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      新聞動態

      Arm服務器CPU加快進軍數據中心行業市場

      2021-06-17 14:30:18 32

      如果人們對Arm公司在數據中心行業的未來發展仍存有疑慮的話,那么這些疑慮將很快消散。

      Arm Holdings公司是一家總部位于英國劍橋的CPU處理器架構設計和開發商,該公司的業務主要是為智能手機和物聯網設備提供芯片產品。Arm公司在過去幾年致力于拓展數據中心市場,而這些努力開始取得成果。

      包括全球規模最大的AWS公司在內的多家云計算供應商都在他們的數據中心運行基于Arm的CPU。去年,富士通公司在日本研究中心構建的Fugaku超級計算機采用了Arm公司的CPU和GPU加速器,并獲得了世界上最快超級計算機的稱號。

      今年3月,Arm公司宣布推出下一代Arm CPU的Armv9,這款產品在未來幾年內成為該公司的支柱產品。Arm公司聲稱,這款CPU在數字信號處理和機器學習等領域將比原有的型號表現更好,并使Arm系統總體上更加穩健和安全。不過與數據中心市場芯片領導者英特爾公司和AMD公司的處理器相比,Arm公司的芯片產品的能耗更高。

      Arm公司希望推出更多的CPU產品,這取決于英偉達(Nvidia)公司能否獲得其以400億美元從軟銀集團收購Arm公司所需的批準。甚至在出售之前,英偉達公司就已經將其大量數據中心產品路線圖放在了Arm架構上。Arm公司為其BlueField SmartNIC提供動力,其即將推出的人工智能工作負載CPU名稱為“Grace”,是基于Arm的CPU架構。

      ARM

      基于Arm CPU的服務器在企業數據中心的應用

      很多人懷疑是否有企業在其數據中心或云計算設施中部署Arm服務器。而如果有的話,其數量可以忽略不計。英特爾公司和AMD公司的x86架構繼續在這一行業領域占據主導優勢。

      數據中心運營商Equinix公司主管裸機業務的總經理Zachary Smith 說,“我認為Arm服務器在數據中心的應用仍然很少。如果不計算那些在RISC架構上運行的、采用IBM大型機和其他計算資源的企業的話,那么絕大多數的服務器仍然運營在x86架構上。在過去15至20年一直如此。而在三四年前,在數據中心很難找到采用AMD公司CPU的服務器,盡管目前發生了巨大的變化?!彼麑rm公司芯片應用在Equinix零售托管數據中心進行了這樣評論。

      其他的數據中心提供商也有類似的觀點。然而他們都認為Arm公司的CPU產品在數據中心的采用率正在上升。

      為超大規模和小型云計算提供商設計Arm服務器CPU的Ampere公司首席產品官Jeff Wittich說,“我想說的是,我們現在才剛剛開始進入市場,如果回到三年前,公平地說數據中心采用Arm CPU的服務器為零。顯然,在SmartNIC中采用一些Arm的芯片,也許在一些邊緣設備和網絡設施中應用,但在數據中心中的服務器中卻沒有采用?!?/span>

      Arm CPU在云計算數據中心中的應用

      目前,一些主要的云計算供應商全力支持采用Arm公司CPU服務器。幾乎所有人都在幕后廣泛使用Arm服務器CPU來為其基礎設施提供支持,其中一些為其客戶提供架構,用于裸機部署或作為基礎設施即服務。然而,與內部部署數據中心類似,云計算數據中心中運行的大多數Arm服務器CPU都用在SmartNIC等設備中,用于從CPU分擔網絡處理任務。

      Omdia公司云計算和數據中心研究機構負責人Vlad Galabov說,“如今,Arm CPU的最大用途可能是用于以太網適配器或SmartNIC,而一些云計算服務提供商已經率先采用。但其他市場也在采用這些產品。

      這使得網絡協議、存儲協議或任何類型的安全設備管理器(SDM)功能可以在以太網適配器上的Arm處理器上運行。這意味著其CPU不需要運行協議,因此它減輕了CPU的工作負載,而且還可以使數據傳輸更快。這可能是當今最廣泛的應用,因為這個市場可能比其他市場更主流?!?/span>

      隨著越來越多的云計算服務器提供商開始向其客戶提供采用Arm CPU的服務器,這種情況在過去幾年中發生了變化。

      Wittich說,“AWS公司采用Graviton2,而中國一些云計算供應商采用了華為的芯片。從我們的角度來看,自從去年下半年以來,我們一直在向云計算供應商推廣我們的產品。Oracle Cloud開始采用Arm服務器。我認為在今年將會看到更多超大規模云計算供應商發布公告,并將一些產品和服務推向市場,而所有大型基礎設施和服務提供商將擁有自己的基于Arm的實例?!?/span>

      GPU到服務器

      Wittich表示將Arm服務器排除在數據中心之外的原因之一是缺乏可以在該架構上運行的軟件。

      他說,“在過去的兩年里,一些事情顯然發生了變化。Arm推出CPU的性能顯著提高,其次,我們圍繞Arm的CPU構建一個SOC,它實際上確實為應用在數據中心服務器上而設計的,并且可以連接到用戶期望連接的所有設備,例如GPU和智能NIC。很多軟件都能夠運行,但還是有一些漏洞?!?/span>

      他表示,現在所有主要的Linux服務器發行版都支持采用Arm的CPU,而在運行Windows操作系統的服務器中,所有主要的管理程序都可以運行,不再有任何漏洞。

      Equinix公司的Smith表示,有了操作系統和虛擬機管理程序的支持,該公司裸機云客戶變得更愿意考慮采用Arm服務器運行工作負載,而不是堅持使用x86架構的服務器。

      他說,““我們的很多客戶表示,不在乎采用Arm還是x86,這并不重要。而是運行速度更快或費用更低,或者哪種服務器有更多內存。這就是我看到發生重大轉變的地方。我們甚至有一些客戶表示愿意采用數千臺Arm服務器?!?/span>

      Arm在內部部署數據中心的應用

      在調查中,很多人都認為Arm服務器將在兩到五年內占據內部部署數據中心更大的市場份額,即使這與他們的愿景并不完全匹配。

      Smith表示,他認為Arm服務器CPU的采用與其靈活性有很大關系,因為設備制造商可以設計Arm芯片以滿足特定需求,而不是必須采用英特爾或AMD的CPU。

      他說:“數字化轉型的趨勢將繼續加快,這意味著人們將看到出現更多擁有高度特定數字工作負載的公司。這些公司致力于為他們的軟件找到合適的架構。因此在五年后,將會出現更多的數字服務提供商,他們將選擇經濟可行的工具。因此,我相信會看到更加多樣化的工作負載和替代架構?!?/span>

      他表示,這并不一定意味著Arm公司的崛起將以犧牲英特爾公司和AMD公司的利益為代價。

      Smith說,“我還認為將會看到傳統CPU制造商做出回應。我們將很快看到新型架構的出現,就服務器技術的發展來說非???。例如英偉達公司在服務器方面的看法與英特爾公司完全不同,英特爾以CPU為中心,英偉達以GPU或數據為中心。我認為在兩年內可能不會看到大的變化,但我們會看到更多的運營模式。五年之后,我們擁有高度專業化的云平臺,以及那些在更集成的架構上工作的云平臺?!?/span>

      Omdia公司的Galabov表示,由于英偉達公司的Grace和ArmV9等產品促進Arm公司的改進,他預計到2025年采用Arm CPU的服務器使用量會顯著增加。

      他說,“目前我們預計基于Arm的服務器將會成為主流。到2025年,其市場份額將接近10%,但我認為由于新的市場表現,將會加快發展。根據一家供應商的預測,2030年全球服務器市場的很大一部分可能是Arm服務器?!?/span>

      Galabov補充說,“如果我在五年前預測Arm有朝一日會成為主要的服務器架構,人們會認為我瘋了。但是現在,預測Arm服務器甚至可能在2030年超越x86服務器并不奇怪。我對此并沒有進行預測,我認為這不太可能,但即使出現這種情況也并不奇怪?!?/span>