ARM阵营与英特尔在行动运算领域的交手,就目前而言算是ARM阵营获得全面性的胜利,英特尔仍然抢不到任何的便宜,市占率也没有明显的起色。当然,懂得追求永续成长的企业必须持续开疆拓土,才能维持成长动能,因此ARM除了在物联网领域持续耕耘外,对于伺服器市场也有相当强烈的野心,这两年来,我们可以明显看到,ARM除了推出64位元架构的处理器核心外,在该领域找到了不少知名大厂站台,以助长ARM的声势。
更甚者,先前外界也传出Google有意采用ARM架构来打造自用的伺服器系统的传言,尽管Google发言系统并未证实这项传言,但也足以证明ARM的确开始产生了些许的影响力。
就实例案例来说,DELL(戴尔)与HP(惠普)两大伺服器业者为例,前者就曾在2012年推出代号为「Copper」的伺服器,后者则是在推动月球计画初期,首次推出以ARM架构为主的伺服器系统,代号为「Moonshot」。巧合的是,这两款产品并未正式导入市场,全是因应国外客户需求而特意打造,主要是作为客户测试之用。
表一 : ARM 64位架构于2013年年度大事纪(与服务器相关) |
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图一 : AMD于2013年揭露2014年的服务器平台蓝图,其中ARM在Web与企业端扮演了一定程度的角色(Source:AMD) |
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防堵ARM抢进市场 ATOM全力截击
ARM本着低功耗优势进入伺服器市场,很明显的就是要针对英特尔的处理器在功耗过于吃重的问题而来,随着节能减碳的风潮遍及全球,ARM的策略其实并无不妥。尽管产业界心里都很明白,在同一性能表现水平下,英特尔处理器的功耗表现就是会明显高于ARM架构处理器。
不过,DELL伺服器解决方案经理李俊邦针对此点,提出他个人的看法,所谓的功耗高低,指的是相对比较,而非绝对比较,观察英特尔近年在处理器的发展上,已经朝向SoC (系统单晶片)的方向走,像是PCIe介面或是记忆体的控制器的整合或是核心数量的增加,都是大家都可以见到的状况,就晶片规格上已经比前代产品来得优异,但在功耗方面并没有因此而增加,可以想见英特尔也并非不清楚自己的问题在哪。
HP企业事业群工业标准伺服器事业处资深产品经理郭裕升也同意李俊邦的说法,他分析,英特尔的ATOM在早期的发展中,是以小笔电市场为主,在性能表现上本来就不是相当出色。但这两年来,英特尔特意将ATOM放入微型伺服器市场中,在性能提升与功耗降低上有着不错的表现,其实就为了要防范ARM抢食伺服器市场。
而英特尔新一代针对微伺服器领域的ATOM处理器(代号Avoton)也已经来到了八核心的架构,其最低功耗表现为16瓦,但双核心架构则仅仅只有6瓦,可以想见英特尔的确在处理器上作足不少工夫。
图二 : 从英特尔的服务器产品布局上其实不难想象ATOM已经成为不可或缺的一环了。(Source:images.anandtech.com) |
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微型伺服器市场 低功耗有优势
李俊邦分析,由于网路服务市场呈现爆炸性的成长,所谓的「Web」服务,不论是来自桌机上网或是智慧型手机的行动上网,这都是显而易见的基本应用,尤其是时下所流行的线上游戏更是相当鲜明的例子,这种仅仅需要资料丢出与输入的动作,对于伺服器而言,并不需要相当强大的运算效能,所以近期市场所兴起的「微型伺服器」便是因应此一需求而生。
李俊邦坦言,在不需要强大运算效能的前提下,再加上网路服务应用的需求不断扩大,网路服务或是主机租赁等业者也会有压低电费成本的压力,基于这样的背景,ARM架构的确有发展的机会。
郭裕升谈到,HP月球计画的概念,是采取模组化板卡抽换的方式,每一张板卡都可以视为一台伺服器来看待,而接下来,HP计画将于2014年导入ARM架构,这也已经纳入Moonshot的蓝图规划之中。这种作法,除了具备高度弹性外,只要市场有其需求,导入DSP(数位讯号处理器)或是FPGA(可编辑逻辑闸阵列)来协同运算,这都不是问题。 HP的确也接到许多客户询问HP是否有ARM架构的产品。
但郭裕升也反问:「客户需要ARM架构伺服器的原因是什么?」这个问题,绝大多数的客户都无法提供具体的回覆。而郭裕升的解读是:客户是基于「尝鲜」的心态而有这样的问题出现。由于可见,尽管ARM有机会能在微型伺服器市场能用低功耗优势取得一部份的市场份额,但现阶段市场对于ARM架构的需求,恐怕并不是相当明显。
图三 : 巨量数据与网络服务的市场需求甚殷,也让微型服务器市场水涨船高,服务器板卡不仅要能灵活抽换,空间的要求上也十分严苛。(摄影:姚嘉洋) |
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HPC注重性能表现 伺服器仍有专用考量
至于在HPC(High Performance Computing)伺服器领域,不论是李俊邦或是郭裕升都异口同声表示,ARM在短时间内还无法在HPC伺服器取得成绩,原因在于这类系统十分重视系统性能的表现,此时低功耗的诉求就被置于其次的位置。李俊邦谈到,在HPC市场的特性是,只要系统效能还有余裕,业者就会不断增加工作量给伺服器。
而尽管x86架构表现相当出色,但为了追求效能极大化,伺服器业者也采用具备平行运算特色的绘图处理器(GPU),利用多核心处理器与多核心绘图处理器搭配的方式,来提升系统效能,与此同时也缩减不必要的系统空间。所以像是绘图处理器大厂NVIDIA在HPC领域也有不少斩获。
图四 : 由于绘图处理器本身就具有平行运算的能力,对于超高速运算这类应用来说,具有相当高的实质意义,因此在HPC类型的服务器市场,占有一席之地。(Source:images.anandtech.com) |
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李俊邦指出,伺服器的种类其实相当多元,但客户在伺服器的采用上,一定会有特定的需求存在,针对需求提供对应的产品,才是稳扎稳打的作法。郭裕升也举例谈到,以线上游戏专用的伺服器为例,单单以处理器来扛下所有的工作,在负担上绝对会相当吃重,但搭配绘图处理器后,整体系统的表现就能达到最佳化,因此像是AMD近年来所主推的加速处理器(处理器搭载绘图处理器),就会有很大的发挥空间。
软体业者的态度才是最后关键
李俊邦强调,毕竟ARM在伺服器市场的确是新手,尤其是在整体生态系统的奥援上仍然不及英特尔来得完整,这是不争的事实,尤其像是在作业系统端的支援若无法取得相关业者的认同,应用端方面的发展就会受到直接的影响。
针对软体层面与生态系统的支援上,郭裕升观察,近年来ARM的确在伺服器领域有不错的成绩,但问题在于作业系统与应用程式等相关业者,何时会用积极的行动来支持ARM阵营的发展?进一步的说:「何时会推出支援ARM架构的产品到市场」,就是具体的观察指标。
他分析,目前Linux阵营对于ARM的作法仅限于社群上的讨论或是测试版本,一旦进入市场后,客户的思考点在于:「采用ARM架构的伺服器花费的软硬体与后续的维护成本是多少?」客观的看,客户不可能拿一个稳定性不高,导入成本又贵的解决方案来砸自己的脚。但反观英特尔,由于整体生态系统几乎以英特尔为中心,所以系统移转上相对容易且稳定,如果作业系统阵营不拿出具体行动支援ARM架构,上层的应用程式更无法采取行动来对应,如此一来,ARM要在伺服器领域扩大市场占有率,恐怕有非常高的难度。此外,李俊邦与郭裕升也都表示,除了Linux阵营外,微软的态度也很重要,截至目前为止,微软仍然没有表态支持,若微软表明支援ARM阵营,将会有相当大的加分效果。
图五 : 在服务器领域中,尽管有不少Linux阵营表明支持ARM架构,但若没有将口号化为市场行动,对于ARM而言恐怕仅止于宣示意义而已。(Source:cdn.ttgtmedia.com) |
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另类思考:英特尔的反制策略
不过,ARM阵营这几年都能在各大应用领域连战皆捷,ARM所擅长的生态系统策略,的确是最大的功臣,尽管在伺服器的生态系统仍未到位,但不代表ARM就会坐以待毙,只能持续投入时间与资源,自然能水到渠成,不怕市场手到擒来。
对此,郭裕升的确认同未来的市场态势会出现这样的发展,不过他也分享他个人观点表示,生态系统所重视的是平台转移的过程是否顺利,这包含了软体授权费用与程式码的相容性问题,撇除软体授权费用不谈,英特尔若要进一步防止ARM的攻城掠地,在思维上也许可以向ARM阵营的软体业者招手,提供能相容ARM指令集的平台或是程式码,让他们也能在x86架构上进行程式开发,借此达到拉拢的动作。
此外,郭裕升认为,伺服器的产业生态与行动运算不同,前者相对集中,后者则是山头各立,ARM在生态系统策略的操作上,以往都是采取较为放任的态度,资源分配上也较为分散,如果用同样的心态来看待伺服器,未来的发展结果不见得是ARM阵营所乐见的。如果真的要说ARM阵营与英特尔正式进入交战阶段,严格来说,也必须等到ARM的生态系统就位,再来进一步思考竞争的问题。
图六 : 对英特尔来说,或许软件生态系统已经相当成熟,但若要彻底阻止ARM阵营进入服务器领域,吸引ARM阵营的软件业者投入x86系统的开发,或许是值得思考的策略。(Source:cloudflare-software.intel.com) |
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结论
由于ARM不断针对英特尔的功耗问题施加压力,对英特尔而言,尽管生态系统已经相当成熟,但长期来看,致力于功耗降低,应该是英特尔必须持续努力的课题,否则ARM在各方条件都已经就位的情况下,英特尔若要再加强防守,届时相信只能用「为时已晚」来形容了。