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ARM广结善缘宣战英特尔 谁胜谁负尚未可知?

作者:时间:2017-08-02来源:DIGITIMES
编者按:随著技术发展,ARM与X86的性能差距缩小,在手机领域大放异彩的芯片业者ARM触角再向外延伸.

  在手机领域大放异彩的芯片业者触角再向外延伸,其和微软(Microsoft)、慧与科技(Hewlett Packard Enterprise;HPE)等大厂合作,抢攻(Intel)独占的服务器市场,目标至2021年市占从零提高到25%,的人工智能(AI)战争即将开打。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201708/362473.htm

  HPE、微软和在服务器市场是盟友关系,微软与英特尔的关系起于1990年代,其结合传奇性的Wintel联盟,使得PC进入主流市场;HPE前身HP,则和英特尔携手研发64bit处理器Itanium,陆续从大型服务器到PC都采用英特尔制的处理器,如今双双发布采用架构的消息。

  HPE于2017年5月发表新款计算机原型机The Machine,核心采用ARMv8-A系统芯片架构,操作系统为Linux的Thunder X2,40个节点可共享160TB存储器,是目前最大的数据处理系统。

  传统计算机的架构建立在一系列的处理器,虽然可以实现更多的任务,但每颗处理器都只能依赖特定部分储存资源,因此在彼此协商过程中,浪费大量的时间和资源。HPE采用称之存储器驱动计算(Memory-Driven Computing)的架构来研制这款百亿亿级的超级计算机,并给予所有处理器160TB共享储存容量的权限。

  The Machine由共通的高速接口连接处理器和存储器,接口由HPE独立开发,接口规格透过Gen-Z联盟(Gen-Z Consortium),来和其它业者建立业界标准。

  Gen-Z联盟成员除了ARM、HPE,还有三星电子(Samsung Electronics)、希捷(Seagate)、SK海力士(SK hynix)、华为、联想等,几乎英特尔以外的主要处理器及服务器业者都参与,目的在致力于高速光纤规格标准化,让资料中心和服务器开放系统互联。

  微软2017年3月在美国硅谷举行的开放运算计划(OCP Summit 2017),宣布正与高通(Qualcomm)子公司Qualcomm Datacenter Technologies(QDT)及Cavium打造基于ARM架构的资料中心服务器。

  微软2016年10月发表Olympus专案(Project Olympus),该专案是微软新一代超大规模云端硬盘设计,也是已加入开放运算计划的微软,对开源码硬件开发的承诺。

  QDT与Cavium皆为微软Olympus专案的合作伙伴,并各自在OCP高峰会上发表了可供ARM版Windows Server使用的主板与处理器。其中,QDT的主板采用基于10纳米制程的48核心ARM服务器处理器Centriq 2400;Cavium展示的则适用于资料中心、云端及高效能运算的64位元ThunderX2 ARMv8-A服务器处理器。

  目前微软资料中心的服务器仍全数使用英特尔的x86服务器,但微软已打造支持ARM的Windows Server,并进行内部测试,实际应用指日可待。

  据在微软云端服务Microsoft Azure的高级工程师表示,微软采用ARM架构的服务器理由有三,一是业者争相投入服务器用ARM处理器的研发,选择越来越多;二是ARM处理器相关的软件生态系统已成形,及ARM处理器指令集架构性能已见改善。

  ARM早在2011年就曾进军服务器市场,其挹注新创业者Calxeda 1亿美元,Calxeda于2011年推出搭载ARM处理器核心的低功耗服务器,唯当时ARM只有32位元架构,且性能比英特尔的X86差太多,市场表现不如预期,Calxeda甚至在2014年1月声请破产。

  随著技术发展,ARM与X86的性能差距缩小,2012年ARM推出了64位元架构,而搭载ARM架构高通Snapdragon 835处理器的Windows 10个人计算机(PC)将在2017年下半上市,Windows 10 PC on ARM具备低耗能、全时联网、体积小、且更为便宜的优点,同时支持既有PC用的Win 32 App。

  不只Windows系统,苹果(Apple)已在2016年推出的部分MacBook Pro,也采用ARM处理器。

  而ARM所以能有突围,关键在于彻底实施了水平分工。自1990年开始,ARM提供手机用的处理器核心,并扩及车载设备、连网装置等领域,芯片公司将处理器核心交由ARM研发,而将资源集中在外围电路、开发套件等方面,长期下来,以ARM技术为基础,打造出稳定的生态系统。

  另方面,开源软件(OSS)也积极助攻ARM,2010年成立的协作工程组织Linaro Ltd.,于2016年2月推出以ARM架构为基础的开源软件参考平台。

  不只水平分工,ARM本身的研发体制也很强,主要透过购并、异业结盟来做为强化手段,尤其近2年,ARM在资安、高阶运算、医疗等领域的动作频频。

  2015年7月ARM购并以色列网络安全公司Sansa Security,Sansa Security主要业务为提供嵌入式芯片安全系统设计,完成购并后,ARM可望在旗下芯片增加更多安全功能,而ARM也致力提升自家网络系统的安全性,如2016年10月将软硬件解决方案TrustZone从手机用的Cortex-A系列处理器,延伸到小型物联网(IoT)设备用的Cortex-M系列处理器。TrustZone在韧体更新时,能侦测软件是否被窜改,或感染病毒。

  目前ARM在高效能运算的技术研发是和伙伴关系的富士通(Fujitsu)为核心,富士通已表明,在下一代超级计算机Post-K将使用ARMv8架构,Post-K计划于2020年推出。

  放眼望去,能开发搭载超大核心处理器的公司,仅有英特尔等少数几家,而富士通具有长年研发超大核心的经验,若能由此提供ARM架构处理器,将可克服ARM过往服务器性能不如英特尔Xeon的问题,有利ARM推展服务器市场。

  ARM在和富士通合作研发的高效能运算技术中,嵌入SIMD单指令多数据指令,因此,相较过往单精度32bit或双精度64bit的运算,大幅降低了深度学习过程所需电力,而在手机用Cortex-A系列处理器,也加入适用人工智能演算的指令,以有效执行影像、声音辨识等的处理。

  善于水平分工、广结善缘的ARM,正式向英特尔宣战,而这场人工智能之战,谁胜谁负尚未得知,但可以确认,随著竞争白热化,云端运算、物联网及人工智能等新技术的发展将更上一层楼。



关键词: ARM 英特尔

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