ARM日前在臺舉行2012年年度大會,ARM處理器部門應用處理器產品總監Nandan Nayampally表示,過去ARM處理器多搭載於智慧型手機、平板、嵌入式設備等低功耗產品,但陸續近年來,ARM除了主攻各種智慧型裝置、手持設備以外,也開始與各家廠商發展企業等級的伺服器產品。

其中,位於西班牙的巴塞隆納超級電腦中心,就宣布採用ARM架構處理器來打造超級電腦,是ARM架構應用首例。該計畫採用的處理器是ARM Cortex-A15架構,過去採用這個架構的產品有包含Chromebook、Nexus 10等,屬於運算效能較低的筆記型電腦或平板電腦。

伺服器廠商紛紛推出ARM架構產品
除了超級電腦以外,伺服器廠商,也有推出搭載ARM架構的伺服器產品。目前有推出這類產品的廠商,就包括Calxeda、Seamicro、神達等。而Seamicro今年3月已被處理器廠商AMD併購,成為AMD旗下伺服器產品部門之一。

AMD在今年10月年度用戶大會上宣布,未來除了推出x86架構的處理器產品以外,還將在伺服器等級的Opteron處理器系列中,推出採ARM架構的處理器產品,並將整合到Seamicro微型伺服器產品線。AMD預計,ARM架構的Opteron處理器將在2014年問世。

不只AMD和原有的伺服器廠商積極擁抱ARM架構,在2012年,甚至原有主推Intel x86架構的伺服器廠商,例如Dell、HP等,也都宣布將推出ARM架構的超低功耗伺服器。



▲HP在2011年年底發展Moonshot計畫,預計將採用ARM架構的處理器,來打造超低功耗的伺服器產品。圖為HP Redstone伺服器,採用處理器晶片廠商Calxeda的插卡式主機板,單一張卡整合了4顆ARM處理器,Redstone伺服器最高可內裝4個運算節點,每個節點最高可裝18張Calxeda主機板,單臺Redstone最高可達288顆處理器。

HP早在2011年底就宣布將發展超低功耗的伺服器,稱為Moonshot計畫,推出超低功耗的ARM伺服器,就是計畫其中一環。目前HP與國外處理器廠商Calxeda合作推出一款超高密度的ARM架構伺服器Redstone。

Calxeda的處理器晶片採用插卡式的模組化設計,單張處理器主機板最多搭載4顆ARM處理器,每顆處理器最高4核心,產品名稱為EnergyCard。此外,每張EnergyCard主機板內建4個記憶卡插槽,每個插槽最高支援4GB記憶體。主機板上也直接內建儲存I/O埠,支援SATA介面的儲存硬碟。

處理器廠商Calxeda所推出的ARM處理器主機板EnergyCard,採插卡式設計,每張主機板上就包含4顆實體ARM架構處理器。
1. ARM架構處理器:單張Calxeda主機板配備4顆處理器,每顆處理器採ARM Cortex-A9架構,單顆處理器最高4核心。
2. 記憶卡插槽:單張Calxeda主機板配備4個記憶卡插槽,每個插槽最高支援4GB的DDR3記憶體。
3. 儲存I/O埠:每顆處理器最高可接4個SATA介面的儲存硬碟。


HP用這張插卡式的處理器主機板,打造了Redstone伺服器。這臺伺服器最高可內裝4個運算節點,每個節點最高可裝18張Calxeda主機板,單臺Redstone最高可搭載72張Calxeda主機板,等同於288顆處理器。

不只HP,Dell在今年5月也宣布進行Cooper計畫,同樣是要發展超低功耗的伺服器產品,Dell是和另一家處理器廠商Marvell合作,來打造採ARM處理器的概念產品。

IDC企業應用研究部市場分析師高振偉表示,Dell、HP等原有伺服器廠商加入ARM架構生態系後,絕對會正面影響ARM伺服器產品發展,這類產品在今年將更受市場注目。補足64位元產品線來加強企業應用程式相容性

目前各家硬體廠商所推出的ARM架構伺服器,都是採用ARM Cortex-A15或A9系列的處理器,此類產品都為32位元,因此搭載的作業系統多為Ubuntu等,例如神達今年5月所展示的微型伺服器產品,就是搭載Ubuntu作業系統。

因為過去ARM處理器都只發展較低功耗的32位元產品,但大多數的企業應用,例如微軟Windows Server 2012作業系統、甲骨文的資料庫等企業核心應用產品,則是以支援64位元的x86架構為主。

高振偉表示,缺乏64位元的產品,是ARM處理器遲遲未能成為企業伺服器主流的原因。

企業除了會擔心運算效能問題之外,包含應用程式的相容性問題等,也都必須要一併考量,因此,高振偉就表示,除了處理器晶片和伺服器產品量產之外,周邊應用程式廠商的支援度和ARM產業鏈的完整度等,也都會影響ARM伺服器進軍企業。

為此,ARM在今年11月終於發表了首款64位元處理器產品Cortex-A50系列,包括Cortex-A57和A53等兩款產品。Cortex-A57運算效能較高、A53則主打低功耗產品。Nandan Nayampally表示,根據取得ARM授權的處理器晶片廠商規畫,Cortex-A50系列的處理器晶片最快2014年就會量產。

Nandan Nayampally表示,Cortex-A50系列處理器適用於一般智慧型手機等手持裝置,也可用於低功耗、運算效能較低的伺服器產品。這代表著,未來智慧型手機也有機會搭載64位元的處理器。

目前包括HP、Dell、神達Mitec、Nvidia、AMD Seamicro等廠商,已表示會更新推出64位元Cortex-A50系列的伺服器產品。

高振偉表示,今年在ARM年度大會上,開始有企業主流應用軟體業者,加入ARM生態系聯盟。甚至包括微軟最新版作業系統Windows 8,日前也推出支援ARM架構處理器的Windows RT版本。

雖然目前伺服器專用的Windows Server作業系統仍未支援ARM,但高振偉表示,整體而言,ARM伺服器產品的生態系,已經越來越完整。

ARM伺服器先搶攻機房周邊應用
ARM伺服器的產品生態系越來越完整,但對多數企業來說,這類產品仍屬於新興應用。此外,ARM處理器目前尚未支援虛擬化技術,僅可靠大量低功耗處理器,組合成超高密度的伺服器,來加強運算效能。例如HP的Redstone伺服器,或Dell的ARM概念型產品,都是屬於高密度的伺服器產品。

高振偉表示,考量到整體生態系的完整和運算效能,ARM架構伺服器應用仍會先以機房的周邊應用為主,包括儲存、網路、印表機或防火牆等控制伺服器,都是企業較可能先採用的應用。

此外,高振偉認為,Dell、HP等這類採用ARM架構的廠商,除了伺服器產品以外,也可能將ARM處理器整合在旗下的磁碟陣列控制器、網路交換器等產品上。這類機房周邊應用的運算效能需求較低,因此可採用運算效能較低的產品。

此外,大型的雲端運算中心,也是高振偉認為會採用ARM伺服器的先行者。大型雲端運算中心擁有大量伺服器,若能減少單顆處理器的耗電量,省電效益就越明顯,電費也可以更省。

而對於企業的核心應用,例如資料庫系統等,高振偉認為,企業仍會擔心有應用程式相容性的問題。

整體看來,ARM架構伺服器的生態系已經越來越完整,待2014年,64位元的ARM架構伺服器產品問世,將創立ARM處理器的新里程碑。文⊙曾筱媛

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