{"id":53753,"date":"2019-12-09T00:00:00","date_gmt":"2019-12-08T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/nastupaet-epoha-arm-serverov"},"modified":"2020-02-18T14:01:41","modified_gmt":"2020-02-18T11:01:41","slug":"nastupaet-epoha-arm-serverov","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/pt\/blog\/administrirovanie\/nastupaet-epoha-arm-serverov","title":{"rendered":"Est\u00e1 chegando a era dos servidores ARM?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Est\u00e1<\/a><\/noindex>
\nPlaca-m\u00e3e SynQuacer E-Series para servidor ARM de 24 n\u00facleos com processador ARM Cortex A53 e 32 GB de RAM, dezembro de 2018<\/a><\/noindex><\/i> <\/p>\n

Por muitos anos, os processadores ARM com conjunto reduzido de instru\u00e7\u00f5es (RISC) dominaram o mercado de dispositivos m\u00f3veis. Contudo, eles nunca conseguiram penetrar nos data centers, onde Intel e AMD ainda dominam com o conjunto de instru\u00e7\u00f5es x86. Algumas solu\u00e7\u00f5es ex\u00f3ticas, como servidor ARM de 24 n\u00facleos na plataforma Banana Pi<\/a><\/noindex>, mas propostas s\u00e9rias ainda n\u00e3o existem. Na verdade, n\u00e3o havia at\u00e9 esta semana.<\/p>\n

Nesta semana, a AWS lan\u00e7ou em sua nuvem os pr\u00f3prios processadores ARM de 64 n\u00facleos Graviton2<\/a><\/noindex>\u00a0\u2014 um sistema em um chip com n\u00facleo ARM Neoverse N1. A empresa afirma que o Graviton2 \u00e9 muito mais r\u00e1pido do que os processadores ARM da gera\u00e7\u00e3o anterior em inst\u00e2ncias EC2 A1, e aqui est\u00e3o os primeiros testes independentes<\/a><\/noindex>.
\n<\/a><\/noindex>
\nO neg\u00f3cio de infraestrutura \u00e9 uma compara\u00e7\u00e3o de n\u00fameros. Essencialmente, para os clientes de um data center ou servi\u00e7o em nuvem, n\u00e3o importa qual arquitetura os processadores t\u00eam. O que importa \u00e9 a rela\u00e7\u00e3o custo-desempenho. Se o trabalho em ARM for mais barato do que em x86, ent\u00e3o ser\u00e3o escolhidos. <\/p>\n

At\u00e9 agora, n\u00e3o era poss\u00edvel afirmar de forma conclusiva que os c\u00e1lculos em ARM seriam mais vantajosos do que em x86. Por exemplo, o servidor ARM Cortex A53 de 24 n\u00facleos \u00e9 um modelo SocioNext SC2A11<\/a><\/noindex> com um pre\u00e7o em torno de $1000, que poderia iniciar um servidor web em Ubuntu, mas em termos de desempenho ficava bem atr\u00e1s dos processadores x86.<\/p>\n

No entanto, a impressionante efici\u00eancia energ\u00e9tica dos processadores ARM leva a uma nova considera\u00e7\u00e3o. Por exemplo, o SocioNext SC2A11 consome apenas 5 W. E a energia el\u00e9trica responde por quase 20% dos custos de um data center. Se esses chips mostrarem um desempenho decente, ent\u00e3o o x86 n\u00e3o ter\u00e1 mais chances.<\/p>\n

A primeira chegada do ARM: inst\u00e2ncias EC2 A1<\/h2>\n

\nNo final de 2018, a AWS apresentou inst\u00e2ncias EC2 A1<\/a><\/noindex> com seus pr\u00f3prios processadores ARM. Definitivamente, isso foi um sinal para a ind\u00fastria sobre as mudan\u00e7as potenciais no mercado, mas os resultados dos benchmarks foram desapontadores.<\/p>\n

Na tabela abaixo, est\u00e3o os resultados dos testes de estresse<\/a><\/noindex> das inst\u00e2ncias EC2 A1 (ARM) e EC2 M5d.metal (x86). Para o teste, foi utilizada a ferramenta stress-ng<\/code>:<\/p>\n

stress-ng --metrics-brief --cache 16 --icache 16 --matrix 16 --cpu 16 --memcpy 16 --qsort 16 --dentry 16 --timer 16 -t 1m<\/code><\/p>\n

Como podemos ver, o A1 teve um desempenho inferior em todos os testes, exceto no cache. Na maioria dos outros par\u00e2metros, o ARM ficou muito atr\u00e1s. Essa diferen\u00e7a de desempenho \u00e9 maior do que a diferen\u00e7a de pre\u00e7o de 46% entre A1 e M5. Em outras palavras, as inst\u00e2ncias com processadores x86 ainda eram mais vantajosas em termos de custo\/benef\u00edcio:<\/p>\n

Test
\nEC2 A1
\nEC2 M5d.metal
\nA diferen\u00e7a<\/p>\n

cache
\n1280
\n311
\n311,58%<\/strong><\/p>\n

icache
\n18209
\n34368
\n-47,02%<\/strong><\/p>\n

matrix
\n77932
\n252190
\n-69,10%<\/strong><\/p>\n

cpu
\n9336
\n24077
\n-61,22%<\/strong><\/p>\n

memcpy
\n21085
\n111877
\n-81,15%<\/strong><\/p>\n

qsort
\n522
\n728
\n-28,30%<\/strong><\/p>\n

dentry
\n1389634
\n2770985
\n-49.85%<\/strong><\/p>\n

timer
\n4970125
\n15367075
\n-67,66%<\/strong><\/p>\n

\nClaro, os microbenchmarking nem sempre mostram uma imagem objetiva. A diferen\u00e7a no desempenho real do aplicativo \u00e9 importante. Mas aqui a situa\u00e7\u00e3o n\u00e3o foi melhor. Os colegas da Scylla compararam as inst\u00e2ncias a1.metal e m5.4xlarge com o mesmo n\u00famero de processadores. No teste padr\u00e3o de leitura de banco de dados NoSQL em configura\u00e7\u00e3o de n\u00f3 \u00fanico, a primeira mostrou 102.000 opera\u00e7\u00f5es de leitura por segundo, enquanto a segunda 610.000. Em ambos os casos, todos os processadores dispon\u00edveis est\u00e3o sendo utilizados a 100%. Isso representa uma queda de desempenho de cerca de seis vezes, que n\u00e3o \u00e9 compensada pelo pre\u00e7o mais baixo.<\/p>\n

Al\u00e9m disso, as inst\u00e2ncias A1 funcionam apenas com EBS sem suporte para dispositivos r\u00e1pidos NVMe, como nas outras inst\u00e2ncias.<\/p>\n

Em geral, o A1 foi um passo em uma nova dire\u00e7\u00e3o, mas n\u00e3o atendeu \u00e0s expectativas em rela\u00e7\u00e3o ao ARM.<\/p>\n

A segunda vinda do ARM: inst\u00e2ncias EC2 M6<\/h2>\n

\n\"Est\u00e1<\/p>\n

Tudo mudou esta semana, quando a AWS apresentou uma nova classe de servidores ARM, assim como uma s\u00e9rie de inst\u00e2ncias com novos processadores Graviton2<\/a><\/noindex>, incluindo M6g e M6gd<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

A compara\u00e7\u00e3o dessas inst\u00e2ncias j\u00e1 mostra uma imagem completamente diferente. Em alguns testes, o ARM se saiu melhor e, em outros, muito melhor do que o x86.<\/p>\n

Aqui est\u00e3o os resultados da execu\u00e7\u00e3o do mesmo comando de teste de estresse:<\/p>\n

Test<\/strong>
\nEC2 M6g<\/strong>
\nEC2 M5d.metal<\/strong>
\nA diferen\u00e7a<\/strong><\/p>\n

cache
\n218
\n311
\n-29,90%<\/strong><\/p>\n

icache
\n45887
\n34368
\n33,52%<\/strong><\/p>\n

matrix
\n453982
\n252190
\n80,02%<\/strong><\/p>\n

cpu
\n14694
\n24077
\n-38,97%<\/strong><\/p>\n

memcpy
\n134711
\n111877
\n20,53%<\/strong><\/p>\n

qsort
\n943
\n728
\n29,53%<\/strong><\/p>\n

dentry
\n3088242
\n2770985
\n11,45%<\/strong><\/p>\n

timer
\n55515663
\n15367075
\n261,26%<\/strong><\/p>\n

\nIsso j\u00e1 \u00e9 uma outra hist\u00f3ria: o M6g \u00e9 cinco vezes mais r\u00e1pido que o A1 ao realizar opera\u00e7\u00f5es de leitura do banco de dados Scylla NoSQL, e nas novas inst\u00e2ncias M6gd funcionam os r\u00e1pidos dispositivos de armazenamento NVMe.<\/p>\n

O avan\u00e7o do ARM em todas as frentes<\/h2>\n

\nO processador AWS Graviton2 \u00e9 apenas um exemplo do uso de ARM em data centers. Mas sinais est\u00e3o chegando de v\u00e1rias partes. Por exemplo, em 15 de novembro de 2019, a startup americana Nuvia levantou US$ 53 milh\u00f5es em financiamento de risco<\/a><\/noindex>. <\/p>\n

A startup foi fundada por tr\u00eas engenheiros de destaque que trabalharam na cria\u00e7\u00e3o de processadores na Apple e no Google. Eles prometem desenvolver processadores para data centers que rivalizem com Intel e AMD.<\/p>\n

De acordo com de acordo com informa\u00e7\u00f5es dispon\u00edveis<\/a><\/noindex>, a Nuvia projetou do zero um n\u00facleo de processador que pode ser constru\u00eddo \"em cima\" da arquitetura ARM, mas sem obter uma licen\u00e7a da ARM.<\/p>\n

Tudo isso indica que os processadores ARM est\u00e3o prontos para conquistar o mercado de servidores. Afinal, vivemos na era p\u00f3s-PC. As remessas anuais de x86 ca\u00edram quase 10% desde seu pico em 2011, enquanto os chips RISC aumentaram para 20 bilh\u00f5es. Hoje, 99% dos processadores de 32 e 64 bits no mundo s\u00e3o RISC.<\/p>\n

Os laureados do Pr\u00eamio Turing, John Hennessy e David Patterson, publicaram em fevereiro de 2019 um artigo \u201cUma Nova Idade de Ouro para a Arquitetura da Computa\u00e7\u00e3o\u201d<\/a><\/noindex>. Veja o que eles escrevem: <\/p>\n

O mercado resolveu a disputa entre RISC e CISC. Embora o CISC tenha vencido as etapas posteriores da era dos PCs, o RISC est\u00e1 triunfando agora, na era p\u00f3s-PC. Novos ISA em CISC n\u00e3o foram criados por d\u00e9cadas. Para nossa surpresa, a opini\u00e3o geral sobre os melhores princ\u00edpios de ISA para processadores de uso geral hoje ainda pende a favor do RISC, 35 anos ap\u00f3s sua inven\u00e7\u00e3o... Em ecossistemas de c\u00f3digo aberto, chips habilidosamente projetados demonstrar\u00e3o de forma convincente esses avan\u00e7os, acelerando assim a ado\u00e7\u00e3o comercial. A filosofia dos processadores de uso geral nesses chips provavelmente ser\u00e1 o RISC, que resistiu ao teste do tempo. Esperem inova\u00e7\u00f5es r\u00e1pidas como as do \u00faltimo per\u00edodo de ouro, mas desta vez com foco em custo, energia e seguran\u00e7a, e n\u00e3o apenas em desempenho.<\/p><\/blockquote>\n

\n\u201cNa pr\u00f3xima d\u00e9cada, haver\u00e1 uma explos\u00e3o cambriana de novas arquiteturas computacionais, sinalizando tempos emocionantes para arquitetos de computa\u00e7\u00e3o tanto no meio acad\u00eamico quanto na ind\u00fastria\u201d, \u00e9 a conclus\u00e3o que eles apresentam ao final do artigo.
\n
Fonte: habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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