តើយុគសម័យនៃម៉ាស៊ីនមេ ARM មកដល់ហើយឬនៅ?

SynQuacer E-Series motherboard សម្រាប់ម៉ាស៊ីនមេ ARM 24-core នៅលើប្រព័ន្ធដំណើរការ ARM Cortex A53 ដែលមាន RAM 32 GB, ខែធ្នូឆ្នាំ ២០២០

អស់រយៈពេលជាច្រើនឆ្នាំ ARM កាត់បន្ថយការណែនាំ (RISC) processors បានគ្រប់គ្រងទីផ្សារឧបករណ៍ចល័ត។ ប៉ុន្តែពួកគេមិនដែលបានគ្រប់គ្រងដើម្បីបំបែកចូលទៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យដែលជាកន្លែងដែល Intel និង AMD នៅតែគ្រប់គ្រងជាមួយនឹងសំណុំសេចក្តីណែនាំ x86 ។ ពីពេលមួយទៅពេលមួយដំណោះស្រាយកម្រនិងអសកម្មបុគ្គលលេចឡើងដូចជា ម៉ាស៊ីនមេ ARM 24-core នៅលើវេទិកា Banana Piប៉ុន្តែមិនទាន់មានសំណើធ្ងន់ធ្ងរនៅឡើយ។ ច្បាស់ជាងនេះទៅទៀត វាមិនទាន់ដល់សប្តាហ៍នេះទេ។

AWS បានចាប់ផ្តើមដំណើរការប្រព័ន្ធដំណើរការ ARM 64-core របស់ខ្លួននៅក្នុងពពកនៅសប្តាហ៍នេះ។ Graviton ២ គឺជាប្រព័ន្ធនៅលើបន្ទះឈីបដែលមានស្នូល ARM Neoverse N1 ។ ក្រុមហ៊ុនបានអះអាងថា Graviton2 គឺលឿនជាងប្រព័ន្ធដំណើរការ ARM ជំនាន់មុននៅក្នុងឧទាហរណ៍ EC2 A1 ហើយនៅទីនេះ។ ការធ្វើតេស្តឯករាជ្យដំបូង.

អាជីវកម្មហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធគឺនិយាយអំពីការប្រៀបធៀបលេខ។ ជាការពិត អតិថិជននៃមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ ឬសេវាពពកមិនខ្វល់ពីអ្វីដែលស្ថាបត្យកម្មដែលដំណើរការនោះទេ។ ពួកគេខ្វល់អំពីសមាមាត្រតម្លៃ/ការអនុវត្ត។ ប្រសិនបើដំណើរការលើ ARM មានតម្លៃថោកជាងដំណើរការនៅលើ x86 នោះពួកគេនឹងត្រូវបានជ្រើសរើស។

រហូតមកដល់ពេលថ្មីៗនេះ វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការនិយាយយ៉ាងច្បាស់ថា ការគណនានៅលើ ARM នឹងទទួលបានផលចំណេញច្រើនជាងនៅលើ x86 ។ ឧទាហរណ៍ ម៉ាស៊ីនមេ 24-core ARM Cortex A53 គឺជាគំរូមួយ។ សង្គមបន្ទាប់ SC2A11 មានតម្លៃប្រហែល $1000 ដែលអាចដំណើរការ web server នៅលើ Ubuntu ប៉ុន្តែវាមានដំណើរការទាបជាងប្រព័ន្ធដំណើរការ x86 ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រសិទ្ធភាពថាមពលដ៏អស្ចារ្យនៃដំណើរការ ARM ធ្វើឱ្យយើងមើលពួកវាម្តងហើយម្តងទៀត។ ឧទាហរណ៍ SocioNext SC2A11 ប្រើប្រាស់តែ 5 W ប៉ុណ្ណោះ។ ប៉ុន្តែអគ្គិសនីមានចំនួនជិត 20% នៃការចំណាយរបស់មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ។ ប្រសិនបើបន្ទះសៀគ្វីទាំងនេះបង្ហាញដំណើរការសមរម្យនោះ x86 នឹងមិនមានឱកាសទេ។

ការមកដល់ដំបូងនៃ ARM: EC2 A1 Instances

នៅចុងឆ្នាំ 2018 AWS បានណែនាំ ករណី EC2 A1 នៅលើប្រព័ន្ធដំណើរការ ARM របស់យើង។ នេះពិតជាសញ្ញាមួយដល់ឧស្សាហកម្មអំពីការផ្លាស់ប្តូរសក្តានុពលនៅក្នុងទីផ្សារ ប៉ុន្តែលទ្ធផលគោលគឺមានការខកចិត្ត។

តារាងខាងក្រោមបង្ហាញ លទ្ធផលតេស្តស្ត្រេស ករណី EC2 A1 (ARM) និង EC2 M5d.metal (x86) ។ ឧបករណ៍ប្រើប្រាស់ត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ការសាកល្បង stress-ng:

stress-ng --metrics-brief --cache 16 --icache 16 --matrix 16 --cpu 16 --memcpy 16 --qsort 16 --dentry 16 --timer 16 -t 1m

ដូចដែលអ្នកអាចឃើញ A1 អនុវត្តកាន់តែអាក្រក់នៅក្នុងការធ្វើតេស្តទាំងអស់លើកលែងតែឃ្លាំងសម្ងាត់។ នៅក្នុងសូចនាករផ្សេងទៀតភាគច្រើន ARM គឺទាបជាងខ្លាំងណាស់។ ភាពខុសគ្នានៃការអនុវត្តនេះគឺធំជាងភាពខុសគ្នាតម្លៃ 46% រវាង A1 និង M5 ។ និយាយម្យ៉ាងទៀតឧទាហរណ៍នៅលើប្រព័ន្ធដំណើរការ x86 នៅតែមានសមាមាត្រតម្លៃ / ដំណើរការប្រសើរជាងមុន:

ការធ្វើតេស្ត
EC2 A1
EC2 M5d.metal
ភាពខុសគ្នា

ឃ្លាំងសម្ងាត់
1280
311
311,58%

icache
18209
34368
-47,02​%

ម៉ាទ្រីស
77932
252190
-69,10​%

ស៊ីភីយូ
9336
24077
-61,22​%

memcpy
21085
111877
-81,15​%

លំដាប់
522
728
-28,30​%

ធ្មេញ
1389634
2770985
-49.85​%

កម្មវិធីកំណត់ម៉ោង
4970125
15367075
-67,66​%

ជាការពិតណាស់ សូចនាករមីក្រូទស្សន៍មិនតែងតែបង្ហាញរូបភាពដែលមានគោលបំណងនោះទេ។ អ្វីដែលសំខាន់គឺភាពខុសគ្នានៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង។ ប៉ុន្តែនៅទីនេះរូបភាពបានប្រែទៅជាមិនប្រសើរជាងនេះទេ។ សហសេវិកមកពី Scylla បានប្រៀបធៀបករណី a1.metal និង m5.4xlarge ជាមួយនឹងចំនួន processors ដូចគ្នា។ នៅក្នុងការធ្វើតេស្តអានមូលដ្ឋានទិន្នន័យ NoSQL ស្តង់ដារក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធថ្នាំងតែមួយ ទីមួយបង្ហាញប្រតិបត្តិការអាន 102 ក្នុងមួយវិនាទី និងទីពីរ 000។ ក្នុងករណីទាំងពីរនេះ ដំណើរការដែលមានទាំងអស់ត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងអត្រា 610%។ នេះស្មើនឹងការថយចុះប្រហែលប្រាំមួយដងនៃការអនុវត្ត ដែលមិនត្រូវបានទូទាត់ដោយតម្លៃទាបនោះទេ។

លើសពីនេះ ករណី A1 ដំណើរការតែលើ EBS ដោយមិនមានការគាំទ្រសម្រាប់ឧបករណ៍ NVMe ដែលមានល្បឿនលឿនដូចករណីផ្សេងទៀតដែរ។

សរុបមក A1 គឺជាជំហានមួយក្នុងទិសដៅថ្មីមួយ ប៉ុន្តែវាមិនស្របតាមការរំពឹងទុករបស់ ARM នោះទេ។

ការមកដល់លើកទីពីរនៃ ARM: EC2 M6 Instances

អ្វីៗបានផ្លាស់ប្តូរនៅសប្តាហ៍នេះ នៅពេលដែល AWS ណែនាំថ្នាក់ថ្មីនៃម៉ាស៊ីនមេ ARM ក៏ដូចជាឧទាហរណ៍មួយចំនួននៅលើ processors ថ្មី Graviton ២រួមទាំង M6g និង M6gd.

ការប្រៀបធៀបករណីទាំងនេះបង្ហាញរូបភាពខុសគ្នាទាំងស្រុង។ នៅក្នុងការធ្វើតេស្តមួយចំនួន ARM ដំណើរការបានប្រសើរជាងមុន ហើយជួនកាលប្រសើរជាង x86។

នេះគឺជាលទ្ធផលនៃការដំណើរការពាក្យបញ្ជាតេស្តស្ត្រេសដូចគ្នា៖

ការធ្វើតេស្ត
EC2 M6g
EC2 M5d.metal
ភាពខុសគ្នា

ឃ្លាំងសម្ងាត់
218
311
-29,90​%

icache
45887
34368
33,52%

ម៉ាទ្រីស
453982
252190
80,02%

ស៊ីភីយូ
14694
24077
-38,97​%

memcpy
134711
111877
20,53%

លំដាប់
943
728
29,53%

ធ្មេញ
3088242
2770985
11,45%

កម្មវិធីកំណត់ម៉ោង
55515663
15367075
261,26%

នេះគឺជាបញ្ហាខុសគ្នាទាំងស្រុង៖ M6g លឿនជាង A1 ដល់ទៅ 6 ដង នៅពេលអនុវត្តប្រតិបត្តិការអានពីមូលដ្ឋានទិន្នន័យ Scylla NoSQL ហើយករណី MXNUMXgd ថ្មីដំណើរការដ្រាយ NVMe លឿន។

ការវាយលុករបស់ ARM នៅគ្រប់ផ្នែកទាំងអស់។

ប្រព័ន្ធដំណើរការ AWS Graviton2 គឺគ្រាន់តែជាឧទាហរណ៍មួយនៃ ARM ដែលត្រូវបានប្រើនៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ។ ប៉ុន្តែ​សញ្ញា​ចេញ​មក​ពី​ទិសដៅ​ផ្សេង​គ្នា។ ជាឧទាហរណ៍ នៅថ្ងៃទី 15 ខែវិច្ឆិកា ឆ្នាំ 2019 ការចាប់ផ្តើមអាជីវកម្មរបស់អាមេរិក Nuvia ទាក់ទាញទុនវិនិយោគចំនួន 53 លានដុល្លារ.

ការចាប់ផ្តើមនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយវិស្វករឈានមុខគេបីនាក់ដែលបានចូលរួមក្នុងការបង្កើត processors នៅ Apple និង Google ។ ពួកគេសន្យាថានឹងអភិវឌ្ឍប្រព័ន្ធដំណើរការសម្រាប់មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យដែលនឹងប្រកួតប្រជែងជាមួយ Intel និង AMD ។

តាម ព័ត៌មានដែលមានNuvia បានរចនាស្នូលដំណើរការពីមូលដ្ឋានដែលអាចត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើកំពូលនៃស្ថាបត្យកម្ម ARM ប៉ុន្តែដោយមិនទទួលបានអាជ្ញាប័ណ្ណ ARM ។

ទាំងអស់នេះបង្ហាញថា ARM processors ត្រៀមខ្លួនរួចជាស្រេចដើម្បីដណ្តើមទីផ្សារម៉ាស៊ីនមេ។ យ៉ាងណាមិញ យើងរស់នៅក្នុងសម័យក្រោយកុំព្យូទ័រ។ ការនាំចេញ x86 ប្រចាំឆ្នាំបានធ្លាក់ចុះជិត 10% ចាប់តាំងពីកំពូលឆ្នាំ 2011 របស់ពួកគេ ខណៈដែលបន្ទះឈីប RISC បានកើនឡើងដល់ 20 ពាន់លាន។ សព្វថ្ងៃនេះ 99% នៃខួរក្បាល 32- និង 64-bit របស់ពិភពលោកគឺ RISC ។

អ្នកឈ្នះពានរង្វាន់ Turing Award គឺ John Hennessy និង David Patterson បានបោះពុម្ពអត្ថបទមួយក្នុងខែកុម្ភៈ ឆ្នាំ 2019 "យុគសម័យមាសថ្មីសម្រាប់ស្ថាបត្យកម្មកុំព្យូទ័រ". នេះជាអ្វីដែលពួកគេសរសេរ៖

ទីផ្សារបានដោះស្រាយជម្លោះ RISC-CISC ។ ទោះបីជា CISC បានឈ្នះដំណាក់កាលក្រោយនៃយុគសម័យ PC ប៉ុន្តែ RISC កំពុងតែឈ្នះនៅពេលនេះ ដែលយុគសម័យក្រោយកុំព្យូទ័របានមកដល់។ គ្មាន CISC ISAs ថ្មីត្រូវបានបង្កើតឡើងអស់ជាច្រើនទសវត្សរ៍មកហើយ។ ចំពោះការភ្ញាក់ផ្អើលរបស់យើង ការយល់ស្របលើគោលការណ៍ ISA ដ៏ល្អបំផុតសម្រាប់ប្រព័ន្ធដំណើរការទូទៅនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ នៅតែគាំទ្រ RISC ក្នុងរយៈពេល 35 ឆ្នាំបន្ទាប់ពីការបង្កើតរបស់វា... . គោលគំនិតទូទៅនៃដំណើរការនៅក្នុងបន្ទះឈីបទាំងនេះទំនងជា RISC ដែលបានសាកល្បងពេលវេលា។ រំពឹងថានឹងមានការបង្កើតថ្មីយ៉ាងឆាប់រហ័សដូចក្នុងអំឡុងយុគមាសចុងក្រោយ ប៉ុន្តែពេលនេះទាក់ទងនឹងការចំណាយ ថាមពល និងសុវត្ថិភាព មិនមែនត្រឹមតែការសម្តែងប៉ុណ្ណោះទេ។

ពួកគេសន្និដ្ឋានថា "ទសវត្សរ៍ក្រោយនឹងឃើញការផ្ទុះឡើងនៃស្ថាបត្យកម្មកុំព្យូទ័រថ្មីរបស់ Cambrian ដែលជាសញ្ញានៃពេលវេលាដ៏គួរឱ្យរំភើបសម្រាប់ស្ថាបត្យករកុំព្យូទ័រនៅក្នុងវិស័យសិក្សា និងឧស្សាហកម្ម"។

ប្រភព: www.habr.com