64位ARM服务器：低功耗高效率计算的方向？

一直以来，传统服务器市场几乎被x86架构处理器所垄断，尤其是在中高端服务器方面。不过，虽然x86服务器的处理器性能越来越强，但是同时也具有高价格、高功耗等一系列弊端。而在低端服务器和对于性能要求不高和能耗敏感的应用领域，x86就没有优势可言了，因为有一支新的力量正在蚕食这部分市场，这就是ARM。而64bit的ARM处理器的出现，更是把目光瞄向了中高端服务器市场。

ARM首款64bit处理器X-Gene

以Intel为首的x86显然是感知到了ARM带来的威胁，但是用现有的Xeon和PC处理器来对抗ARM显然是不现实的—价格和功耗。于是便搬出 Atom处理器，作为和ARM在低端和低功耗服务器进行竞争的武器，在一些低端的集群和存储领域也有着很大的应用，例如淘宝。但是Atom的能耗比并不高，从上网本的惨败便可看出。反观ARM，倒是激流勇进，越打越猛，不仅在移动平台和嵌入式领域基本占据了领先的地位，而且也将业务伸向了服务器领域。虽然暂时无法撼动Intel在服务器处理器的霸主地位，但是却在微型低能耗服务器领域占有很大的优势。

基于ARM处理器的微型服务器

但是与x86阵营的企业不同，ARM没有工厂，也不售卖芯片，它只是将自己掌握的技术授权给其他合作伙伴，并收取少量授权费用，所以虽然ARM芯片具有巨大的出货量，但ARM的营收却并不惊人。与此同时，它的扩张，也完全凭借合作伙伴来完成，例如飞思卡尔、意法半导体、三星和苹果等行业巨头都是ARM开疆扩土的伙伴。但是ARM之前的合作伙伴的长项并不在PC和服务器领域，因此，ARM一方面得益于自己的商业模式，凭借合作伙伴的力量占领了一部分市场; 另一方面，又受限于合作伙伴的想法，无法自由地进入一个新的领域。不过，2010年，ARM与两个熟悉PC和服务器领域的重要的合作伙伴–NVIDIA 和微软加深了合作，再加上微软也承诺将会发布ARM版本的windows系统，更是提高了ARM的影响力，而且戴尔和惠普在早期就高调的宣布将为ARM服务器提供提供测试环境，但是戴尔公司仍表示由于架构的不同，ARM服务器并没有为在数据中心中应用做好准备，英特尔和AMD在近期依然是服务器市场上的统治者，因此目前谈不上谁取代谁的问题，但是ARM曾试图把AMD拉拢到ARM阵营，倒是使得以后的形式变得有点扑朔迷离。

基于Calxeda的四节点参考架构

64bit的ARM处理器首次针对64位ARM服务器市场设计，继Intel、AMD、VIA之后，ARM终于跟上了64bit的脚步。此次发布的 64bit处理器为ARMv8，基于32位的ARMv7而来，并保留了TrustZone安全执行环境、虚拟化、NEON(高级SIMD)等关键技术特性。Cortex-A9、Cortex-A15等著名核心就是由ARMv7架构衍生出来的。ARMv8架构包括AArch64、AArch32两种主要执行状态，其中前者引入了一套新的指令集“A64”专门用于64位处理，而后者用来兼容现有的32位ARM指令集。完整的架构规范已经根据授权协议提供给各家合作伙伴，大量开源操作系统、应用程序和第三方工具也已在开发之中。ARM宣称，ARMv8新架构将把高能效的64位计算带入高端服务器等新的领域，这无疑是向以Intel为首的x86阵营发起了挑战，虽然目前从性能方面ARM还无法跟Intel相匹敌，但是ARM运行的高效率和低能耗却是Intel所无法匹敌的，这也是为什么Atom一直以来都不成功的原因所在。

高效率低能耗定义了微型服务器的概念和发展的方向，ARMv8架构不仅将高效率的64位计算的优势引入诸如高端服务器和计算等全新应用领域，也通过其一致的架构为现有的软件提供向后兼容和移植能力,这也使得对应的产品的使用周期得到了延长。近日ARM的官方宣称最快将在年底会推出对应的测试产品，这个测试的服务器将运行的是X-Gene芯片，而在惠普和戴尔的服务器上出现的可能性无疑是最大的。另外合作伙伴微软承诺会推出ARM版本的Windows 8，而是否会推出ARM版的Windows Server操作系统就不得而知了。

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