入侵X86服务器芯片市场 ARM准备好了吗？

　　在近日于美国矽谷举行的开放运算计画(OpenCompute Project,OCP)年会上,聚集了资料中心领域的重量级大咖;其中微软(Microsoft)透露正在测试来自凯为(Cavium)、高通( Qualcomm)以及至少另一家晶片供应商的ARM伺服器处理器,为ARM阵营挑战主流英特尔(Intel)x86架构再添希望;Facebook则发表了一系列全新伺服器。

　　Facebook与微软都宣布了采用NVLink连结8颗Nvidia Pascal晶片的加速器系统;此外IBM展示了第一批采用Power 9处理器的主机板,内含赛灵思(Xilinx)的FPGA以及以色列业者Mellanox的乙太网路交换器,采用Power 9率先支持的最新PCIe 4连结介面。

　　整体看来,今年的OCP大会显示目前资料中心硬体领域活力充沛,但呈现多元发展的趋势;该计画目前有195家成员,其线上商店有70款产品,有部份还未将硬体设计档案开放,而即使是大咖成员如Facebook与微软的最新主机板,也是采用截然不同的设计。

　　微软开始评估ARM架构伺服器的举措,可说是今年OCP大会上最让众人跌破眼镜的讯息;该公司的测试是将来自Azure云端服务的一套生产应用程式,以及.Net应用程式架构、还有某个仅供内部使用的Windows Server作业系统版本移植到ARM伺服器。微软还协助高通与Cavium以其Project Olympus标准设计主机板。

　　在位于美国华盛顿州Redmond总部的实验室进行初步评估之后,微软将在位于亚洲的一个据点,以小规模的丛集测试超过200片新主机板;不过该公司未透露其早期评估结果,以及测试时间将为期多久。

　　微软的高层十分热衷于探索在资料中心广泛使用ARM处理器的潜力;在两年前加入微软资料中心部门、曾任职于AMD参与ARM架构处理器开发的Leendert Van Doorn表示:「我们进行了以云端服务与生产系统并行的评估,结果相当令人惊艳。」

　　微软与凯为、高通的合作将跨越数个世代的处理器;图为微软的Leendert Van Doorn (右)与Kushagra Vaid在OCP年会上展示高通的ARM伺服器主机板(来源:EE Times)

　　Van Doorn表示,初步评估将涵盖Bing搜寻引擎、微软的Cosmos巨量资料分析、储存以及机器学习:「这些索引是我们资料中心容量的一半,因此相当有潜力;」而在另一方面:「我们并没有看到在我们内部应用程式之外以ARM伺服器执行Windows Server的任何机会,」因为一般企业用户会执行很多种的既有x86架构应用程式。

　　Facebook与惠普(HP)都设计了一些早期的ARM伺服器系统,但都非常低调;那些新型处理器支援更多核心以及执行续,能媲美最新一代的英特尔Xeon晶片;Van Doorn指出:「今年我们看到的伺服器真的很强,而以我们的工作量来说正需要那种强大性能,太弱的伺服器不行──产业界其他厂商也有类似的体验。」

　　Van Doorn表示,有很多因素减轻了移植软体的繁重工作;微软控制自家的程式码基底(code base),使用越来越多的无关CPU(CPU-agnostic)韧体以及限制数量的周边。

　　微软与凯为、高通的合作将跨越数个处理器世代,而微软对新一代记忆体架构以及处理器介面的兴趣也很浓厚,例如预计2019年问世的CCIX与Gen-Z;Van Doorn甚至猜测ARM将会扩展其指令集架构,让使用独立16、32与64位元作业系统程式码空间比英特尔架构更容易,因为后者有更多旧版本程式需要支援。

　　微软在网路伺服器主机版测试凯为处理器

　　「当我们因为无秩序的执行而耗尽精力,人们就会重新检视能让资料流执行以及各种东西,并催促我们迈向下一个阶段;」Van Doorn表示,相较于类似版本的x86架构:「第四版的ARM ISA相对简单多了。」

　　其他微软可能合作的处理器供应商,只有收购了AppledMocro以及其ARM处理器部门X-Gene的Macom代表们有现身;但该部门准备要被出售。没出现的是两家中国厂商,一是华为(Huawei),另一家则是新创公司飞腾(Phytium)。

　　微软的JBOD主机板采用高通的ARM伺服器处理器

　　在处理器议题上面面俱到的微软还展示了采用英特尔下一代Skylake处理器与AMD Zen架构Naples处理器的Project Olympus主机板(下图),是在OCP首度亮相。

　　不过微软把采用英特尔Skylake处理器的主机板上之记忆体卡盖住了(下图),也没有预先公布该晶片的功能;针对业界认为他们会采用英特尔3D Xpoint记忆体(Optane技术)的预期,该公司的一位发言人婉拒发表任何评论。

　　而微软以及Facebook不约而同展示了加速器系统。