隨著云計算與大數(shù)據(jù)時代的到來,數(shù)據(jù)中心正在尋求一種能夠以較低功耗,有效處理大量并行化且輕量化負載的方式,這類負載或許對單個服務器節(jié)點的計算力要求不高,但對I/O和并行度卻更為偏重。
很多用戶都曾經(jīng)嘗試用在一臺物理服務器上運行多個虛擬機的方式來支持這類應用負載,無奈目前的硬件平臺,在虛擬化后多多少少都有一些影響這類負載運行效果的額外開銷,并不能很理想地滿足它們的需求,因此業(yè)界就專門針對這些需求,開發(fā)了多以物理節(jié)點形式出現(xiàn)的,并擁有高密度、低功耗特點,且能提供“適用”性能的微型服務器。
目前,微服務器市場主要有兩大陣營:英特爾與ARM生態(tài)系統(tǒng)。英特爾的主力是Atom芯片,優(yōu)勢是有充沛的性能表現(xiàn),且可以被用于打造不同的SoC,而且早在2012年就發(fā)布了支持64位技術的型號。ARM的優(yōu)勢在于開放了芯片的IP授權,Applied Micro、Marvell與AMD等“ARM系”廠商可以在此基礎上自行研發(fā)和設計芯片與微型服務器,更具定制化優(yōu)勢。
雖然ARM進軍微型服務器市場,挑戰(zhàn)英特爾的消息讓人感到興奮,可在經(jīng)過了近兩年的等待和醞釀后,無論是在技術上還是在戰(zhàn)略上,它仍給人“慢一拍”、“在路上”的感覺。例如英特爾的芯片工藝仍領先ARM陣營,64位產(chǎn)品的發(fā)布也領先ARM陣營。接下來就有了第一代惠普MoonShot服務器搭載Atom芯片而非ARM架構芯片的事實,又有了ARM架構服務器陣營大將Calxeda出師未捷身先死的消息,有分析師就認為Calxeda失敗的原因就是花了太多錢研發(fā)32位ARM處理器,以致無法跟上用戶的需求與市場競爭步伐。
進行路上總有坎坷,與硬件產(chǎn)品和技術遲遲不能就緒相比,更嚴重的情況來自軟件環(huán)節(jié)——目前多數(shù)數(shù)據(jù)中心軟件都是構建在英特爾的x86架構上,用戶如果想轉(zhuǎn)投ARM的懷抱,就必須要重新編寫或替換現(xiàn)有的軟件堆棧,可能還得重新培訓員工,不論這些事情會是怎樣的麻煩,背后都離不開一個錢字。
微軟Windows Azure部門總經(jīng)理Mike Neil在接受媒體采訪時曾表示,微軟不太可能在自己的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部廣泛使用ARM處理器。“除非非x86芯片的軟件生態(tài)系統(tǒng)能夠迎來顯著轉(zhuǎn)變,”他說,“ARM一大挑戰(zhàn)在于用戶到底會利用它運行哪些工作負載。”此外,微軟等技術巨頭也不希望將大量資源當成賭注投入到一種新型芯片架構身上。
Mike Neil擔心的,恐怕就是向ARM平臺投了錢,卻沒法回本,這折射出了一些用戶對于ARM架構不夠成熟,無法為他們帶來真正收益的擔心。有業(yè)內(nèi)資深人士這樣說:“對普通企業(yè)用戶而言,他們只會選擇市場上成熟的產(chǎn)品和解決方案,ARM服務器不僅不成熟,甚至市場上還很罕見。”
即便如此,仍然有一些用戶對ARM充滿期待,希望ARM的產(chǎn)品在能效上擁有更出色的表現(xiàn),能夠借此節(jié)省更多的成本,以抵銷軟件開發(fā)和遷移上的支出??墒?,現(xiàn)實又一次開了個玩笑。大家千呼萬喚始出來的首款64位ARM架構服務器處理器——由AMD在今年年初推出的Opteron A1100在與英特爾Atom對抗時,表現(xiàn)并不理想。
同樣是八核心,AMD代號為西雅圖的64位ARM處理器Opteron A1100的性能,據(jù)AMD自已公布的“預估”數(shù)據(jù),是SPECint_rate得分為80左右,平均每核心得分為10,而Atom C2750的SPECint_rate的峰值可達101,Base值也有97.9,平均每核12.23。
考慮到Atom C2750時鐘頻率比Opteron A1100略高,以及ARM處理器更重視節(jié)能而非性能的傳統(tǒng),這個結(jié)果倒還可以接受。但如果再結(jié)合功耗上的對比,AMD這個首款64位ARM架構服務器處理器的表現(xiàn)就有點讓人上火了,AMD自己給出的預估數(shù)據(jù)是25W,而Atom C2750只有20W。
雖然不排除AMD還會披露更多“真實”,而非“預估”的性能或功耗數(shù)據(jù),但無論如何,只要這些數(shù)據(jù)體現(xiàn)出來的性能,功耗,或者是兩者的比值——性能功耗比無法領先、甚至是大幅領先英特爾的產(chǎn)品的話,客戶就難有足夠的動力從x86向它遷移。畢竟,軟件遷移是需要成本的,而且真咬牙做了遷移,又只遷移了一部分應用的話,用戶還會面臨同時開發(fā)、維護兩個架構的麻煩,所有這都是需要大筆投入的,如果今天投出的這些資金不能在未來節(jié)省回來,或者是賺回來的話,CEO和投資者可能就要拍桌子了,而原本以為ARM帶來的系統(tǒng)價格、空間和電能節(jié)省不但能抵銷應用遷移成本,之后還能有得賺的用戶們,在看到這樣的對比后,恐怕也要三思而后行了。
當然,看中ARM架構處理器可定制特性的用戶,還是有足夠的理由去嘗試它的,但這些用戶就相當于數(shù)據(jù)中心領域的極客們,相信他們對總擁有成本和投資回報的計算方式,將很難被需求與之不同的普通用戶所復制和引用的。
所以,ARM和他的小伙伴們,接下來最根本的任務依然是繼續(xù)趕路,提升自己微型服務器產(chǎn)品的性能功耗比優(yōu)勢。這個任務可并不容易完成,因為英特爾從不像其他強者那樣輕視自己的對手,也沒有坐等別人追上來的習慣。就在AMD放出消息說要在二季度Q2提供64位ARM芯片樣品,并在第四季度大規(guī)模上市時,英特爾已經(jīng)在準備于年內(nèi)推出下一代Atom服務器SoC芯片“Denverton”了,這可是款14納米制程的芯片。