拯救手机芯片!


  把数据中心的电脑运转起来需要能量,之后还需要更多的能量来帮它们降温。随着云计算需求的迅速增长,诸多公司的数据中心正在寻求一些方法来帮助他们降低能源成本,而在他们的电脑里植入微处理芯片貌似是实现这一目标的理想选择。

  多年来,英特尔和AMD依靠高性能芯片占据着微处理器市场。但是当为处理器降温的问题日显突出的时候,这两家公司将会面临低功耗厂商的挑战,这些厂商起先是为手机和其它移动设备提供芯片架构的。

  位于加州圣克拉拉市的Marvell公司和位于德克萨斯州奥斯汀市的Calxeda公司日前声称,使用ARM芯片(一种处理器)作为服务器芯片将会占据移动设备市场。

  ARM芯片的设计是经过ARM公司(总部位于英国剑桥)授权的,是在省电化环境下研发出来的低功耗芯片。它的设计相对简单,可以在工作时节省能耗。和英特尔与AMD的芯片不同,ARM芯片的设计可以被其他公司修改,这意味着其他公司可以针对特定的需求对芯片进行优化。同时ARM芯片可以将服务器里随处可见的一些部件集成到一个芯片中,从而节省部分空间和成本。

  ARM芯片如今的制造量已经超过了英特尔和AMD。从长远来看,这可能意味着更高的创新力和更低的生产成本,因为制造商之间的竞争使得产品拥有更好的设计和生产工艺。

  为了弥补性能方面的缺陷(相对于高性能芯片来说),公司需要更多的ARM芯片来处理日益繁重的应用程序。

  “在物理定律面前,ARM芯片的生产商之间没有什么秘密可言”,《微处理器报道》(Microprocessor Report)的行业分析师兼编辑汤姆·哈弗希尔(Tom Halfhill)说,“他们不再讨论谁的芯片会节省多少能耗,转而关注性能耗费电力的问题。”

  Marvell公司企业商务部门的高级主管伟仁·沙阿(Viren Shah)表示,该芯片是那些网络遇到瓶颈的系统的最佳选择。网络服务器和云计算的应用程序就是很好的例子,在这里,简单的处理任务可以被分发遍布整个网络。他说,在这种情况下, Marvell所研发的四核芯片(其中有4个并行工作的中央处理单元)所耗费的能量不足10瓦,而同等条件下的处理器至少需要耗费80瓦的能量。但是,对于(需要大量处理能力的)任务而言,如大量的数据库程序和高速的数据交互等,该芯片就不能很好的节能了。

  此外,ARM芯片在被广泛接受之前还需要克服一个主要障碍。服务器行业已经经历了20年的软件精细调整,这些软件都是为英特尔和AMD使用的X86指令系统进行的调整。这就意味着ARM芯片不能运行为X86系统开发的操作系统和其他软件。它们虽然可以与一些开源系统(如Linux)相兼容,哈弗希尔说,但是专业软件一般都是为X86平台上开发的。

  同时,ARM是32位的架构,而数据中心通常使用64位的架构。这意味着,在这些系统上运行的软件就是为了处理更为庞大的数据量而设计的,这些数据量是ARM芯片不能处理的, ARM芯片想重新改写历史还是比较困难的。

  另一家低功耗服务器芯片供应商海微(SeaMicro)的首席技术官加里·劳特巴赫(Gary Lauterbach)表示,基于ARM架构的服务器在完全部署实施一年后,通常可以节省50%或以上的能耗。但是他也认为,ARM服务器仅仅只能在建立开源社区和优化软件方面取得成功,如果真出现了这种情况,他说:“我们将要参与到一场帮助消费者的战斗中去。”

  SeaMicro公司位于加州的圣克拉拉市,该公司为移动设备设计服务器芯片,这些芯片是基于英特尔低能耗、与x86相兼容的Atom芯片集。根据《微处理器报道》的分析,与高端服务器相比,SeaMicro的首款产品SM10000服务器每瓦特可提供两倍的性能表现。

  “你可以期待该产业在不久的将来为大家提供功耗更低的选择,”弗吉尼亚理工大学的能源效率与计算机专家吴枫教授(音译Wu Feng)说。

  “超过一半的数据中心都声称,用电问题是他们在设施方面的头号问题,”他补充道,“目前整个服务器产业都在寻找一种可以完全改变服务器耗能方式的产品。”