SynQuacer E 系列主機板，適用於 ARM Cortex A24 處理器上的 53 核心 ARM 伺服器，具有 32 GB RAM，
多年來，ARM 精簡指令集 (RISC) 處理器一直主導著行動裝置市場。 但他們從未成功闖入資料中心，而英特爾和 AMD 仍然以 x86 指令集統治資料中心。 有時會出現一些獨特的解決方案，例如 ，但目前還沒有認真的提案。 更準確地說，直到本週才出現。
AWS本週在雲端推出了自己的64核心ARM處理器 是一台具有 ARM Neoverse N1 核心的系統單晶片。 該公司聲稱 Graviton2 在 EC2 A1 執行個體中比上一代 ARM 處理器快得多，這裡是 .
基礎設施業務就是比較數字。 事實上，資料中心或雲端服務的客戶並不關心處理器具有什麼架構。 他們關心性價比。 如果在 ARM 上運行比在 x86 上運行便宜，那麼就會選擇它們。
直到最近，還不可能明確地說 ARM 上的運算比 x86 上的運算更有利可圖。 例如，伺服器24核心ARM Cortex A53是一個型號 價格約為 1000 美元，可以在 Ubuntu 上運行 Web 伺服器，但效能比 x86 處理器差很多。
然而ARM處理器驚人的能源效率卻讓我們一次又一次地審視它們。 例如，SocioNext SC2A11 的功耗僅為 5 W。 但電力幾乎佔資料中心成本的 20%。 如果這些晶片表現出不錯的性能，那麼x86就沒有機會了。
ARM 初來乍到：EC2 A1 實例
2018年底，AWS推出 在我們自己的 ARM 處理器上。 這無疑向業界發出了市場潛在變化的信號，但基準結果令人失望。
下表顯示 EC2 A1 (ARM) 和 EC2 M5d.metal (x86) 執行個體。 該實用程式用於測試 stress-ng:
stress-ng --metrics-brief --cache 16 --icache 16 --matrix 16 --cpu 16 --memcpy 16 --qsort 16 --dentry 16 --timer 16 -t 1m
正如您所看到的，A1 在除快取之外的所有測試中都表現較差。 在其他大部分指標上，ARM都非常遜色。 這個性能差異比A46和M1之間5%的價格差異還要大。 換句話說，x86處理器上的實例仍然具有更好的性價比：
測試
EC2 A1
EC2 M5d.金屬
區別
高速緩存
1280
311
企業排放佔全球 311,58%
快取
18209
34368
-47,02％
矩陣
77932
252190
-69,10％
CPU
9336
24077
-61,22％
Memcpy
21085
111877
-81,15％
排序
522
728
-28,30％
目錄項
1389634
2770985
-49.85％
計時器
4970125
15367075
-67,66％
當然，微基準並不總是顯示客觀的情況。 重要的是實際應用效能的差異。 但事實證明情況也好不到哪裡去。 Scylla 的同事對具有相同處理器數量的 a1.metal 和 m5.4xlarge 實例進行了比較。 在單節點配置中的標準NoSQL 資料庫讀取測試中，第一個顯示每秒讀取操作102 次，第二次顯示每秒000 次。在這兩種情況下，所有可用處理器均以610%使用。 這相當於性能降低約六倍，但價格降低並不能抵消這種影響。
此外，A1 執行個體僅在 EBS 上執行，不支援像其他執行個體那樣的快速 NVMe 裝置。
總體而言，A1 是朝著新方向邁出的一步，但它沒有達到 ARM 的期望。
ARM 的再臨：EC2 M6 實例
本週，當 AWS 推出新型 ARM 伺服器以及新處理器上的大量實例時，一切都發生了變化 包括 .
比較這些實例可以看到完全不同的情況。 在某些測試中，ARM 的效能比 x86 更好，有時甚至好得多。
以下是執行相同壓力測試命令的結果：
測試
EC2 M6g
EC2 M5d.金屬
區別
高速緩存
218
311
-29,90％
快取
45887
34368
企業排放佔全球 33,52%
矩陣
453982
252190
企業排放佔全球 80,02%
CPU
14694
24077
-38,97％
Memcpy
134711
111877
企業排放佔全球 20,53%
排序
943
728
企業排放佔全球 29,53%
目錄項
3088242
2770985
企業排放佔全球 11,45%
計時器
55515663
15367075
企業排放佔全球 261,26%
這是完全不同的事情：從 Scylla NoSQL 資料庫執行讀取操作時，M6g 比 A1 快五倍，新的 M6gd 執行個體會執行快速 NVMe 磁碟機。
ARM全線進攻
AWS Graviton2 處理器只是 ARM 在資料中心中使用的範例之一。 但訊號來自不同的方向。 例如，15年2019月XNUMX日，美國新創公司Nuvia .
這家新創公司由三位曾參與蘋果和谷歌處理器創立的頂尖工程師創立。 他們承諾為資料中心開發處理器，與英特爾和 AMD 競爭。
上 Nuvia 從頭開始設計了一個處理器核心，可以建立在 ARM 架構之上，但無需獲得 ARM 授權。
這一切都顯示ARM處理器已經做好了征服伺服器市場的準備。 畢竟，我們生活在後個人電腦時代。 x86 的年度出貨量自 10 年的高峰以來已經下降了近 2011%，而 RISC 晶片卻飆升至 20 億顆。 如今，全球 99% 的 32 位元和 64 位元處理器都是 RISC。
圖靈獎得主 John Hennessy 和 David Patterson 於 2019 年 XNUMX 月發表文章 。 他們寫的是：
市場已經解決了RISC-CISC之爭。 雖然CISC在PC時代的後期取得了勝利，但隨著後PC時代的到來，RISC正在取得勝利。 幾十年來沒有創建新的 CISC ISA。 令我們驚訝的是，在RISC 發明35 年後，如今關於通用處理器最佳ISA 原則的共識仍然傾向於RISC…在開源生態系統中，精心設計的晶片將展現出引人注目的進步，從而加速商業採用。 這些晶片中的通用處理器理念很可能是 RISC，它經受住了時間的考驗。 預計會像上一個黃金時代一樣快速創新，但這次是在成本、能源和安全方面，而不僅僅是性能方面。
他們在論文中總結道：“未來十年將看到新電腦架構的寒武紀爆發，這標誌著學術界和工業界計算機架構師的激動人心的時代。”
來源： www.habr.com