我老了. 在我的日子里, 如果你想要一流的CPU性能, 你必须使用高端的x86芯片, or, 如果你有钱的话, 你可以得到一些异国情调的东西, 就像PowerPC系统. 业界对x86处理器的依赖似乎在增加，而不是减少.

十年前, 苹果加入了x86俱乐部, 这促使许多观察家得出结论，非x86处理器在大众市场的时代已经结束. 仅仅几年之后, 他们不得不收回自己的话, 再一次, 这与苹果公司有关. 手臂服务器即将问世，它们将重振服务器行业.

重新思考处理器设计

随着模式的转变，主流用户开始接受智能手机和平板电脑, 很快就发现英特尔的x86芯片, AMD, 并通过, 我根本无法胜任这项任务. 而x86是地球上最多产的指令集, 这并不是一个适合移动设备的好选择，原因有很多. 实际上是英特尔的指令集 仍然不是一个受欢迎的选择 尽管由于英特尔在代工技术方面的领先地位，这种情况正在开始改变. 无论如何, 当谈到这个细分市场时, x86不如其他CPU架构高效, 即基于手臂 32位手臂v7和64位手臂v8指令集的处理器.

在过去十年中, 尤其是在过去的五年里, 手臂处理器已经在智能手机和平板电脑领域占据主导地位, 他们有很多有利条件. 它们提供了很多每瓦的性能，它们的设计、生产和部署都很便宜. 大型供应商可以购买必要的构建模块，并基于手臂v7或手臂v8设计自己的处理器, 根据需要添加其他组件(例如高速调制解调器和不同的gpu).

这导致一些芯片设计师采取不同的方法，设计自己的芯片, 自定义CPU内核. 高通和苹果走在了前面, 两家公司都成为了移动系统芯片(SoC)市场的大玩家, 而自己的发展也日趋成熟, 定制的核心, 对他们的成功起了重要作用. 然而, 定制的手臂内核仍在高端处理器中使用, 而所有其他细分市场都被标准的手臂 Cortex CPU内核所覆盖, 比如32位的Cortex-A8, A9, A7, 和它, 随后是64位设计，如Cortex-A53, A57, 以及新的A72内核, 哪个即将开始发货.

手臂成功的另一个先决条件是微软的失败.

Windows只能在x86处理器上运行, 所以如果微软想要在移动领域站稳脚跟, 这将使天平偏向英特尔一方. 然而, 在上个十年末, 很明显，雷德蒙德犯了错误，把这个利润丰厚的市场拱手让给了微软和苹果. 说到蛋蛋, 几年前，长期担任微软首席执行官的史蒂夫·鲍尔默离开了公司, 承认他和他的团队没有意识到智能手机和平板电脑的潜力. 无论如何, 这已经不是鲍尔默的问题了:他现在脑子里想的是其他事情, 确切地说，是篮球.

然而, 手机并不是第一个，也不是唯一一个见证微软大规模失败的细分市场. 另一个是服务器市场. 从表面上看, 智能手机和数据中心没有太多共同之处, 但从技术和商业的角度来看, 它们有一些重叠.

无论你是在设计智能手机还是服务器, 您需要强调硬件平台的类似方面, 比如功率效率, 良好的保暖内衣裤, 每美元的性能, 等等....... 最重要的是，你 不需要x86处理器 用于智能手机和许多类型的服务器. 由于微软的失败，这些细分市场并没有被任何一种Windows所主导. 他们依赖于 基于unix的操作系统 取而代之的是:Android、iOS和各种Linux发行版.

微软还试图利用手臂处理器的潜力, 因此，微软尝试开发一个可以在手臂硬件上运行的Windows版本, 这让我想到了微软的下一个失败:Windows RT. 微软最终放弃了Windows RT，也就是最初被称为“手臂上的Windows”. 微软最新的Surface平板电脑采用x64处理器和标准的Windows 10操作系统. 微软的Lumia智能手机系列(即诺基亚Lumia系列)仍然使用高通公司的手臂处理器, 但作为主流智能手机平台，Windows Phone几乎已经死亡.

服务器不需要花很多钱

现在, 我们有几十亿部智能手机和平板电脑, 而且绝大多数都是基于手臂处理器. 然而，手臂芯片并没有进入其他细分市场. 只有少数基于手臂的大容量计算平台不属于智能手机和平板电脑的范畴. chromebook可能是最著名的例子. 然而, 手臂芯片被用于大量其他设备:路由器, 机顶盒和智能电视, smartwatches, 一些游戏设备, 汽车信息娱乐系统等等.

手臂服务器呢??

这就是它变得棘手的地方. 自2010年以来，我一直听到有关手臂服务器的讨论，但进展缓慢且有限. 手臂在服务器领域的市场份额仍然可以忽略不计，而生态系统仍然分别由英特尔和AMD的x86至强和皓龙处理器部件主导. 因为AMD在CPU前端陷入了麻烦的世界, 近年来，英特尔设法扩大了其市场份额领先地位.

但是为什么手臂服务器听起来是个好主意呢?

钱. 我可以试着列出让手臂成为服务器市场上x86的可行替代品的所有令人讨厌的点, 但归根结底，这主要是钱的问题, 所以我将尝试用几句话来解释它.

• 价格/性能
• 数据中心工作负载正在不断发展和变化
• 能够从不同供应商处采购加工机
• 使用定制设计的芯片为各种利基
• 手臂芯片更适合一些基础设施应用
• 这是一个很好的方式来坚持英特尔和削弱其市场地位(英特尔即将成为服务器领域的垄断者)。

我们不需要一个巨大而昂贵的至强处理器. 此外, 使用过时的x86处理器来处理要求不高的工作负载不是一个好的选择，因为它们的功耗很大. 请记住，我们谈论的是服务器，而不是你的MacBook或台式电脑. 服务器全天候运行, 所以每一次效率的提高, 包括相对较小的, 往往很重要. 这不是 只是 about getting a bigger electric bill; data centres have to be cooled and maintained, 因此，对于企业用户而言，低热设计功耗(TDP)的处理器比个人用户更有价值.

为什么要使用手臂服务器?

那么，手臂处理器适合什么样的企业应用呢?

嗯，手臂希望获得巨大的收益 多数设计获胜 对于网络基础设施应用程序. 由于它们的灵活性, 小尺寸, 效率, 而且价格低廉, 手臂处理器是基础设施的绝佳选择. 你可以在路由器中使用手臂处理器, 高性能存储解决方案, 以及某些类型的服务器.

然而，手臂期望 大多数企业成长 这十年将来自服务器，因为它的其他领域已经成熟，它在其中有一个健康的市场份额. 服务器工作负载也在变化，这一趋势与云服务的增长有关. 因此，服务器必须处理越来越多的小任务.

许多组织更愿意保留他们的选择，所以他们从多个供应商那里采购硬件. 这对手臂服务器处理器来说是个好消息，因为它们可以由许多不同的公司来销售. 除了, 手臂的许可政策和处理器设计的模块化方法可用于为特定应用设计定制处理器. 这是, 很明显, 这对小公司来说是不可能的, 但如果像亚马逊这样的大公司, Facebook或b谷歌开始要求定制服务器处理器, 专为某一特定应用而设计的?

至于“坚持英特尔”,“我应该指出，我对英特尔没有任何恶意, 我不想看到它失败或被挤出各个细分市场, 但与此同时，我担心英特尔的主导地位最终可能会扼杀增长和创新. 更多的竞争应该会导致终端用户的价格下降, 这就是手臂服务器的意义所在.

多线程:多少CPU核心是足够的?

就在十年前, 多核x86处理器是为高性能计算机和服务器保留的, 但现在你可以在100美元的平板电脑上买到四核x86芯片.

在多核计算的早期, 你仍然需要大的CPU内核来获得足够的性能水平. 许多软件无法利用这些新处理器及其额外的核心, 因此，良好的单线程性能至关重要. Things sure have changed; nowadays, 我们有八核智能手机, 四核英特尔平板电脑和手机, 以及16核x86服务器处理器.

这是有充分理由的. 从技术和财务的角度来看，构建多核处理器是完全合理的. 将负载分配给一些较小的要容易得多, 比开发单个更高效的CPU内核, 巨大的核心能够在高频率下运行. 多核方法确保了卓越的效率和芯片产量.

手臂有潜力将硬核狂热带到下一个层次. 手臂的CPU内核往往比英特尔用于服务器和台式机的所谓“大内核”要小(英特尔的“小内核”是为移动设备预留的), 尽管基于atom的服务器部件也可用). 然而, 这并不意味着我们很快就会看到128核或256核的手臂处理器, 尽管在理论上, 它们是可能的. 这取决于新一代手臂v8服务器处理器如何处理多线程负载. 有一些令人鼓舞的迹象, 手臂服务器很有可能是一个很好的选择，可以从它们的多核处理器中受益.

高通的第一款服务器处理器 有24个手臂v8 CPU内核, 这家芯片制造商明确表示，未来的型号将配备更多的内核. 还记得AMD及其服务器市场的困境吗? 这家公司推出了姗姗来迟的arm处理器 皓龙处理器A1100 几周前刚被处理过. 高通于去年10月宣布了这一消息, 这两款产品将在未来几个月上市.

当然, 英特尔将不会参加这次手臂聚会, 但高通和AMD并不是唯一研发基于arm的企业芯片的公司. 像博通这样的芯片制造商, Calxeda, Cavium Networks和华为海思也在开发基于arm的服务器产品. 英伟达和三星, SoC和GPU领域的两大重量级公司, 也尝试过手臂服务器部件，直到几年前他们决定停止开发. 德州仪器(Texas Instruments)、赛灵思(Xilinx)和Marvell也在开发手臂服务器部件.

其中一些公司致力于定制手臂内核, 太, 但目前唯一的非苹果64位定制手臂内核是英伟达的丹佛, 只有少数几个设计获胜.

什么是手臂自定义内核?

我知道大多数人都懒得跟踪所有行业的细分市场, 包括CPU空间, 所以我认为现在是解释手臂内核的不同之处以及自定义内核到底是什么的好时机. 我不会详细分析处理器，也不会解释x86和手臂指令集之间的区别, 但我将从商业角度概述它们的区别.

你看到, 手臂并不是因为使用了不同的指令集而有所不同, 虽然这是一个快速而怪异的解释, 在我看来, 这是英特尔之间最大的区别, 不是AMD和手臂的架构, 这是商业模式. 除了, 架构的变化, 新的CPU设计会定期发布, 但手臂的营销和技术授权方式多年来一直没有改变.

这里有一个简单的例子.

英特尔公司采用英特尔指令集开发了一款英特尔处理器. 它是在英特尔代工厂制造的，包装和发货 “英特尔内部” 品牌. 这听起来可能很简单，但我们不要忘记R的数十亿美元&在过去的几十年里, 或者英特尔依靠自己的晶圆厂进行生产(如果你在市场上寻找14纳米晶圆厂的话), 确保你身上有多余的零钱, 因为一个芯片工厂的成本和一艘核动力航空母舰一样高).

手臂产品呢?? 手臂不是 芯片制造商它是一个芯片 设计师，或者 “无生产线” 芯片公司，所以它不涉及制造，也不销售自有品牌的芯片. 手臂出售的东西更有趣: 知识产权. 这意味着手臂客户可以选择许多不同的许可计划，并开始制作自己的设计. 他们中的大多数选择手臂的内部设计(Cortex系列cpu), Mali系列gpu), 所以他们要为自己生产的每个CPU/GPU核心支付许可费.

然而, a client does not have to license these ready-to-go CPUs; it can license the architecture set instead and develop a 基于手臂指令集的自定义内核. 这就是苹果所做的. 它使用手臂v8指令集为iOS设备构建强大的64位CPU内核. 英伟达的丹佛CPU在这方面是类似的, 高通的定制内核(32位Krait和64位Kryo系列)也是如此.

设计一个定制的CPU内核并不容易. 你不会在Craigslist上找到失业的芯片设计师来设计定制处理器, 因此，这种方法通常是为拥有必要技术的大玩家保留的, 财政和人力资源来完成它. 因此, 大多数公司使用现成的手臂 Cortex内核(64位Cortex- a57内核可以在服务器环境中使用，并且大多数下一代手臂服务器处理器都使用它)。.

重要的是要注意实际上是基于arm的芯片 是定制的吗? 但是, 大多数使用的CPU内核都不是.

绝大多数手臂处理器依赖于标准的手臂 CPU设计(Cortex CPU)，而不是定制的CPU内核. 这意味着芯片制造商可以选择任意一种手臂 CPU内核, 第三方gpu等组件, 并定制一个处理器来满足他们的需求，而不必开发一个定制的CPU核心. 这是一种使架构更灵活的廉价方法, 它与手臂的许可政策关系更大，而不是与工程有关.

值得注意的是，这些即将推出的手臂服务器, 基于最新的手臂 64位CPU架构, 与多年前的实验性手臂服务器没有太多共同之处. 例如, 我们的一个同事尝试了Scaleway 手臂服务器, 但是它们基于手臂v7处理器，并且有许多硬件限制(例如, Scaleway使用共享I/O控制器, 64位支持的缺乏带来了另一组挑战). The new generation of 手臂-based servers won’t suffer from these teething problems; they are much closer to Intel hardware in terms of features and standards.

手臂服务器的利弊

手臂服务器的问题在于，它们往往被用于小众市场, 它们也不适合可以使用任何服务器的小型开发人员. 尽管一些大公司觉得它们很有吸引力, 目前可用的手臂服务器不适合大多数 个人开发者.

然而，即将到来的服务器解决方案是不同的，应该吸引更多的利基市场. 这是它们能够吸引更广泛用户基础的原因:

• 降低硬件成本, 潜在的更高效率(每美元的性能), 每瓦性能).
• 增加流行端口的兼容性和可用性.
• 支持尖端技术和新的行业标准.
• 能够胜任特定类型的工作负载(简单但多线程的负载).
• 与x86领域相比，竞争更激烈，产品更多样化.

我必须强调这一点, 在这个阶段, 其中一些观点是理论上的，因为硬件还没有出来. 然而, 虽然我不能断言知道未来几个季度会发生什么, 我相信新一代的手臂服务器将提供这些(以及更多)好处. 为什么我如此自信? 好吧, 如果他们没有改变世界的潜力, 手臂, Qualcomm, AMD, 其他公司也不会在开发上浪费时间和金钱.

那么，手臂服务器的缺点是什么? 有很多，其中一些很大. 幸运的是，这个行业正在努力解决这些问题.

• 软件支持
• 可用性，潜在的部署问题
• ROI的担忧
• 微型生态系统
• 旧习难改

与软件相关的问题可能是最紧迫的问题. 虽然很多流行的服务都将在手臂服务器上运行， 软件支持将是一个问题. 这不是 enough to merely port stuff to new hardware; we have to make sure everything functions properly so there are no performance hits or failures. 换句话说，移植的软件必须是成熟的. 没有人会开发和部署建立在错误基础上的服务.

服务器市场可以赚到很多钱, 人们期望看到快速的进展, 但情况并非总是如此. 采用新硬件并调整其上运行的所有软件绝非易事, 速度取决于市场的接受程度. 手臂服务器生态系统的规模(非常)有限, 而且我怀疑几个新处理器在短期内不会有太大的不同. 而手臂和高通等有影响力的公司则希望看到对手臂服务器的需求上升, 对于软件，他们无能为力. 他们对软件开发人员几乎没有影响, 所以他们不能强迫他们在现有产品中添加手臂支持.

长话短说:好好看看你的堆栈，并试着弄清楚是否所有东西都能在手臂硬件上正常运行. 如果有足够的时间, 开发者将开始增加对手臂硬件的支持, 但这不会是一个快速的过程. 他们将不得不调整框架和应用程序以适应新的体系结构, 我怀疑, 在有足够多的手臂服务器出现之前(这可能需要数年时间)，他们中的许多人都不会为此烦恼。. 对遗留软件的支持是另一个明显的问题.

这就引出了下一点:市场可用性和潜在的部署问题. 市面上没有那么多手臂服务器，所以选择有限，可用性也有限. 一两年之后, 我们可以看到许多基于arm的托管包, 但我们不会看到太多. 更糟糕的是, 这些服务器很有可能集中在世界上的某些地区, 降低了它们对某些开发者的吸引力. 与部署相关的未知因素很多, 所以现在说事情会如何发展还为时过早.

缓慢的采用可能会带来另一组挑战. These aren’t restricted to 手臂 servers; they apply to most enterprise technology. 很多组织都在探索使用手臂服务器的可能性, 但这并不一定意味着他们真的会使用它们. 为了保证足够的发展和消费者需求，市场采用率需要稳步增长. 否则，厌恶风险的人可能会敬而远之，采取观望的态度. 另一个潜在的问题是经济方面的:如果开发者不确定生态系统的发展速度是否足够快, 他们可能会得出结论，认为潜在的回报根本不值得付出努力.

这些老习惯怎么办? 由于服务器空间的发展并不快，人们倾向于 坚持使用成熟的平台，即x86硬件. 座右铭很简单: 如果没坏，就不要修. 业内资深人士可能会将手臂服务器视为一个机遇，并在其身上押注一把. 将复杂项目的一部分与许多人仍然认为未经测试或不成熟的硬件平台联系起来需要相当大的勇气和信心. 我担心很多人不会愿意冒险，至少在这么早的时候不会.

光明的未来和些许炒作

我成年后的大部分时间都在研究尖端的硅, 我个人对手臂服务器的看法是，他们有很大的潜力, 但, 它们并不适合所有人. 它们可以通过为基础设施提供廉价的构建模块和处理利基服务器工作负载，在未来的互联网中发挥至关重要的作用.

然而，与此同时，我无法摆脱一种感觉，那就是手臂服务器往往被夸大了. 尽管如此，我不认为它们是一种时尚. 我认为他们会留在这里, 但是供应商必须开拓出一些能够真正从新架构中受益的特定市场.

换句话说, 我们不会看到很多基于手臂的简单LAMP虚拟主机服务器, 但我们可以在更奇特的生态位(以及一些可怕的无聊的生态位)中看到大量的它们。. 手臂处理器可能非常适合特定的负载, 特别是那些可以利用大量小型物理CPU内核的处理器, 不受cpu限制的东西. 这听起来可能不多, 但这实际上涵盖了很多潜在的用途:数据记录, 大量的简单查询, 某些类型的数据库, 各种存储服务等等.

我可以继续, 列出各种用例, 手臂服务器的优缺点, 潜在的问题, 但在一天结束的时候, 我怀疑手臂服务器的采用将取决于良好的旧现金. 撇开技术不谈，手臂服务器只有在经济因素得到验证的情况下才有意义. 换句话说, 如果要证明自己的存在，它们必须提供比x86处理器更物有所值的产品.

因为这或多或少是向服务器行业引入这种新体系结构的全部要点, 我期待有吸引力的价格, 但我们还需要几个月的时间才能确定.