高通ARM服務器芯片高規(guī)格 或有機會搶占服務器市場

　　不少廠商嘗試以ARM架構處理器打入資料中心市場，如果從設計能力、財力和研發(fā)穩(wěn)定度等層面來看，高通(Qualcomm)或許有機會成功，而秘密武器就是日前在Hot Chips大會上發(fā)表的Falkor核心。

　　根據The Next Platform報導，代號為Amberwing的Centriq 2400芯片是高通開發(fā)的第五代客制ARM處理器，內建符合ARMv8規(guī)格的Falkor核心，也是繼Cavium的ThunderX2芯片之后，另一個具有市場競爭力的ARM服務器芯片。

　　與其他ARM服務器芯片最大的不同在于高通拿掉了所有支援32位元的電路，只支援64位元的工作負載，目的是為了能在Amberwing芯片上塞入更多核心，加上過去15年服務器的工作負載都以64位元執(zhí)行，因此不用擔心向下相容的問題。

　　Centriq 2400 ARM芯片最初的設計并不支援同步多線程(Simultaneous Multithreading;SMT)處理繁重的工作負載，而Amberwing芯片則以雙核心模組為基礎，可以負擔完整的工作負載，且除了L2快取、電源管理、環(huán)形互連之外，并不共用其他元件。

　　高通并未揭露L2快取的完整規(guī)格，但預計每個核心的大小介于256 KB到1 MB之間，視高通選擇的10納米制程而定，外界猜測極可能由臺積電或是GlobalFoudries代工。唯一可以確定的是Amberwing芯片上的L2快取包含了L1快取，為128位元組的8向關聯(lián)式快取列。L2和L3快取上都有ECC校正錯誤，L0和L1也有自動修正的同位資料保護功能。

　　Falkor核心的管線(pipeline)是異質的，可以處理多種指令，管線的長度也不同，可讓不同類型的指令和資料以最小化閑置硬件的方式通過核心。Falkor核心能夠成為服務器芯片的3個主要特性為：精細的電源管理、可供Amberwing芯片上所有核心共用的L3快取服務品質，以及DDR4存儲器上的本地存儲器壓縮。

　　由于L3快取對服務器性能的影響很大，高通的工程師費大工夫才降低了這個資源的競爭(contention)，這些服務品質(Quality of Service)特性對目前私有和公有云端基礎設施使用的虛擬網路工作負載特別重要。Falkor核心具有Hypervisor虛擬化(EL2)及TrustZone安全監(jiān)控(EL3)的硬件輔助功能，高通還提供支援AES資料加密和SHA1和SHA2-256雜湊函數的加速器供選擇。

　　Amberwing系統(tǒng)單芯片具有6個DDR4存儲器控制器，最高速度可達2.67GHz，與英特爾(Intel)和超微(AMD)近期推出的X86服務器芯片相當。每個插槽最高可提供768GB容量，與Skylake Xeon產品相同，但略遜于超微Epyc處理器的1TB容量。

　　Centriq 2400芯片的PCI-Express 3.0通道有32條，比英特爾和超微少。Centriq 2400的南橋部分具有DMA、SATA、USB和其他ARM型的I/O控制器。最大亮點在于這些都封裝成尺寸55x55mm的CPU，而且具有LGA插槽，不會像移動裝置處理器那樣焊接在主機板上。

　　Amberwing SoC唯一缺少的是支援跨多個處理器的NUMA叢集。高通與超微都認為他們目標的云端和超大規(guī)模資料中心客戶會希望盡量減少機器的插槽數量，降低節(jié)點和軟件的復雜性。因此，目前Centriq系列產品并沒有可擴充或縮小的NUMA，但如果客戶想要更多的共用存儲器，高通也可能變更設計。

　　Centriq 2400芯片已開始出樣給客戶，預計第4季可以出貨。高通在建立ARM服務器事業(yè)的基礎上展現了必要的耐心，例如等候10納米制程的成熟、沒有將早期的開發(fā)平臺商用化，并爭取到微軟(Microsoft)這個客戶，使用Centriq 2400芯片執(zhí)行ARM架構的Windows Server版本。當然，如果高通能趕在超微推出Epyc X86服務器芯片之前就捷足先登自然最好，但無論如何，從技術和經濟競爭的角度來看，任何Xeon以外的芯片選項還是有發(fā)展空間。