取代AMD挑战英特尔? ARM技术大会展望

2012 ARM技术大会(2012 ARM TechCon)10月30日在圣克拉拉(Santa Clara)召开，为期两天的大会将汇集ARM顶尖的新型及热门技术，从这一年一度的大会上，我们可以管中窥豹，一探ARM的家底，看看放言在未来服务器领域英特尔只是小角色的ARM，拿什么挑战英特尔。

2012 ARM TechCon 在服务器CPU市场，英特尔长期占据着主导地位，除去研制Power处理器的IBM外，只有AMD算得上是英特尔的竞争对手，另外IBM的处理器多用于大型机或是小型机，x86服务器市场主要AMD与英特尔之间的竞争，不过最近刚刚进入服务器市场的ARM可谓是来势汹汹，放言英特尔只是小角色，大有替代AMD扛起挑战英特尔的大旗。

Power7

就在不久前，还有媒体报道称AMD似乎面临着一个挑战，即公司的现金流紧缩问题。由于公司产品销量下滑，AMD首席执行官罗瑞德(RoryRead)已经对公司进行了裁员，但裁员的速度依旧无法解决AMD目前面临的最大难题，即公司现金流的吃紧。今年第三财季，AMD现金流下降至15亿美元，环比减少了 2.79亿美元。

AMD AMD的不给力，让人们对这服务器领域的新军ARM有了更大的期待，通过2012 ARM技术大会，虽然我们不能知道ARM放言英特尔是小角色是不是大话，但是可以更多的了解ARM。

会议主题 2012 ARM技术大会将为期两天，第一天的主要内容是芯片架构设计，第二天则是软件系统等生态系统的相关内容。在第一天的会议中，就有来自ARM的专家讲述从一开始的ARMv1到ARMv8的发展变化史。

第一天会议内容　　

在芯片架构设计上，ARM已经有着27年的历史，从一开始的ARMv1到去年的ARMv8。目前市场上大多数ARM架构处理器采用的是ARMv7机构设计。虽然一开始ARM架构并没有考虑服务器处理器市场，不过鉴于多元化的发展需求，去年ARM发布的最新的64位的ARMv8的时候，则考虑到了服务器处理器市场。

ARMv1到ARMv8　　

2011年10月底，ARM向外界公布了最新处理器规格ARMv8架构，这是首款64位ARM处理器架构，ARMv8架构不仅将高功耗效率的64位计算的优势引入诸如服务器和高性能计算新应用领域，也为现有的软件提供向后兼容和移植能力。ARMv8架构包含两个执行状态，AArch32和AArch64。在AArch32状态下支持现有的32位的ARM指令集，而AArch64则引入了一个全新64位处理技术的指令集A64。

ARMv8架构　　

ARM预计将在2012年推出基于ARMv8架构的处理器，而面向消费者和企业的样机预计在2014年面市。ARM作为苹果、Acorn、VLSI、Technology等公司的合资企业，其本身并不生产芯片，只将芯片技术授权转让给其他厂商，但是ARM在移动智能芯片市场的占有绝对的优势，近年来随着智能手机以及平板电脑的走红，ARM也从名不见经传到为数码爱好者所熟悉。不过现在ARM不仅仅是满足于手机及平板电脑市场，对于PC以及服务器领域也是虎视眈眈，试图与英特尔一较高下。　　2011年11月3日，Calxeda发布了首款基于ARM架构的服务器芯片EnergyCore。

ARM架构的服务器芯片EnergyCore　　

EnergyCore最多可配有四个ARM Cortex-A9核芯，EnergyCore每个核芯的主频为1.1至1.4GHz，各自拥有32KB一级指令缓存和32KB的一级数据缓存。四个核芯共享4MB ECC二级缓存。每个EnergyCore单核最低功耗仅为1.5瓦，一个四核芯的EnergyCore处理器耗能低于5瓦。

ARM在服务器的优势　　

ARM在服务器处理器市场的优势，还在于高功耗效率的能源利用。ARM架构处理器一直以来都是凭借这一优势占据移动设备的大部分市场，现在ARMv8将这一优势引入到服务器和高性能计算领域。　　EnergyCore作为首款ARM架构服务器CPU，将被惠普大量应用。早在10月底，就有相关国外媒体报道，惠普将在服务器中采用ARM架构的处理器。而且是Calxeda专门为其设计的处理器。

ARM对比英特尔　　

2012年最新的ARM架构的EnergyCore ECX-1000的服务器处理器，与英特尔服务器处理器E3-1240对比测试，其节能性的特点较为突出。从上图Calxeda给出的测试结果对比可以看出，每瓦性能上，EnergyCore ECX-1000是英特尔E3-1240的15倍在每瓦性能上，是英特尔的15倍。>>4ARM生态系统回顶部ARM生态系统　　俗话说的好，一个好汉三个帮，想要挑战英特尔，服务器芯片领域不仅仅单单是处理器之间的竞争，还要看其生态系统能否得到众厂商的支持。本次大会的第二天就是对软件以及系统等ARM生态系统的讨论。

第二天会议内容　　

ARM作为芯片设计企业，本身不直接生产CPU，而是将架构设计转让给其他企业。例如前面提到的Calxeda，此外还有Applied Micro等也宣布了ARM架构处理器的计划。

ARM和台积电　　

此外ARM与晶圆代工厂台积电也有3D晶体管合作计划，7月份的时候，ARM与台湾芯片代工厂台积电签订了一份多年合作协议，双方将会在20nm制程工艺处理器上合作，研发基于FinFET晶体管的ARM架构处理器。对此，ARM信心十足，认为凭借这种64位的3D处理器，ARM将奠定在芯片设计领域的主导地位。

惠普Redstone服务器　　

对于服务器来市场来说，客户直接购买的还是整个服务器，因此服务器厂商对于ARM架构的态度也决定了ARM在服务器市场的作为，早在64位的ARMv8公布的时候，就有惠普表示将会推出ARM架构处理器，随后戴尔也宣布了其ARM架构处理器的计划，前不久还推出了其第二个ARM架构服务器平台。　　而软件及系统也有相应的厂家表示将会支持ARM架构，例如不久前开源软件公司红帽就宣称，将会支持64位ARM架构的X-Gene处理器。　　全文总结：我们从上面可以看出，服务器芯片市场中，相比于英特尔，ARM的特点还在于低功耗，无论惠普还是戴尔等厂家，考虑到采用ARM处理器都是因为这个原因。而最大的挑战在于生态系统的支持，毕竟ARM才刚刚步入服务器芯片领域，软件以及系统的兼容性问题还需解决。