如果人們對Arm公司在數(shù)據(jù)中心行業(yè)的未來發(fā)展仍存有疑慮的話,那么這些疑慮將很快消散。
Arm Holdings公司是一家總部位于英國劍橋的CPU處理器架構(gòu)設(shè)計和開發(fā)商,該公司的業(yè)務(wù)主要是為智能手機和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供芯片產(chǎn)品。Arm公司在過去幾年致力于拓展數(shù)據(jù)中心市場,而這些努力開始取得成果。
包括全球規(guī)模最大的AWS公司在內(nèi)的多家云計算供應(yīng)商都在他們的數(shù)據(jù)中心運行基于Arm的CPU。去年,富士通公司在日本研究中心構(gòu)建的Fugaku超級計算機采用了Arm公司的CPU和GPU加速器,并獲得了世界上最快超級計算機的稱號。
今年3月,Arm公司宣布推出下一代Arm CPU的Armv9,這款產(chǎn)品在未來幾年內(nèi)成為該公司的支柱產(chǎn)品。Arm公司聲稱,這款CPU在數(shù)字信號處理和機器學(xué)習等領(lǐng)域?qū)⒈仍械男吞柋憩F(xiàn)更好,并使Arm系統(tǒng)總體上更加穩(wěn)健和安全。不過與數(shù)據(jù)中心市場芯片領(lǐng)導(dǎo)者英特爾公司和AMD公司的處理器相比,Arm公司的芯片產(chǎn)品的能耗更高。
Arm公司希望推出更多的CPU產(chǎn)品,這取決于英偉達(Nvidia)公司能否獲得其以400億美元從軟銀集團收購Arm公司所需的批準。甚至在出售之前,英偉達公司就已經(jīng)將其大量數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品路線圖放在了Arm架構(gòu)上。Arm公司為其BlueField SmartNIC提供動力,其即將推出的人工智能工作負載CPU名稱為“Grace”,是基于Arm的CPU架構(gòu)。
基于Arm CPU的服務(wù)器在企業(yè)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用
很多人懷疑是否有企業(yè)在其數(shù)據(jù)中心或云計算設(shè)施中部署Arm服務(wù)器。而如果有的話,其數(shù)量可以忽略不計。英特爾公司和AMD公司的x86架構(gòu)繼續(xù)在這一行業(yè)領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)優(yōu)勢。
數(shù)據(jù)中心運營商Equinix公司主管裸機業(yè)務(wù)的總經(jīng)理Zachary Smith 說,“我認為Arm服務(wù)器在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用仍然很少。如果不計算那些在RISC架構(gòu)上運行的、采用IBM大型機和其他計算資源的企業(yè)的話,那么絕大多數(shù)的服務(wù)器仍然運營在x86架構(gòu)上。在過去15至20年一直如此。而在三四年前,在數(shù)據(jù)中心很難找到采用AMD公司CPU的服務(wù)器,盡管目前發(fā)生了巨大的變化。”他對Arm公司芯片應(yīng)用在Equinix零售托管數(shù)據(jù)中心進行了這樣評論。
其他的數(shù)據(jù)中心提供商也有類似的觀點。然而他們都認為Arm公司的CPU產(chǎn)品在數(shù)據(jù)中心的采用率正在上升。
為超大規(guī)模和小型云計算提供商設(shè)計Arm服務(wù)器CPU的Ampere公司首席產(chǎn)品官Jeff Wittich說,“我想說的是,我們現(xiàn)在才剛剛開始進入市場,如果回到三年前,公平地說數(shù)據(jù)中心采用Arm CPU的服務(wù)器為零。顯然,在SmartNIC中采用一些Arm的芯片,也許在一些邊緣設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施中應(yīng)用,但在數(shù)據(jù)中心中的服務(wù)器中卻沒有采用。”
Arm CPU在云計算數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用
目前,一些主要的云計算供應(yīng)商全力支持采用Arm公司CPU服務(wù)器。幾乎所有人都在幕后廣泛使用Arm服務(wù)器CPU來為其基礎(chǔ)設(shè)施提供支持,其中一些為其客戶提供架構(gòu),用于裸機部署或作為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)。然而,與內(nèi)部部署數(shù)據(jù)中心類似,云計算數(shù)據(jù)中心中運行的大多數(shù)Arm服務(wù)器CPU都用在SmartNIC等設(shè)備中,用于從CPU分擔網(wǎng)絡(luò)處理任務(wù)。
Omdia公司云計算和數(shù)據(jù)中心研究機構(gòu)負責人Vlad Galabov說,“如今,Arm CPU的最大用途可能是用于以太網(wǎng)適配器或SmartNIC,而一些云計算服務(wù)提供商已經(jīng)率先采用。但其他市場也在采用這些產(chǎn)品。
這使得網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、存儲協(xié)議或任何類型的安全設(shè)備管理器(SDM)功能可以在以太網(wǎng)適配器上的Arm處理器上運行。這意味著其CPU不需要運行協(xié)議,因此它減輕了CPU的工作負載,而且還可以使數(shù)據(jù)傳輸更快。這可能是當今最廣泛的應(yīng)用,因為這個市場可能比其他市場更主流。”
隨著越來越多的云計算服務(wù)器提供商開始向其客戶提供采用Arm CPU的服務(wù)器,這種情況在過去幾年中發(fā)生了變化。
Wittich說,“AWS公司采用Graviton2,而中國一些云計算供應(yīng)商采用了華為的芯片。從我們的角度來看,自從去年下半年以來,我們一直在向云計算供應(yīng)商推廣我們的產(chǎn)品。Oracle Cloud開始采用Arm服務(wù)器。我認為在今年將會看到更多超大規(guī)模云計算供應(yīng)商發(fā)布公告,并將一些產(chǎn)品和服務(wù)推向市場,而所有大型基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)提供商將擁有自己的基于Arm的實例。”
從GPU到服務(wù)器
Wittich表示將Arm服務(wù)器排除在數(shù)據(jù)中心之外的原因之一是缺乏可以在該架構(gòu)上運行的軟件。
他說,“在過去的兩年里,一些事情顯然發(fā)生了變化。Arm推出CPU的性能顯著提高,其次,我們圍繞Arm的CPU構(gòu)建一個SOC,它實際上確實為應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上而設(shè)計的,并且可以連接到用戶期望連接的所有設(shè)備,例如GPU和智能NIC。很多軟件都能夠運行,但還是有一些漏洞。”
他表示,現(xiàn)在所有主要的Linux服務(wù)器發(fā)行版都支持采用Arm的CPU,而在運行Windows操作系統(tǒng)的服務(wù)器中,所有主要的管理程序都可以運行,不再有任何漏洞。
Equinix公司的Smith表示,有了操作系統(tǒng)和虛擬機管理程序的支持,該公司裸機云客戶變得更愿意考慮采用Arm服務(wù)器運行工作負載,而不是堅持使用x86架構(gòu)的服務(wù)器。
他說,““我們的很多客戶表示,不在乎采用Arm還是x86,這并不重要。而是運行速度更快或費用更低,或者哪種服務(wù)器有更多內(nèi)存。這就是我看到發(fā)生重大轉(zhuǎn)變的地方。我們甚至有一些客戶表示愿意采用數(shù)千臺Arm服務(wù)器。”
Arm在內(nèi)部部署數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用
在調(diào)查中,很多人都認為Arm服務(wù)器將在兩到五年內(nèi)占據(jù)內(nèi)部部署數(shù)據(jù)中心更大的市場份額,即使這與他們的愿景并不完全匹配。
Smith表示,他認為Arm服務(wù)器CPU的采用與其靈活性有很大關(guān)系,因為設(shè)備制造商可以設(shè)計Arm芯片以滿足特定需求,而不是必須采用英特爾或AMD的CPU。
他說:“數(shù)字化轉(zhuǎn)型的趨勢將繼續(xù)加快,這意味著人們將看到出現(xiàn)更多擁有高度特定數(shù)字工作負載的公司。這些公司致力于為他們的軟件找到合適的架構(gòu)。因此在五年后,將會出現(xiàn)更多的數(shù)字服務(wù)提供商,他們將選擇經(jīng)濟可行的工具。因此,我相信會看到更加多樣化的工作負載和替代架構(gòu)。”
他表示,這并不一定意味著Arm公司的崛起將以犧牲英特爾公司和AMD公司的利益為代價。
Smith說,“我還認為將會看到傳統(tǒng)CPU制造商做出回應(yīng)。我們將很快看到新型架構(gòu)的出現(xiàn),就服務(wù)器技術(shù)的發(fā)展來說非常快。例如英偉達公司在服務(wù)器方面的看法與英特爾公司完全不同,英特爾以CPU為中心,英偉達以GPU或數(shù)據(jù)為中心。我認為在兩年內(nèi)可能不會看到大的變化,但我們會看到更多的運營模式。五年之后,我們擁有高度專業(yè)化的云平臺,以及那些在更集成的架構(gòu)上工作的云平臺。”
Omdia公司的Galabov表示,由于英偉達公司的Grace和ArmV9等產(chǎn)品促進Arm公司的改進,他預(yù)計到2025年采用Arm CPU的服務(wù)器使用量會顯著增加。
他說,“目前我們預(yù)計基于Arm的服務(wù)器將會成為主流。到2025年,其市場份額將接近10%,但我認為由于新的市場表現(xiàn),將會加快發(fā)展。根據(jù)一家供應(yīng)商的預(yù)測,2030年全球服務(wù)器市場的很大一部分可能是Arm服務(wù)器。”
Galabov補充說,“如果我在五年前預(yù)測Arm有朝一日會成為主要的服務(wù)器架構(gòu),人們會認為我瘋了。但是現(xiàn)在,預(yù)測Arm服務(wù)器甚至可能在2030年超越x86服務(wù)器并不奇怪。我對此并沒有進行預(yù)測,我認為這不太可能,但即使出現(xiàn)這種情況也并不奇怪。”
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