英特尔和ARM将决战低功耗服务器战场

服务器 数据中心
2011年,随着全球经济的复苏,大多数企业的销售额都出现了不同程度的增长。而在经过了2009年和2010年的蛰伏之后,IT部门对计算、存储、网络等硬件设施的需求又重新高涨起来,相应的,数据中心的建设速度明显加快。

 前段时间,关于全国出现淡季电荒的评论在各种媒体发表的文章中甚嚣尘上。个中原因我们没必要深究,但工业电价上涨却以成为事实,而像这样的能源涨价信息我们近几年也见怪不怪了。而在国际上,石油和煤炭等发电资源的价格在今年也不断创出新高,而最终导致的电力价格上涨都在各国悄然上演。

  2011年,随着全球经济的复苏,大多数企业的销售额都出现了不同程度的增长。而在经过了2009年和2010年的蛰伏之后,IT部门对计算、存储、网络等硬件设施的需求又重新高涨起来,相应的,数据中心的建设速度明显加快。

  数据中心内成百上千太的服务器为企业提供了强大的IT能力,规模化也使得数据中心在运营成本上更具优势。虽然摆在面前的是上亿美元的大投资,但考虑到其产生的长久效益,众多大企业在数据中心和IT成本的投入上也毫不吝啬。

  但面对电价连番“阴涨”,数据中心的耗电问题再次成为了各方关注的焦点。数据中心运营成本主要由设备更新以及维护、网络、人工、能源等几大方面组成。而随着科技的发展,硬件设备和网络的边际效用肯定是递增的,而人工成本则与社会发展相适应,只有能源是价格不断上涨的,而且这一趋势在可以预见的未来都无法逆转。

  所以如何降低数据中心或IT部门的能源消耗就成为了IT决策者需要考虑的重点问题。显然,解决这一问题最好的方法要从数据中心的构成——服务器方面下手,低功耗服务器不仅能直接降低数据中心电力消耗,更降低了对散热的要求。有了这些优势,目前市场上对低功耗服务器的需求就不会见怪了。

  而要生产低功耗服务器就需要低功耗处理器,这种处理器不需要提供强大的绝对性能,但一定要拥有很低的绝对功耗和超高的每瓦特性能、可扩展性以及极低的售价,这样用户就可以根据需求来配置不同数量的低功耗处理器。面对市场强劲的需求,就连行业巨头英特尔也不得不承认这一市场的巨大前景。担任英特尔公司至强平台主管的Dylan Larson日前对媒体说,频率更高、核心更多的处理器设计思路或许将不再风光。随着客户对“超高密度”服务器的兴趣越来越浓厚,到2015年左右,单路“微型服务器(microservers)”产品的销售将占到整个服务器市场份额的10%。而这里所说的微型服务器就是指的低功耗服务器。而如果连英特尔至强平台主管都这么说,那低功耗处理器的前景绝对不可小视。

  目前能够向服务器领域提供这样低功耗处理器的企业有两家,一家是行业巨头英特尔,而另一家则是目前的当红小生ARM。英特尔的解决方案来自于应用在上网本和小部分平板电脑中的Atom处理器;而ARM公司则凭借取得专利的ARM架构处理器以授权的方式占领了绝大多数智能终端市场。 根据前段时间ARM总裁在Computex2011展会上发表的讲话,ARM将在2014或2015年正式推出面向服务器市场的产品(设计)。这一声明的显然无异于对英特尔的选战,而在大战打响前,双方都还有三年左右的准备时间。

  可以说英特尔和ARM公司虽然都以中央处理器作为自己的核心业务,不过他们的专著领域和产品架构则可以说完全不同,但随着市场的发展,双方都在准备向对方的传统优势领域渗透,也许一张太极图最能说明两家公司目前的对阵情况。

#p#  英特尔公司(Intel Corporation),总部位于美国加利弗尼亚州圣克拉拉。英特尔的创始人Robert Noyce和Gordon Moore原本希望他们新公司的名称为两人名字的组合——Moore Noyce,但当他们去工商局登记时,却发现这个名字已经被一家连锁酒店抢先注册。不得已,他们采取了“INTegrated Electronics(集成电子)”两个单词的缩写为公司名称。英特尔公司是全球最大的半导体芯片制造商,成立于1968年,具有43年产品创新和市场领导的历史。1971年,英特尔推出了全球第一个微处理器。这一举措不仅改变了公司的未来,而且对整个工业产生了深远的影响。微处理器所带来的计算机和互联网革命,改变了整个世界。 目前在个人电脑领域,英特尔的市场占有率超过80%,而在服务器领域,Intel处理器更是占据了90%以上的X86架构份额,而X86架构占服务器市场总销售额的约80%。

  英特尔公司于1995年正式进军服务器和工作站市场,其推出的英特尔高能奔腾处理器在封装时都加入了一枚可以再次提升速度的二级高速缓存存储芯片以提升性能。不过当年的英特尔并没能延续在桌面市场上的成功,高能奔腾处理器面对当年强大的IBM、SUN等公司的产品并没有优势,很快败下阵来。

  之后,英特尔并没有沉沦,而是再接再厉的推出了奔腾II至强、奔腾III至强等产品。而2001年,至强终于从奔腾系列中独立出来,作为一个专门面向服务器和工作站的独立品牌存在, 而品牌的独立则给了至强更大的发展空间,不过此时的至强处理器仍稍显稚嫩。

  在2000年之前,32位X86架构在服务器市场上的表现并不尽如人意,市场的主流仍然是64位架构处理器,因此,英特尔在2001年联合惠普推出了面向64为系统的安腾系列处理器。新的安腾处理器采用了简明并行指令集(EPIC),专门应对高端企业级服务器进行设计。

  而随着64位技术在X86架构上的实现,X86架构在服务器领域终于迎来了春天,X86架构服务器出货量也是一路高歌猛进,几年之后,英特尔终于奠定了X86架构在服务器领域内的领军地位。

  而在移动领域,Intel则在2008年推出了Atom凌动系列处理器,虽然其性能相对于台式机和普通笔记本处理器来说并不强大,但足以应付日常办公和上网等事务;而其低功耗特性更可以让搭配这款处理器的上网本续航时间超过6小时。节能特性和尚可的性能使得搭配Atom凌动处理器的上网本在08年和09年销售非常火爆。

  面对智能手机和平板产业的迅速崛起,英特尔也正在与各个厂商合作推出采用Atom凌动系列处理器的产品。不过由于移动市场对功耗更为敏感,因而英特尔在这一市场目前的表现只能用雷声大雨点小来形容。因为这一市场目前仍旧是ARM架构处理器的天下。

#p# 与出生没多久遍大红大紫、红透半边天的英特尔相比,ARM公司的历史只能用命途多舛来形容。如今的ARM公司是由一家名为CPU(Cambridge Processing Unit)的公司逐渐演变而成的,CPU公司与1978年成立于英国剑桥,创立人是物理学家Hermann Hauser和工程师Chris Curry,其主要业务是为当地市场供应电子设备。而在1979年,CPU公司更名为Acorn公司,并开始研制拥有自主专利的中央处理器。

  1985年,Acron公司的第一款处理器产品问世,其主频为6MHz,采用32位RISC架构,而采用这款处理器的计算机名称就是ARM(Acorn RISC Machine),这也正是今天ARM公司名称的由来。

  虽然有自己的核心技术,但Acron公司的经营并不理想。1990年,由苹果公司出资150万硬盘,VLSI公司出资25万英镑,Acron本身以知识产权(折合150万英镑)和12名工程师入股,新的ARM公司正式成立,专门从事低功耗处理器和嵌入式处理器的研发与制造工作。

  不过在上个世纪九十年代,新成立的ARM公司并没有摆脱之前的颓势,销售业绩平平。由于资金短缺,ARM公司作出了一个意义深远的决定:那就是放弃自己制造芯片,只将芯片的设计方案授权给其他公司,由它们来生产。

  全新的生产方式给ARM带来了勃勃生机,随着越来越多的公司获得ARM架构微处理器的授权,ARM公司也逐渐摆脱了过去的阴霾,走上了发展壮大之路。目前,总共有数十家半导体企业与ARM签订了授权许可协议,而这其中就包括了英特尔、IBM、LG半导体、NEC、索尼、飞利浦和国民半导体这样的大公司。至于软件系统的合伙人,则包括微软、升阳和MRI等一系列知名公司。

  而ARM架构的微处理器产品则遍布工控、消费电子、通讯系统、网络系统、无线系统等各个市场。根据之前的统计,ARM架构为处理器已经占据了32位RISC指令集处理器市场份额的75%。而截至2007年,ARM公司拥有雇员超过1700人 。而近两年,随着智能手机和平板电脑的流行,ARM架构微处理器更是迅速迅速从幕后走到台前,成为人们关注的焦点。而ARM的火爆则有从平板电脑向上网本方向发展的趋势;目前,我们已经能够在淘宝上等电商平台上看到采用ARM架构处理器的上网本产品。而这些产品大多配备10寸左右屏幕,售价约为1500元。

  另外,微软前段时间宣布,下一代Windows 8操作系统将对ARM平台提供支持,届时ARM处理器上网本和平板电脑将更加普及。

  因此,我们说ARM是嵌入式处理器和低功耗平台的英特尔一点都不为过。

ARM在嵌入式平台和低功耗智能设备市场上的统帅位置目前还没有任何一家企业可以撼动,而这块市场也可以看作是ARM公司的大本营,其利润不可谓不丰。也正是这源源不断的授权费给予了ARM向外扩张的资本支持。

  而ARM公司独特的经营方式让ARM有能力专注于自身核心业务的发展和壮大。前面说到ARM本身并不生产任何芯片产品,其盈利来自于对其他厂商的授权费,而其他厂商采用ARM架构每生产一颗微处理器,ARM就会受到一笔授权费,涓涓细流汇成汪洋。而抛开了生产制造部门之后,ARM没有了沉重的制造设备更新成本和代工成本,困扰半导体制造业的制程更新和良率等问题也彻底和ARM这样的公司绝缘。种种机制让ARM完全没有后顾之忧,他们需要做的仅仅是设计更好的架构并与更多的厂商合作,将ARM架构发扬光大。

  ARM优秀的商业模式不仅降低了ARM的成本并提升了其营收,更为ARM带来了广泛的盟友,而多个盟友就多条路。众所周知,处理器的开发不仅费时费力,其成本更是高不可攀,有能力完成这一工作的企业在全球范围内仅有屈指可数的几家而已。寡头垄断的市场为这些处理器巨头带来了丰厚的盈利,同时也使得最终产品价格居高不下。而ARM的崛起则为众多第三方厂商提供了一条快速且廉价的解决方案,通过缴纳授权费的方式,任何第三方厂商都可以快速的设计出自己的处理器产品,这就为很多中小企业提供了巨大的商机。而ARM架构本身具有非常好的可扩展性,第三方公司可以方便的将自身技术模块化之后加入到处理器当中,使最终产品拥有更高的集成度;而集成度高、功耗低的产品正是嵌入式处理器市场和移动终端市场的最爱。

  能够轻松实现共赢的商业模式给了整个ARM架构市场勃勃的生机,众多以前无法插手处理器市场的技术型小公司现在终于可以顺利的推出自己的产品;而很多半导体企业也可以借助ARM架构迅速推出自己的产品,研发费用也相应的大幅降低;这样的平台怎能不吸引人呢?这种共赢的关系就像当年的联发科和山寨手机厂一样,迅速而蓬勃。

  正所谓众人拾柴火焰高,在ARM已经牢牢稳坐低功耗市场的宝座之后,向外扩张成了理所当然的选择。在服务器领域,拥有特色技术但缺少资金和硬件的企业比比皆是。这些公司往往只握有一两项核心技术专利,但要把这些技术转化为实际的产品却困难重重。一方面,大公司手中握有成百上千项的专利,小公司在把自身专利转化为产品时稍有不慎就会侵犯大公司的专利,而一旦大公司对小公司发起法律诉讼,小公司通常都会因为无法支付高昂的诉讼费而选择直接破产。当然,小公司也可以向大公司进行专利授权,但财大气粗的大公司通常宁愿自己化重金通过其他途径解决问题也不会把最微薄的利润拱手让人。可以说在服务器领域的技术型小公司生存非常艰难。

  而ARM平台的出现就像是这些小公司黑夜里的一道曙光。虽然现在还看不到服务器市场的风气云涌,但相信很多公司都只是在等待机会,一场集团军对特种部队的战争一触即发。

  目前,硅谷一家名为Calxeda的公司已经开始利用ARM Crotex A9架构处理器来制造服务器,而从实际的效果来看,其在多节点分布计算以及大数据的处理方面有很好的表现。而前段时间其所倡导成立的“ARM生态圈”则可以看作是ARM架构进军服务器领域的先遣军。

#p# ARM在嵌入式平台和低功耗智能设备市场上的统帅位置目前还没有任何一家企业可以撼动,而这块市场也可以看作是ARM公司的大本营,其利润不可谓不丰。也正是这源源不断的授权费给予了ARM向外扩张的资本支持。

  而ARM公司独特的经营方式让ARM有能力专注于自身核心业务的发展和壮大。前面说到ARM本身并不生产任何芯片产品,其盈利来自于对其他厂商的授权费,而其他厂商采用ARM架构每生产一颗微处理器,ARM就会受到一笔授权费,涓涓细流汇成汪洋。而抛开了生产制造部门之后,ARM没有了沉重的制造设备更新成本和代工成本,困扰半导体制造业的制程更新和良率等问题也彻底和ARM这样的公司绝缘。种种机制让ARM完全没有后顾之忧,他们需要做的仅仅是设计更好的架构并与更多的厂商合作,将ARM架构发扬光大。

  ARM优秀的商业模式不仅降低了ARM的成本并提升了其营收,更为ARM带来了广泛的盟友,而多个盟友就多条路。众所周知,处理器的开发不仅费时费力,其成本更是高不可攀,有能力完成这一工作的企业在全球范围内仅有屈指可数的几家而已。寡头垄断的市场为这些处理器巨头带来了丰厚的盈利,同时也使得最终产品价格居高不下。而ARM的崛起则为众多第三方厂商提供了一条快速且廉价的解决方案,通过缴纳授权费的方式,任何第三方厂商都可以快速的设计出自己的处理器产品,这就为很多中小企业提供了巨大的商机。而ARM架构本身具有非常好的可扩展性,第三方公司可以方便的将自身技术模块化之后加入到处理器当中,使最终产品拥有更高的集成度;而集成度高、功耗低的产品正是嵌入式处理器市场和移动终端市场的最爱。

  能够轻松实现共赢的商业模式给了整个ARM架构市场勃勃的生机,众多以前无法插手处理器市场的技术型小公司现在终于可以顺利的推出自己的产品;而很多半导体企业也可以借助ARM架构迅速推出自己的产品,研发费用也相应的大幅降低;这样的平台怎能不吸引人呢?这种共赢的关系就像当年的联发科和山寨手机厂一样,迅速而蓬勃。

  正所谓众人拾柴火焰高,在ARM已经牢牢稳坐低功耗市场的宝座之后,向外扩张成了理所当然的选择。在服务器领域,拥有特色技术但缺少资金和硬件的企业比比皆是。这些公司往往只握有一两项核心技术专利,但要把这些技术转化为实际的产品却困难重重。一方面,大公司手中握有成百上千项的专利,小公司在把自身专利转化为产品时稍有不慎就会侵犯大公司的专利,而一旦大公司对小公司发起法律诉讼,小公司通常都会因为无法支付高昂的诉讼费而选择直接破产。当然,小公司也可以向大公司进行专利授权,但财大气粗的大公司通常宁愿自己化重金通过其他途径解决问题也不会把最微薄的利润拱手让人。可以说在服务器领域的技术型小公司生存非常艰难。

  而ARM平台的出现就像是这些小公司黑夜里的一道曙光。虽然现在还看不到服务器市场的风气云涌,但相信很多公司都只是在等待机会,一场集团军对特种部队的战争一触即发。

  目前,硅谷一家名为Calxeda的公司已经开始利用ARM Crotex A9架构处理器来制造服务器,而从实际的效果来看,其在多节点分布计算以及大数据的处理方面有很好的表现。而前段时间其所倡导成立的“ARM生态圈”则可以看作是ARM架构进军服务器领域的先遣军。

#p#作为纵横处理器领域40余年的沙场老将,英特尔击败过无数强大的对手,面对此次ARM提出的挑战,英特尔也有不少策略来应对,而要在服务器市场上真正击败英特尔则更加困难。

  作为一家在X86服务器市场处于绝对优势的企业来说,强大的标准制定能力是英特尔的法宝。强大的研发团队使得英特尔能够轻易的涉足众多服务器标准的制定,包括外形、电力、散热、存储等等,而这些标准的制定不仅能够方便用户得到模块化、通用化的产品,更能够从根本上太高竞争者进入的门槛。ARM想要跨过这一道坎确实有很多准备工作需要做,而ARM为自己留出了3年多的时间来完成这一准备。不过对于瞬息万变的处理器技术而言,三年足以改变任何事情。

  英特尔的强大不仅体现在标准的制定能力上,更体现在芯片组等周边产品的设计和制造能力上。而处理器与芯片组等产品的高度配套不仅会降低采购成本,更会带来完美的兼容性。而设计与制造的分裂则会导致这一兼容性的缺失,而这最终会导致服务器产品稳定性的下降。对于一台需要强大散热和各种冗余设备来提升稳定性的服务器来说,对稳定性下降的容忍度几乎为零。而目前,ARM架构产品在智能终端市场正饱受由于硬件分裂而带来的兼容性问题的困扰,而这种问题正是源于ARM开放的授权策略。如何避免智能终端上出现的版本分裂问题在服务器市场重现将是ARM面对的一个极大难题。

  而英特尔作为X86最核心部件的供应商,其在服务器生产商领域有着广泛的合作伙伴,任何想在这一领域分得一杯羹的企业几乎都要与英特尔打交道。而这些合作伙伴也可以说是当前市场形势的既得利益者,既然如此,这些厂商在大多数情况下都会毫不犹豫的站在英特尔一边。毕竟没有多少人会为了一个初出茅庐的毛头小子而与多年的合作伙伴交恶,尤其是在这个合作伙伴非常有价值的情况下。

  由于在市场中处于绝对的领导地位,英特尔从来不缺乏软件合作伙伴,反而众多软件制造商会想尽办法与英特尔合作,一边能够让自己的软件能够获得更高的执行效率和更强的兼容性、稳定性。但对于初出茅庐的ARM架构来说,很多软件工作都需要推倒重来,而软件的缺失对于一套硬件平台来说无疑是最大的打击。如何与软件厂商打交道,并争取更多的资源和关注将是ARM进军服务器市场之前很长时间内都需要面对的问题。

  从上面的分析来看,英特尔还是有很多利器可以用来捍卫自己在服务器市场的地位的。不过最好的防守还是进攻!
由于X86架构在服务器领域应用已经非常成熟,所以即便是主打低功耗移动终端领域的Atom处理器在服务器领域中亦出现了应用案例。一家名为SeaMicro公司就是专门从事Atom处理器服务器制造的厂商,而在成功推出了数款产品之后,SeaMicro更是获得多家风投公司数千万美元的风险投资。看来看好Atom处理器在服务器领域的人着实不少。

  另一方面,英特尔已经开始着手针对智能终端市场来调整自己的产品和策略了。微星、优派等厂家都已经推出了采用英特尔处理器的WinPad,而随着英特尔营销和宣传力度的扩大,加入这一阵营的厂家肯定还会更多。将战火引向ARM的老巢无疑是保全自身的最好做法,如果英特尔能够在这场智能终端之战中取得一定战果,那么ARM将很难再积蓄起力量来大举进攻服务器平台了。这招釜底抽薪无疑是英特尔目前的上上策。

虽然ARM微处理器与英特尔处理器的架构完全不同,一个采用了RISC架构,一个采用X86架构,但由于两者都力图在低功耗服务器市场分得一杯羹,所以两家之间的一场恶战在所难免。成本、架构、软件支持、硬件性能都成了双方争夺的焦点。

  虽然我们目前还很难预测英特尔与ARM对阵的结果如何,但在这场即将上演的战争中充满了充满不确定性和非对称因素,如果说英特尔是火力强大的集团军的话,那么ARM及其联盟就是各个彪悍的特种部队队。集团军对阵游击队,对于生在中国的我们来说,这个结果确实让人参不透。但无论结果如何,更加充分的竞争将为市场带来的新思路和更多的产品,这些都将使最终用户受益非浅。那么在这场大战中,您看好哪一方呢?

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责任编辑:张玉 来源: 比特网
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