Впервые открыто и широко о продвижении архитектуры ARM в серверном сегменте руководство британской компании заявило ещё в апреле 2010 г. Предполагалось, что с 2014 г. серверные процессоры на ядрах ARM начнут понемногу теснить x86-совместимые Intel Xeon и AMD Opteron. Однако реальность внесла свои коррективы. На дворе конец 2017 г., а серверные платформы на ARM рассматриваются скорее в качестве пробного шара, а не в виде полноценного коммерческого продукта. Но даже в таком состоянии этот рынок переживает процессы, свойственные зрелым рынкам — банкротства, продажи и слияния компаний.
К примеру, в 2012 г. обанкротилась Calxeda, являвшаяся пионером ARM-чипов для серверов. Эта компания ещё в
Marvell наверняка не прогадала с этим приобретением, поскольку производители серверов начали проявлять к ARM-чипам интерес по причине их энергоэффективности в крупных ЦОДах и суперкомпьютерах. В сравнении с первым поколением ThunderX новые чипы Cavium сделали громадный шаг вперёд: производительность в однопоточном режиме серьёзно выросла, подросли и тактовые частоты. Каждый процессор ThunderX2 может содержать до 54 ядер на базе оригинальной версии архитектуры ARMv8-A, поддерживающей внеочередное исполнение команд. Тактовая частота может достигать 3 ГГц, что находится вполне на уровне решений с архитектурой x86.
Неудивительно, что такие решения начали привлекать внимание не только производителей серверов, но и суперкомпьютеров. Как стало известно, продукт Cavium заинтересовал одну из национальных лабораторий министерства энергетики США — Аргоннскую национальную лабораторию. Она объявила, что планирует установку нового кластера производства Hewlett Packard Enterprise, а основой этого кластера станут именно процессоры ThunderX2. Кластер под названием Comanche Wave будет состоять из 32 узлов. В числе прочего его задачей будет оценка применимости ARM в сфере супервычислений и разработка соответствующего ПО, включая ARM-версию компилятора LLVM.
Аргоннская лаборатория активно поддерживает альтернативные процессорные архитектуры и славится своими разработками для платформ PowerPC и IBM Blue Gene/Q, так что выбор места установки нового кластера не вызывает удивления. Интересно отметить, что Cavium, по сути, смогла перехватить кусок пирога буквально под носом у Intel, которой не удалось заключить контракт на установку суперкомпьютера Aurora на базе процессоров Xeon Phi Knights Hill. Повторную попытку с x86-процессорами Intel сможет предпринять лишь в 2021 г.
Нужно заметить, что широкому внедрению ARM-чипов в серверах мешает относительно слабая программная поддержка, но ситуация начала меняться в лучшую сторону. Microsoft разработала версию операционной системы Windows Server, предназначенную для ARM-серверов. Это существенно расширит перечень совместимого ПО. Следующим шагом противников Intel станет переход на выпуск однокристальных сборок с использованием более тонкого техпроцесса. Так, Applied Micro начала выпуск
Главный аналитик Linley Group и главный редактор Microprocessor Report Линли Гвенапп полагает, что новый
Следует сказать, что, несмотря на декларируемое преимущество ARM-процессоров над Intel Xeon, поставки серверных SOC на ARM всё ещё исчисляются тысячами штук, тогда как Intel поставляет на рынок миллионы процессоров Xeon. Но, как говорится, вода камень точит. Сегодня у Cavium примерно 40 клиентов по ThunderX, а интерес к ThunderX2 проявили уже 54 разработчика серверных платформ. Если решения на базе x86, как правило, требуют дополнительной и порой весьма непростой логики для поддержки дисковых подсистем и сетевых соединений, то ThunderX2 в такой логике не нуждается: он не только имеет встроенный контроллер PCI Express 3.0 (16 линий на процессор), чем в наши дни никого не удивишь, но также располагает интегрированными контроллерами SATA (до 24 устройств на платформу) и несколькими сетевыми контроллерами Ethernet с поддержкой скоростей 10, 25, 40, 50 и 100 Гбит/с.
Последнее существенно облегчает задачу построения кластерных систем на базе новых процессоров Cavium. Применение продвинутого
В настоящее время около 90% мирового рынка серверных процессоров контролирует Intel. Второе место занимает AMD с долей около 3%. Она также использует x86. Заказчики долгое время обращаются к игрокам серверного рынка с просьбой найти альтернативы x86-процессорам, которые бы обладали меньшим энергопотреблением. Мег Уитман, глава крупнейшего производителя серверов HPE, в свое время заявила, что энергопотребление дата-центров не может расти бесконечно, поэтому необходимо придумать нечто новое.
Этим новым стала линейка серверов Moonshot. Первые модели были предложены с процессорами Intel Atom. Затем линейку пополнили устройства с чипами на архитектуре ARM. Компания стала первым на рынке массовым производителем ARM-серверов, то есть не изготавливаемых исключительно под заказ, как это было до этого. В серверах HPЕ применяются ARM-процессоры
Среди производителей серверных чипов конкуренцию Intel по большому счету может составить только Qualcomm, поскольку у этой компании есть сопоставимые средства для проведения исследований. По словам Ананда Чандрасекера, бывшего топ-менеджера Intel, который сейчас возглавляет серверное подразделение Qualcomm, на то, чтобы догнать Intel на рынке серверов, уйдет несколько лет. Ключевую роль в этом должно сыграть использование архитектуры ARM. Занимательный факт: с октября 2013 г. Intel также обладает лицензией на производство ARM-чипов. Компании пришли к договорённости, что Intel построит
ARM активно сотрудничает с различными разработчиками микропроцессоров, помогая им создавать интегральные схемы с
