随着采用ARM处理器的服务器逐渐增多,其作为x86技术替代方案的趋势也愈发明显。
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分析人士表示,在即将到来的2012年中,服务器架构领域将迎来一大根本性变化,即各企业很可能着手从诸如ARM处理器以及图形芯片这样的辅助产品那里寻求削减自家数据中心运营成本的必要技术。
分析人士同时指出,以ARM公司为代表的低功耗处理器供应商会在2013年为数据中心带来利用率方面的巨大提升,而图形芯片的引入也将进一步达成在提升性能的同时降低能耗的目标。将ARM处理器应用于服务器当中的实验已然在如火如荼地进行之中,图形芯片也早就在代表人类顶级计算水平的超级计算机上立下了汗马功劳。
在如今的服务器采购活动中,电源效率的高低可以说是客户最为看重的指标之一,因为它代表着产品在部署及应用时所带来的运营成本,分析人士解释道。就在今年,世界范围内掀起了构建云及以围绕超大规模模型建立高性能服务器集群的风潮;而在服务器数量日益扩张的同时,功耗削减也成为减少开支的必要手段。基于这一点,企业在未来势必考虑采用功耗较低的ARM处理器,这也正是当下智能手机与平板设备的首选产品。
“客户们正尝试引入各种不同类型的技术,而他们努力的最终方向正是提高能源利用率,”IDC公司研究部门主管JedScaramella说道。各企业比之前的任何时期都更关注每千瓦电力与每平方英寸空间的资金支出,并在密切权衡着单位能源所带来的性能回报。
云计算业务的增长促使许多企业开始建立公共云及私有云体系,这在一定程度上推动了服务器规模的扩大。大部分双插槽x86服务器的购置是为了迎合超大规模云方案的需求,因为其便于接入新设备的特性使设施整体的可扩展性上了一个台阶。这类服务器同时也被广泛使用在诸如分析类以及商务智能应用程序领域。
“这类设备并不是一次性的,他们所关注的是如何降低使用成本。而其中最关键的环节是能源利用率……以及对其加以扩展的便捷性,”Scaramella如是说。
采用ARM处理器的密集型服务器能够满足IT管理人员们对于高计算密度与低能源消耗的渴望,这也使其成为未来数年中代替x86架构技术的首选方案。分析人士认为,一套使用低能耗ARM处理器的服务器配置能够为云交易系统提供比x86服务器芯片更高的能源利用率;就拿当前最为流行的英特尔至强处理器或者AMD皓龙处理器为例,它们对能源的需求简直可以用电老虎来形容。然而,基于ARM处理器的各类芯片在处理数据密集型任务时的性能表现则远远落后于x86芯片,尤其是像数据库以及ERP(即企业资源规划)系统这样的应用实例方面。
今年已经有不少企业推出了基于ARM处理器的实验性服务器产品。惠普公司上个月就发布了一款采用Calxeda芯片设计的服务器,其中包含一块四核心ARM处理器,该处理器的额定功率仅为1.5瓦。英伟达公司则于上个月宣布一台正于巴塞罗那组建中的超级计算机采用了其出品的Tegra3芯片,这款芯片正是一块四核ARMCPU;而且Tegra3芯片已经与离散式图形处理器相匹配,以期带来更加强大的科学及数学计算性能。
“这一年中最大的变化就是,大家开始关注路线图与相关产品。这代表着低功耗设备‘切实’迈出了可喜的发展脚步,然而我们也要看清这还不代表其能够在下一年中真正占领市场,”Scaramella分析称。ARM对于传统服务器架构的突破性贡献将在业界赢得广泛而密切的关注,但真正的冲击恐怕最早也要到2013年才会大范围出现,Gabriel咨询集团首席分析师DanOlds预言道。几乎每一家主流服务器制造商届时都会在自己的产品中采用ARM处理器,Olds表示。
“如果惠普都愿意为此做出尝试,那么它的发展预期也就相当明朗了,”Olds分析称。“这将最终取决于我们对ARM64位产品路线图的接受程度。”
目前的ARM处理器仅仅支持32位寻址,其纠错功能也存在着一些有限的问题。而在64位产品中,计算机将能够从更大的存储及内存空间中实施寻址,这对于数据密集型应用程序非常有利。ARM于今年十月末公布了第一款64位微处理器架构,即ARMv8,并将其打造为专门针对从传感器到高端服务器的解决方案。
将图形处理器与ARM处理器加以结合的想法同样颇具吸引力,Olds声称。图形处理器目前已经应用于很多世界顶尖的超级计算机之中,并且在某些特定类型的应用程序中能够提供比传统CPU更强大的处理性能。
“这样的强强联手能够在能源消耗不变的情况下为客户带来更高的计算密集度与更强的运算性能,同时成本也会更低,”Olds如是说。
Olds表示,图形处理器除了在高性能计算机中的贡献之外,也开始越来越多地为能源、医药、金融服务以及媒体等领域的高强度计算需求提供帮助。
但分析人士认为,将架构从x86转向ARM必须对相应的硬件及软件提出一系列挑战。客户已经被采购服务器产品时所要面对的各种定制型选项弄得焦头烂额,包括与服务器捆绑的工作负载优化系统、存储、网络以及软件等。将阵地转移到ARM无疑将使这种处境雪上加霜,我们要承认它所带来的益处,但也必须得为其多留一些适应及实施的时间。
“这像是一段旅程,不可能一蹴而就,”来自IDC的Scaramella指出。
美国普度大学CIO GerryMc Cartney赞同上述观点,并表示他所在的大学对现有IT基础设施的投资力度相当之大。普度大学在很大程度上依赖于x86服务器,而且研究人员们所使用的代码中很大一部分都是针对x86指令集所编写。
“研究人员不希望自己使用多年的软件发生什么改变,”McCartney解释道。他认为多年以来从x86架构迁移至其它架构的各种努力都没有获得成功,而且即使是形势所迫,要采用新架构也是一项劳心劳力的大工程。
另外普度大学很可能不会脱离x86架构,因为英特尔推出的服务器芯片在能源利用率方面也在逐渐进步,McCartney补充道。举例来说,普度大学的Carter超级计算机在世界超级计算机五百强榜单中排名第五十四,而在过去的四年中随着所使用的英特尔芯片的不断升级,每瓦特带来的性能提升也相当明显。
“现在我完全可以淘汰掉四台早期机型,并通过四分之一的能耗达成同样的运算目的,”McCartney指出。英特尔芯片的计算能耗比率在每一款新芯片组推出时都会得到大幅提升,他说。
“英特尔在功耗方面已经做出了适度的改善,对此我们感到高兴且满意,”McCartney表示。