‧ 靠 A72 進軍伺服器市場，ARM 有機會嗎?

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日前，ARM在深圳召開了2015 ARM Tech Forum，會議上沒有太多新東西。還是前一段發佈的A72架構，和CoreLink CCI-500，不過近來，ARM一直對Intel把持的伺服器和資料中心市場很感興趣。

ARM高級副總裁Pete Hutton樂觀表示，到2017年ARM將在伺服器晶片市場，佔有5-10%的市佔率，Canaccord銀行的分析師更樂觀認為，到2018年ARM將能贏得伺服器晶片市場的20%的市佔率。

為何ARM如此有信心？在Intel把持的伺服器市場，ARM會有機會嗎？

一、A72架構和CoreLink CCI-500

長期以來，ARM走的都是低功耗，低性能路線，產品性能距離桌面的X86處理器很遠，更不用說伺服器晶片了。但是隨著智慧手機的不斷升級，和PC市場的停滯，這個性能差距越來越小。

在A9之後，ARM意識到自己無法在性能和功耗之間兼顧，於是推出了大小核的策略，ARM稱之為big.LITTLE，在低負載用小核心，高負載用大核心，平衡性能與功耗的矛盾。這樣ARM就可以不太顧及功耗發展高性能核心。

第一款產品是A15，第二代是A57，如今的A72理論上是第三代產品。按照ARM的說法，Cortex-A72是其性能最出色、最先進的處理器，構建在Cortex-A57的基礎之上，性能可達Cortex-A15 3.5倍。

不過，從架構圖和規格表上看，A72和A57並沒有本質的不同，仍舊最多四核心，一級二級的暫存容量都沒變，只是做了一些細節調整，比較明顯的變化是，砍去了NEON SIMD引擎中的加密擴展功能，匯流排界面擴展到128bit。

ARM自己則說，是通過對讀寫指令操作的不斷優化，以及細節上的創新，提升了性能降低了功耗。

不過，我們要知道，按照ARM這種性能演算法，A57比A15也有1.9倍的性能提升。那是建立在20nm對28nm工藝的基礎之上的。同樣，A72這個所謂3.5倍的性能提升，也是建立在16nmfinFET對28nm的製程優勢上。如下圖：

實際上，ARM的A57在同頻下相對於A15只有25%-30%的提升。1.9GHZ的A15跑specint2000，大約是1100分，1.7GHZ的A57跑specint2000是1250分。

按照ARM的比例，3.5倍的A72相比，1.9倍的A57只提升了1.84倍，估計同頻A72相對於A57，大約也是25%左右的提升。也就是1.7Ghz的A72跑Specint2000，大約在1550分。

而根據前不久華為提供的內部測試的資料，同頻同製程下，A72相對於A57，只有大約5%的性能提升。功耗也只下降了5%左右。

華為的資料或許沒發揮出A72的潛力，但是A72相比A57，在核心上的進步並不如ARM描述的，那麼大恐怕是事實。

核心上進步不太大，真正的進步是 CoreLink CCI-500，CoreLink CCI-500最大的變化，就是增加了一個“探聽篩檢程式”(Snoop Filter)，從而使探聽控制，不再局限於單個簇內部的CPU之間，可以擴展到整個處理器的所有核心。

過去，ARM雖然支持多核心，但實際上是四個核心一個簇，簇內部是有偵聽的，可以解決快取一致性的問題，而簇之間是沒有的，所以從四核心到八核心會有一定的性能下降。

而ARM提倡的大小核恰恰是八核心的，這次增加“探聽篩檢程式” ，可以提升多核心的性能。而 CoreLink CCI-500最多支援的CPU簇，從2個增加到4個，每個簇可以支援四個處理器，這樣算最多可以支援16個處理器。

處理器增加，多核心效率提升，這就給進軍高性能建設鋪好了路。

在記憶體性能方面，ARM宣稱CoreLink CCI-500，可以提升30%的記憶體性能。再加上CoreLink CCI-500的記憶體，提升到了四通道128-bit記憶體，這樣資料的吞吐能力也有可觀的提升，這對伺服器來說至關重要。

所以，ARM的信心來源還是技術，在大小核戰略之後，ARM的大核心性能，已經有了長足進步，單個核心已經逼近Intel當年的酷睿2處理器，但是功耗卻不大。性能功耗比不錯。

另外一方面， CoreLink CCI-500提升了核心的支持數量，提升了多核心效率，還提升了記憶體性能與頻寬，這都對伺服器的性能是好事。

ARM的野心勃勃來自於技術的提升。

二、ARM有機會嗎？

其實ARM進軍伺服器不是現在才開始提的，2011年Calxeda推出了搭載480個ARM處理器核心的低功耗伺服器，惠普的微伺服器也採用Calxeda的晶片，2013年百度採用MARVELL的ARM處理器搭建伺服器。

但是這些嘗試都失敗了，因為當年的ARM處理器太弱，如今ARM憑技術進步，想要捲土重來，它有機會嗎？

單純從性能看，ARM確實有了進步，現在用ARM指令集的晶片做伺服器，在多核心支援上，記憶體頻寬上都值得嘗試。

但問題是，伺服器不僅僅是個性能問題。多年以來，在硬體上、軟體上、網路標準上，Intel已經深耕多年，IBM、HP這類巨頭也已經在Intel的戰車上捆綁了多年。

即使在IBM自己的PowerPC的小底盤，也是有成型的標準規範，ARM作為一個後來者加入，很難被接受。

你換用了ARM指令集的晶片，你的儲存設備能否配套，原來的軟體怎麼辦？原來的系統怎麼辦？原來的資料備份怎麼處理？

這種轉換的成本非常之高，幾乎不可能遷移。

而Intel也不是固步自封，在智慧手機市場，Intel雖然走錯了路，但是追的很快。目前，Intel的智慧手機晶片性能，並不比ARM差。雖然在智慧手機上因為安卓系統的原因，發揮不出來，但是到了伺服器市場，換上Intel熟悉的軟體環境，就是ARM有力無處使了。

在伺服器上，Intel同級別的晶片完勝ARM，使用者完全可以用Intel的低功耗晶片方案，來解決問題，成本會比換用ARM更低。

而且Intel還防禦性的收購了Altera，真正要做低功耗低成本，ARM也不是對手。

在高性能領域，Intel有眾核方面，其效率也不是ARM靠堆晶片所能比擬的。

所以，從硬體到軟體，使用者都沒有換馬的必要，嘗試ARM不過是試水而已。

雖然ARM自己的技術進步了不少，但是在伺服器市場機會依然渺茫。