日前，ARM在深圳召開(kāi)了2015 ARM Tech Forum，會(huì)議上沒(méi)有太多新東西。還是前一段發(fā)布的A72架構(gòu)和CoreLink CCI-500，不過(guò)近來(lái)，ARM一直對(duì)Intel把持的服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)很感興趣。

ARM高級(jí)副總裁Pete Hutton樂(lè)觀表示到2017年ARM將在服務(wù)器芯片市場(chǎng)占有5-10%的份額，Canaccord銀行的分析師更樂(lè)觀認(rèn)為到2018年ARM將能贏得服務(wù)器芯片市場(chǎng)的20%的份額。

為何ARM如此有信心？在Intel把持的服務(wù)器市場(chǎng)，ARM會(huì)有機(jī)會(huì)嗎？

一、A72架構(gòu)和CoreLink CCI-500

長(zhǎng)期以來(lái)，ARM走的都是低功耗，低性能路線，產(chǎn)品性能距離桌面的X86處理器很遠(yuǎn)，更不用說(shuō)服務(wù)器芯片了。但是隨著智能手機(jī)的不斷升級(jí)，和PC市場(chǎng)的停滯，這個(gè)性能差距越來(lái)越小。

在A9之后，ARM意識(shí)到自己無(wú)法在性能和功耗之間兼顧，于是推出了大小核的策略，ARM稱之為big.LITTLE，在低負(fù)載用小核心，高負(fù)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(fā)展高性能核心。

第一款產(chǎn)品是A15，第二代是A57，如今的A72理論上是第三代產(chǎn)品。按照ARM的說(shuō)法，Cortex-A72是其性能最出色、最先進(jìn)的處理器，構(gòu)建在Cortex-A57的基礎(chǔ)之上，性能可達(dá)Cortex-A15 3.5倍。不過(guò)，從架構(gòu)圖和規(guī)格表上看，A72和A57并沒(méi)有本質(zhì)的不同，仍舊最多四核心，一級(jí)二級(jí)的緩存容量都沒(méi)變，只是做了一些細(xì)節(jié)調(diào)整，比較明顯的變化是砍去了NEON SIMD引擎中的加密擴(kuò)展功能，總線接口擴(kuò)展到128bit。

ARM自己則說(shuō)是通過(guò)過(guò)對(duì)讀寫(xiě)指令操作的不斷優(yōu)化以及細(xì)節(jié)上的創(chuàng)新提升了性能降低了功耗。

不過(guò)，我們要知道，按照ARM這種性能算法，A57比A15也有1.9倍的性能提升。那是建立在20nm對(duì)28nm工藝的基礎(chǔ)之上的。同樣，A72這個(gè)所謂3.5倍的性能提升，也是建立在16nmfinFET對(duì)28nm的工藝優(yōu)勢(shì)上。如下圖：

實(shí)際上，ARM的A57在同頻下相對(duì)于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(jì)同頻A72相對(duì)于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(jù)前不久華為提供的內(nèi)部測(cè)試的數(shù)據(jù)，同頻同工藝下，A72相對(duì)于A57只有大約5%的性能提升。功耗也只下降了5%左右。

華為的數(shù)據(jù)或許沒(méi)發(fā)揮出A72的潛力，但是A72相比A57在核心上的進(jìn)步并不如ARM描述的那么大恐怕是事實(shí)。

核心上進(jìn)步不太大，真正的進(jìn)步是 CoreLink CCI-500，CoreLink CCI-500最大的變化就是增加了一個(gè)“探聽(tīng)過(guò)濾器”(Snoop Filter)，從而使探聽(tīng)控制不再局限于單個(gè)簇內(nèi)部的CPU之間，可以擴(kuò)展到整個(gè)處理器的所有核心。

過(guò)去，ARM雖然支持多核心，但實(shí)際上是四個(gè)核心一個(gè)簇，簇內(nèi)部是有偵聽(tīng)的，可以解決緩存一致性的問(wèn)題，而簇之間是沒(méi)有的，所以從四核心到八核心會(huì)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(tīng)過(guò)濾器”可以提升多核心的性能。而 CoreLink CCI-500最多支持的CPU簇從2個(gè)增加到4個(gè)，每個(gè)簇可以支持四個(gè)處理器，這樣算最多可以支持16個(gè)處理器。

處理器增加，多核心效率提升，這就給進(jìn)軍高性能建設(shè)鋪好了路。

在內(nèi)存性能方面，ARM宣稱CoreLink CCI-500可以提升30%的內(nèi)存性能。再加上CoreLink CCI-500的內(nèi)存貸款提升到了四通道128-bit內(nèi)存位寬，這樣數(shù)據(jù)的吞吐能力也有可觀的提升，這對(duì)服務(wù)器來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

所以，ARM的信心來(lái)源還是技術(shù)，在大小核戰(zhàn)略之后，ARM的大核心性能已經(jīng)有了長(zhǎng)足進(jìn)步，單個(gè)核心已經(jīng)逼近Intel當(dāng)年的酷睿2處理器，但是功耗卻不大。性能功耗比不錯(cuò)。

另外一方面， CoreLink CCI-500提升了核心的支持?jǐn)?shù)量，提升了多核心效率，還提升了內(nèi)存性能與帶寬，這都對(duì)服務(wù)器的性能是好事。

ARM的野心勃勃來(lái)自于技術(shù)的提升。

二、ARM有機(jī)會(huì)嗎？

其實(shí)ARM進(jìn)軍服務(wù)器不是現(xiàn)在才開(kāi)始提的，2011年Calxeda推出了搭載480個(gè)ARM處理器核心的低功耗服務(wù)器，惠普的微服務(wù)器也采用Calxeda的芯片，2013年百度采用MARVELL的ARM處理器搭建服務(wù)器。

但是這些嘗試都失敗了，因?yàn)楫?dāng)年的ARM處理器太弱，如今ARM憑技術(shù)進(jìn)步想要卷土重來(lái)，它有機(jī)會(huì)嗎？

單純從性能看，ARM確實(shí)有了進(jìn)步，現(xiàn)在用ARM指令集的芯片做服務(wù)器，在多核心支持上，內(nèi)存帶寬上都值得嘗試。

但問(wèn)題是，服務(wù)器不僅僅是個(gè)性能問(wèn)題。多年以來(lái)，在硬件上、軟件上、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)上，Intel已經(jīng)深耕多年，IBM、HP這類巨頭也已經(jīng)在Intel的戰(zhàn)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，ARM作為一個(gè)后來(lái)者加入，很難被接受。

你換用了ARM指令集的芯片，你的儲(chǔ)存設(shè)備能否配套，原來(lái)的軟件怎么辦？原來(lái)的系統(tǒng)怎么辦？原來(lái)的數(shù)據(jù)備份怎么處理？

這種轉(zhuǎn)換的成本非常之高，幾乎不可能遷移。

而Intel也不是固步自封，在智能手機(jī)市場(chǎng)，Intel雖然走錯(cuò)了路，但是追的很快。目前，Intel的智能手機(jī)芯片性能并不比ARM差。雖然在智能手機(jī)上因?yàn)榘沧肯到y(tǒng)的原因發(fā)揮不出來(lái)，但是到了服務(wù)器市場(chǎng)，換上Intel熟悉的軟件環(huán)境，就是ARM有力無(wú)處使了。

在服務(wù)器上，Intel同級(jí)別的芯片完勝ARM，用戶完全可以用Intel的低功耗芯片方案來(lái)解決問(wèn)題，成本會(huì)比換用ARM更低。

而且Intel還防御性的收購(gòu)了Altera，真正要做低功耗低成本，ARM也不是對(duì)手。

在高性能領(lǐng)域，Intel有眾核方面，其效率也不是ARM靠堆芯片所能比擬的。

所以，從硬件到軟件，用戶都沒(méi)有換馬的必要，嘗試ARM不過(guò)是試水而已。

雖然ARM自己的技術(shù)進(jìn)步了不少，但是在服務(wù)器市場(chǎng)機(jī)會(huì)依然渺茫。

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