gè)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(yīng)對(duì)基于服務(wù)器的應(yīng)用。
適合的場景
基于現(xiàn)階段的ARM架構(gòu),ARM架構(gòu)在適合場景方面有一個(gè)非常重要的特色,就是對(duì)那些能被精細(xì)切分的應(yīng)用支持非常好,比如Web Hosting等,但對(duì)那些能夠被對(duì)本地資源(比如CPU,內(nèi)存和I/O)需要非常強(qiáng)烈的應(yīng)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(gè)比較適合的場景:
簡單的Web Hosting:比如ARM的官方站點(diǎn)就是使用基于Marvell MV78100 SOC的ARM服務(wù)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(diǎn)的運(yùn)行。
靜止存儲(chǔ)(Very cold storage):也就是存儲(chǔ)那些很少被讀取數(shù)據(jù)。因?yàn)檫\(yùn)行這種應(yīng)用的服務(wù)器最關(guān)鍵的因素是硬盤的大小,而且對(duì)CPU和內(nèi)存這兩方面的要求比較低,所以通過引入ARM架構(gòu)將在不影響性能的情況下,降低用于負(fù)載靜止存儲(chǔ)的服務(wù)器的成本和功耗。
總體而言,對(duì)普通企業(yè)用戶而言,由于引入ARM架構(gòu)會(huì)對(duì)其本身的IT環(huán)境帶來一定的影響,所以估計(jì)會(huì)進(jìn)行長期的測試、評(píng)估和驗(yàn)證過程。但對(duì)那些 Web 2.0企業(yè)而言,因?yàn)槠浔旧響?yīng)用非常適合ARM架構(gòu),而且也非常重視成本,所以她們很有可能會(huì)是第一批用戶。
X86架構(gòu)的應(yīng)對(duì)
當(dāng)然X86方面,肯定不會(huì)坐以待斃,下面將稍微介紹一下它們的應(yīng)對(duì)之策:
Intel
在低功耗方面,Intel除了用于移動(dòng)設(shè)備的ATOM芯片之外,最近在服務(wù)器領(lǐng)域推出了名為"30瓦"的解決方案,為什么稱為"30瓦"呢?因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)的低功耗服務(wù)器板載一顆只要30瓦的Clarkdale核心的雙核芯片,而且整個(gè)服務(wù)器尺寸只有一本書那么大,在5U的機(jī)箱內(nèi)能放置16個(gè)這樣的服務(wù)器,而且單個(gè)服務(wù)器的整體功耗在75W內(nèi)。下圖為這個(gè)方案的實(shí)例:
除了這個(gè)方案之外,而且Intel還會(huì)在價(jià)格方面給需要大量芯片的云計(jì)算中心很優(yōu)惠的折扣。
AMD
當(dāng)談到ARM架構(gòu)所有帶來的挑戰(zhàn)的時(shí)候,AMD亞太區(qū)副總裁兼總經(jīng)理Benjamin Williams認(rèn)為:"最好的服務(wù)器并不是以絕對(duì)的性能來衡量,而是應(yīng)該能夠有效的管理能效"??磥鞟MD有可能將通過提高整體性能,包括能效方面,來應(yīng)對(duì)ARM架構(gòu)的挑戰(zhàn)。
APPLE
去年,APPLE推出了升級(jí)版的Mac Mini,而且特別設(shè)計(jì)其作為服務(wù)器使用并預(yù)裝了Mac OS X Snow Leopard的 Server版,并裝載了兩個(gè)500GB硬盤來提升存儲(chǔ)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(jì)算服務(wù),比如Bing,所以在低能耗架構(gòu)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(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)ATOM芯片不僅能支撐其云計(jì)算服務(wù),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(gòu)與X86架構(gòu)的比較
下表將對(duì)基于ARM架構(gòu)與基于X86架構(gòu)的服務(wù)器的進(jìn)行比較,雖然數(shù)據(jù)方面比較不精確,但總體應(yīng)該能給大家一個(gè)大致的影響:
表1. 基于ARM架構(gòu)與基于X86架構(gòu)的服務(wù)器之間的比較
基 于ARM架構(gòu)的服務(wù)器 | 基于X86架構(gòu)的服務(wù)器 | |
性能 | 一般 | 高 |
能耗 | 三十瓦以內(nèi) | 一百瓦以上 |
價(jià)格 | 幾百美元左右 | 一千美元以上 |
性能/能耗比 | 高 | 一般 |
性能/價(jià)格比 | 高 | 一般 |
軟件的支持 | 少 | 非常多 |
適合的負(fù)載 | 少 | 非常多 |
ARM架構(gòu)的Tipping Point
Tipping Point的中文意思是"引爆點(diǎn)",也就是說ARM架構(gòu)在何種情況下,能夠在云計(jì)算中心方面,對(duì)X86架構(gòu)發(fā)起挑戰(zhàn),我個(gè)人認(rèn)為需要有下面這三個(gè)條件:
完善的軟件支持:不僅是基于Linux的軟件棧能對(duì)ARM架構(gòu)有很好的支持,而且基于Windows的軟件棧也能對(duì)ARM架構(gòu)有不錯(cuò)的支持。
更高的性能:在性能方面,ARM架構(gòu)能夠在保持原有低成本和低功耗這兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)的情況下,能夠進(jìn)一步的提高。
X86自身出現(xiàn)問題:雖然X86架構(gòu)在很多方面表現(xiàn)出色,但由于其架構(gòu)不斷地被更新,導(dǎo)致在技術(shù)債方面非常沉重,這有可能影響到X86架構(gòu)自身的發(fā)展。
在上面這三點(diǎn)中,除了第二點(diǎn)之外,其它兩點(diǎn)是挺艱巨的,希望時(shí)間能給我們答案。