為何選擇ARM伺服器？又為何現在選擇？

ZDNet至頂網伺服器頻道 05月12日 編譯： 智慧型手機與平板設備沒有早一些普及不能不說是一種遺憾，更遺憾的是64位處理器與內存尋址機制沒有借這股浪潮早些融入我們的生活。

如果這些消費級設備（當然，如今它們在業務環境下同樣扮演著不可或缺的重要角色）能夠早點採用上述電路設計，那麼作為ARM陣營成員的晶片製造商們可能會提前將伺服器級晶片引入這一領域、從而為數據中心帶來更多行之有效的X86架構替代機制。

然而設想終究只是設想，這一切最終只能成為先有雞還是先有蛋的論證死循環。

不過由此引發的探討並非毫無意義，近日由ARM公司在德克薩斯州奧斯汀市舉辦的ARM技術日大會就將其作為一大重要議題。

ARM伺服器從業者們親臨現場，在交流中深入討論這家新興晶片巨頭以授權形式提供的技術方案;此外，多家供應商還拿出自己打造出的硬體與軟體產品，用於展示ARM伺服器生態系統的下一步發展前景。

說到這裡，我們不妨對IBM這位業界前輩進行一番回顧。

IBM PC方案最初誕生於1981年，隨後其經過了十五年的發展演變才真正轉化為伺服器處理器——也就是Pentium Pro——並走向市場。

在此之後的十年當中，市場經歷了一系列變遷與激盪，最終X86架構以無可匹敵的普及率與營收總值在系統領域取得了統治地位。

之所以整個過程如此漫長，主要是由於處理器的設計工作是世界上難度最高、複雜性最強的任務之一，而針對任何一款新型處理器創建與其伺服器工作負載相匹配的軟體生態系統則需要數不清的編程人員通力協作方能完成。

有鑒於此，當初除了ARM伺服器晶片新興企業Calxeda之外、沒人願意在這方面率先作出嘗試。

這家年輕的公司非常明智地在設計方案中將伺服器與交換機功能整合在同一塊晶片上，然而單是這項工程就已經耗盡了他們通過風投籌得的全部資金儲備，因而根本無力進一步邁向64位架構並建立與之相匹配的軟體生態系統。

但眾多技術從業企業也不甘落後，理由很簡單——如果讓英特爾抓住幾年空白期、把自己的晶片工程師隊伍與製造設施引入其中，那麼任何一家廠商都不可能再動搖其優勢地位。

換句話來說，我們終於迎來了第二次超越英特爾的機會。

即使沒能實現64位ARM晶片的批量化出貨，市場仍然從ARM公司手中得到了自己需要的解決方案、另有多家合作廠商正在全力研發ARM伺服器晶片設計方案：英特爾迫於壓力已經不得不拓寬自身晶片涵蓋範圍，通過為大規模買家提供定製化產品、進一步細化晶片產品的性能分級、價格設置以及功耗水平等方式力保固有優勢。

當然，英特爾在二十年前也扮演過如今ARM的角色——當時他們利用自己的Pentium Pro（前期）與至強處理器（後期）同RISC與CISC展開了激烈的較量。

可以說，只要有機會可資利用、企業用戶就絕對不會將其放過。

我們可以看看谷歌與Amazon Web Services的選擇，雙方都付出消息稱正在設計屬於自己的ARM伺服器晶片。

谷歌方面還參與到IBM發起的OpenPower基金會當中，希望能夠藉此弄清楚藍色巨人的Power8處理器到底有多少潛力可挖。

儘管形勢一片大好，但ARM陣營真正的目的在於衝破X86架構在數據中心領域的主導地位。

在過去二十年中，英特爾已經成功改寫了伺服器方案的性價比機制，如今又開始將觸角伸出存儲與交換業務領域;不過接下來要列舉的幾項重點值得大家認真考量，畢竟如今ARM已經在以與當年同樣的方式向X86發起挑戰。

首先，ARM硬體與軟體生態系統相當龐大，小至袖珍傳感器、大至伺服器設備則有涉獵;我們有理由認為ARM將逐步由現有市場區劃一步步邁向數據中心領域，正如英特爾正嘗試向智慧型手機、平板設備以及其它原本由ARM支配的領域進軍一樣。

隨著越來越多超大規模Web應用程式供應商開始打造自己的技術堆棧，加上公有雲產品逐漸推出更多服務以及運行Windows、Linux以及Unix實例的原始基礎設施的出現，伺服器實施方案當中的相當一部分（更重要的是，隨著全世界向雲環境進發的腳步日益加快，這部分伺服器方案所占比例也在逐年增長）都將有能力與專門針對此類負載的ARM伺服器晶片相對接。

甚至連微軟公司都加入到了開放計算項目中來、將其源自Azure雲的極簡式伺服器設計公開共享，同時也與ARM公司建立合作關係、旨在立足於ARM伺服器晶片開發硬體及作業系統標準。

微軟可能會在初期嘗試將Windows Server與ARM架構相結合，而後再逐步推出商業化產品。

雖然微軟並沒有明確作出將Windows Server遷移至ARM晶片上的承諾，但由於Windows系統在全球伺服器系統總體營收當中占據約半數份額、其出貨量所占比例甚至還要更高，讓ARM具備運行Windows與Linux兩大主流系統的能力將使這類RISC處理器真正成為有能力在數據中心環境內取代X86的重要備選方案。

目前最讓人感到不解 的問題是：為什麼選擇ARM伺服器？又為什麼選擇當前這一時機？ARM公司伺服器項目主管Jeff Underhill就這兩個問題給出了他的解答。

「人們正在以我們前所未見的龐大規模處理事務，」Underhill解釋道。

「他們同時也在儘可能對整體持有成本作出優化。

」

這一觀點可謂合情合理，因為從超大規模數據中心運營商的角度出發，資本主要由軟體供應、原始計算即服務體系以及IT基礎設施這幾天大部分構成。

在大多數情況下這些服務是免費的，廠商可以通過廣告業務或者其它數據服務為自身帶來營收。

（從某種意義上講，與網絡使用者的對接本身就是一種產品。

在這些情況下，IT基礎設施的作用在於將使用者吸引過來並加以匯聚。

）因此除了IT基礎設施、占地空間、能源消耗以及冷卻系統之外，花在其它任何方面的開支都是一種不必要的浪費。

在其它行業中，我們估計IT支出在總體營收中所占的比例應該只有2%到5%，但對於超大規模企業以及公有雲供應商來說，這部分開銷的比例則要高得多得多。

因此這裡我們討論的持有成本其實相當巨大。

Facebook曾經明確作出說明，稱通過自主設計數據中心與系統方案、其在過去兩年中成功節約了高達12億美元的運營成本。

此外，由超大規模企業所使用的應用程式在類型上正在逐漸向ARM架構靠攏。

很多現代數據存儲及分析應用程式已經不再受到CPU類型的約束——也就是說，能否運行在速度極高的單一線程或者核心上、是否擁有龐大的內存或者I/O帶寬都已經不再重要。

這些新型工作負載涵蓋範圍相當廣，從內存緩存軟體到分布式Web伺服器、到關係型資料庫集群再到Hadoop乃至其它數據分析方案、甚至一系列NoSQL數據保存方案皆被包含其中，它們都能夠很好地同ARM處理器進行協作，Underhill指出。

事實上，其中大部分軟體都屬於開源項目，也就是說能夠由X86晶片移植到ARM處理器之上;最重要的是，開源意味著大家不一定要等等軟體供應商來完成這些移植工作——自己動手或者依靠社區貢獻都是可行的。