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时间:2018-08-03
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1、虽然Intel的ATOM系列芯片已经在功耗和性能等方面有了极大地提高,但是随着诸如iPad,iPhone和Windows7CTP的推出,使的在云客户端方面,ARM结构已经独领风骚了,而且其更开始涉足后台的云计算中心。本文将通过介绍ARM架构在服务器领域的一些新的动态和其它方面的信息,来深入探讨ARM结构是否能在今后替代X86架构?在现有的云计算中心中,X86架构可谓事实上的标准,因为其在价格和支持软件这两个方面,都已经大大地领先了过去的两大服务器王者小型机和大型机。但ARM架构身为一个后来者,是如何能和已经占
2、据垄断地位的X86架构竞争的呢?这不得不提一下,ARM架构的两个最大的优点:其一是价格低,其二是能耗低。也就是说ARM架构在价格和性能之比与能耗和性能之比这两方面非常出众,而且价格和能耗也是构建一个云计算中心非常重要的两个因素,因为在一个云计算中心中会有海量的服务器,由于其巨大的规模,使其不论在服务器的购置成本,还是在能耗方面,都开支很大。接下来将首先介绍一下ARM架构的在服务器领域的一些发展。现有的ARM架构在服务器领域的解决方案MarvellMarvell自从收购Intel的XScaleARM项目之后,已
3、经在ARM架构方面投入重金,而且拥有数千名相关的工程师,并在今年推出了基于ARMCortex-A9架构和台积电40nm制程的四核芯片,并在主频方面达到2GHz,且功耗也不到1W。在性能方面,这款芯片在相同功耗的情况下性能是Atom芯片的5倍。在价格方面,这个芯片的批发价只需15美元,远低于需要数百美元的Xeon芯片。下面是两张图分别是四核ARM芯片架构图和ARM芯片和ATOM芯片在性能上比较。▲图1.四核ARM芯片架构图▲图2.ARM芯片的BenchmarkDell在2009年,Dell已经推出了基于威盛Na
4、no芯片的低功耗XS11-VX8服务器,其体积相当于一块3.5英寸的硬盘,而且在一个标准2U机箱内放置12台这样的服务器,单服务器的满载功耗在30瓦以内,并在近两年内出货5000多套类似的系统。而Dell的低功耗方面下一步就是对基于ARMCortexA9架构的多核心芯片进行测试,并希望能在这方面有所突破。ARM架构在服务器领域的不足虽然上面的例子很激动人心,但是ARM还是在很多方面存在不足:软件方面:虽然Linux系统已经能在ARM架构上完美的运行起来,但是在所支持程序的数量上面,和X86架构相比,差距还是很
5、大的,特别是无法很好地支持中小企业常用的WindowsServer系列。内存方面:由于现有的ARM架构对大容量的内存支持不佳,一般很难看到能支持2G以上内存的ARM芯片,更别说服务器方面常见的4G以上内存。设计方面:在这方面,著名云计算专家JamesHamilton认为,虽然ARM架构在ATOM芯片不支持ECC内存方面有不错的支持,但是在芯片层不支持一致性缓存(CacheConherent)并缺少一个优秀的内存控制器,使的ARM芯片无法像最新的Nehalem芯片那样近乎完美的应对基于服务器的应用。适合的场景基
6、于现阶段的ARM架构,ARM架构在适合场景方面有一个非常重要的特色,就是对那些能被精细切分的应用支持非常好,比如WebHosting等,但对那些能够被对本地资源(比如CPU,内存和I/O)需要非常强烈的应用支持不是很好,最明显的例子就是数据库。下面是两个比较适合的场景:简单的WebHosting:比如ARM的官方站点就是使用基于MarvellMV78100SOC的ARM服务器,加上在软件方面常见的Debian和Ngnix组合能非常好地支撑其官方站点的运行。静止存储(Verycoldstorage):也就是存储
7、那些很少被读取数据。因为运行这种应用的服务器最关键的因素是硬盘的大小,而且对CPU和内存这两方面的要求比较低,所以通过引入ARM架构将在不影响性能的情况下,降低用于负载静止存储的服务器的成本和功耗。总体而言,对普通企业用户而言,由于引入ARM架构会对其本身的IT环境带来一定的影响,所以估计会进行长期的测试、评估和验证过程。但对那些Web2.0企业而言,因为其本身应用非常适合ARM架构,而且也非常重视成本,所以她们很有可能会是第一批用户。
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