ARM與x86的較量 未來誰更適合云計算時代

ARM和英特爾處理器架構(gòu)之爭不斷升溫。英特爾x86如今的地位確實難以動搖，但是ARM具有顯著的功耗優(yōu)勢，在未來更具吸引力。那么什么樣的CPU最能滿足未來的需求呢？

　　ARM于2011年發(fā)布了Cortex-A15處理器，它采用多核無序超標(biāo)量設(shè)計，主頻可高達(dá)2.5GHz。Cortex-A15具有重要意義，因為它與前代的ARM設(shè)計背道而馳，前代ARM處理器以犧牲性能為代價實現(xiàn)最低能耗。相反，Cortex-A15以實現(xiàn)強大的性能指標(biāo)為明確目標(biāo)，而把低能耗放在了次要位置。ARMHoldings從本質(zhì)上來說是一家向其他制造商發(fā)放自身設(shè)計許可的知識產(chǎn)權(quán)公司，由制造商制造芯片，然后再將芯片應(yīng)用于其他制造商的系統(tǒng)產(chǎn)品之中。2012年底，市場上開始出現(xiàn)采用Cortex-A15設(shè)計的產(chǎn)品，預(yù)計2013年將會出現(xiàn)更多此類產(chǎn)品。

　　但是，想要贏得未來競爭的處理器公司并不只ARM一家。幾周前，英特爾針對數(shù)據(jù)中心發(fā)布了基于自身凌動架構(gòu)的全新低功耗CPU。凌動S1200系列旨在提供x86在低功耗片上系統(tǒng)上的指令集兼容性，。凌動S1200系列主要針對微服務(wù)器和其他以性能為導(dǎo)向、功耗較低的應(yīng)用。

　　以下是三星Exynos5250（對最近推出的Cortex-A15的授權(quán)實施）和英特爾凌動S1260（S1200系列的高端產(chǎn)品）的簡要對比情況。Exynos5系列應(yīng)用于最新的SamsungGoogleChromebook和Nexus10平板電腦中。需要特別說明的是，三星Exynos5250與英特爾凌動S1260這兩款處理器都僅是龐大的處理器家族中的，因此對某一市場所進行的最佳優(yōu)化并不完全適合另一個市場。最典型的示例就是Exynos的4GB內(nèi)存限制，這對于移動應(yīng)用來說很正常，但是顯然并不適合云計算。但是，Cortex-A15架構(gòu)采用了一個40位的分頁內(nèi)存算法（“大物理地址擴展”），可支持高達(dá)1TB的內(nèi)存。

　　注意：Exynos5250的功耗目前尚且未知，難以獲取。我尋遍所有三星文檔，也未能發(fā)現(xiàn)。我唯一的收獲是在StreamComputing找到了電壓預(yù)估。這一數(shù)值可能并不正確。此處的主要目的是說明它的功耗相當(dāng)?shù)停赡艿陀诹鑴?260。

　　現(xiàn)在的問題是ARM和英特爾x86哪款CPU更好？然而這將引發(fā)另外一個問題：在哪方面更好？Leverhawk主要感興趣的兩個市場是移動計算和云計算，因此，此后的分析也將更側(cè)重于這兩方面的內(nèi)容。

　　將要進行對比的主要因素包括：

　　功耗

　　性能

　　應(yīng)用兼容性

　　數(shù)據(jù)中心特性

移動計算

　　在移動世界，如果其他條件都相同，那么功耗則是取得成功重要的決定性因素。雖然晶體管數(shù)量、內(nèi)存大小和磁盤容量都在不斷增加，但是電池性能并未隨之增強。ARM架構(gòu)具有相當(dāng)出色的能效，因此，目前它廣泛應(yīng)用于包括智能手機和平板電腦在內(nèi)的各種移動設(shè)備中。但是除了智能手機和平板電腦外，移動市場還包括筆記本電腦和上網(wǎng)本。

　　談到智能手機和平板電腦時，用戶通常會有這樣的想法，“我希望設(shè)備能夠隨身攜帶，而且至少能夠運行一整天不用充電。設(shè)備不能太重，所以不能使用巨大的電池;設(shè)備必須具有出色的能效。但是除了電池需要能夠保持一整天外，我還需要設(shè)備保持較快的速度，因為我希望一直在設(shè)備上運行各種應(yīng)用。我無需在手機或平板電腦上運行與臺式機相同的系統(tǒng);我希望購買新軟件，以適合新的使用模式。我不需要TB級的內(nèi)存或者像ECC那樣卓越的數(shù)據(jù)中心特性。”

　　只要摒棄對現(xiàn)有操作系統(tǒng)和應(yīng)用的依賴并假定會出現(xiàn)新的應(yīng)用環(huán)境（比如iOS和Android），那么