稱霸移動領域后，ARM試圖進軍并占領桌面、服務器早已經不是秘密，也有很多廠商行動起來，但從目前的跡象看，ARM服務器即便爆發最快也得等到2014年。雖然ARM架構在這幾年各方面都堪稱突飛猛進，但究竟能不能從Intel Xeon、AMD Opteron那里奪得一杯羹，還有待觀察。

在目前已有的一些ARM服務器產品中，基本都是概念試驗性質的，完全沒有大規模鋪開，因此想一探究竟也非常困難。又是大佬AnandTech，他們從英國Boston那里拿到了一臺迄今為止堪稱最為成熟的ARM服務器“Viridis”，其中使用了Calxeda專門為服務器開發的ARM SoC，并且和Intel Xeon、Atom進行了實際對比測試。

ARM服務器是騾子是馬？終于第一次有了真正的評測數據。

來瞧瞧ARM服務器

這臺服務器首先在外觀上就很有特色，前面板赫然是紅色的，在強調沉穩的服務器領域可不多見。Calxeda在這里用不同顏色來代表不同用途，紅色對應云平臺，橙色代表NAS應用，藍色則是高性能集群。

注：原文中一些關于服務器零部件的介紹我們就特意略過了，重點只看處理器相關的。

前面板之后是24個2.5寸硬盤位，可以安裝SATA硬盤，還有一個標準的750W 80PLUS金牌電源。

主板和普通x86服務器上的很不一樣，沒有任何CPU、內存插槽，而是遍布PCI-E插槽，每對插槽插上一個EnergyCard(簡稱EC)擴展卡，就構成了一個服務器集群。

每塊EC上有4顆處理器、4條mimiDIMM內存插槽、16個SATA接口，相當于4個服務器節點。

每臺服務器可以安裝12塊EC，那就是48個節點，不過光纖互連架構最多可以支持到4096個節點，具體多少就看怎么配置、需求幾何了。

評測樣機只有6塊EC、24個節點。內存安裝的是Netlist 4GB 1.35V ECC(PC3L-10600W-9-10-ZZ)，總計24條、96GB。硬盤使用了三星MZ7PC256HAFU 256GB(類似消費級的310系列)，每顆處理器對應一塊，總計24塊、6TB。以前的版本還有microSD卡插槽，現在取消了。

風冷散熱方面做得倒是很巧妙，不過拆裝起來有點費勁。

處理器名字叫做EnergyCore ECX-1000，臺積電40nm工藝制造，Cortex-A9架構，四核心，主頻1.1-1.4GHz，典型功耗3.8-5W。

每個核心有32KB一級指令、32KB一級數據緩存，所有核心共享4MB ECC二級緩存。普通移動處理器里一般只有1MB二級緩存，還不支持ECC。

處理器內還有優化SIMD處理的NEON擴展、獨立的FPU浮點單元、TrustZone安全模塊。Cortex-A9可以每時鐘周期解碼兩條指令，并分發最多四條。這和雙核心雙線程的Atom差不多，但是跟Sandy Bridge Xeon E5的4-5條解碼、6發射是沒法比的。

真正的大殺器是功耗：Calxeda宣稱，整個服務器節點在1.1GHz頻率時的負載功耗最低只有5W，待機時更是區區0.5W。

服務器更離不開軟件支持和優化。Calxeda在操作系統上支持Ubuntu、Fedora，不過理論上任何基于32-bit ARM Linux內核的編譯版本都能夠運行。Ubuntu ARM已經有了一個預編譯的Highbank鏡像可用。

Calxeda也在這方面投入了一些開發資源，并加入了非營利組織Linaro，旨在為ARM SoC打造開源生態系統。

截止去年底，Calxeda生態系統涵蓋的操作系統、編譯器、編程語言、調試器、Java、應用程序如下：

【實際應用測試】

不過上邊都是理論測試，也沒有發揮ARM服務器多節點、高性能光纖互連的特性。該看看真正的應用了。

Calxeda宣稱，ARM服務器并非面向一般IT管理，而是適合以下四種環境：Web應用、中間層應用、離線分析、存儲和文件服務。

為此假設兩套服務器。Xeon方面除了兩顆E5-2650L，還加入兩顆E5-2660 2.2GHz/95W，同樣八核心十六線程，這就總計四顆、32核心、64線程。搭配128GB內存、ESXi 5.1虛擬環境創建24個虛擬機，每個里邊都假設一個PHPBB(Apache2/MySQL)網站，各自分配4個邏輯CPU核心、4GB內存，占用硬盤空間約8GB。再模擬75個并發用戶，每0.6-2.4秒發送一個新的請求。監控使用vApus壓力測試框架。

這相當于每秒鐘有幾千個用戶點擊十幾個網站，一天下來就會有上億次點擊。實際測量網絡流量峰值8Gb/s，高于典型的4-6Gb/s。

ARM方面負載相同，但用的不是虛擬機，而是24個物理節點。

圖中數據都是每秒響應次數(越高越好)。在并發用戶較少的時候，96個ARM A9核心要比兩種32個Xeon邏輯核心都慢一些，但隨著并發用戶數的增多，ARM開始反超，相比E5-2650L快了足有50％，甚至比E5-2660都快不少。

Calxeda還提供了一些優化方法，不過倒騰下來結果并沒有好多少，反而還略有倒退。E5-2650L經過優化之后倒是提高了一些成績。

再看響應時間(越低越好)。ARM仍然是在并發用戶數多的時候更勝一籌，不過優化沒啥效果，反而再次退步了。看起來在軟件優化上，ARM路漫漫兮。

【功耗測試】

這或許將是ARM服務器最為依賴的絕招之一了，真會很省電么？

Calxeda/ARM真的做到了：每個服務器節點的平均功耗只有大約8.3W，正好符合官方宣稱的6-8.5W，而待機時候僅僅5.6W，距離官方說的5W也很接近了，峰值也不過10W。

而且這些都是優化后的成果，說明盡管性能沒上去，但至少功耗下來了，同樣可喜可賀，而在優化前待機、平均、峰值功耗分別為6.8W、9.1W、10.5W，效果還是很明顯的，尤其是待機的時候，不優化可是要比Intel更耗電的。

再考慮處理器頻率、服務器空間因素，ARM相比于Xeon平均能節約功耗10％，待機時則省18％。

【價格】

Boston Viridis ARM服務器要多少錢？24節點、1.4GHz、96GB內存的一臺官方標價2萬美元，真的很貴。

要知道，一臺戴爾R720有兩顆Xeon E5-2650L、96GB內存、雙萬兆網絡，才不過8千美元，買兩臺還能剩下4千。

但如果批量采購，Boston Viridis每臺可以優惠到8500美元，每個節點才352美元，基本就差不多了，但在服務器采購上，一般達到20臺能享受10-20％的折扣，所以此時Xeon E5的大約要6500-7200美元。

【結語】

ARM架構天生孱弱的性能決定了它不可能在速度上去比拼Intel Xeon，后者可以在幾乎任何一個方面輕松完秒它，而且配置更加靈活，軟件支持和優化也更為完善，生態系統羨慕死你。

Calxeda也并非不知道這一點，特別強調ECX-1000 SoC只適合初期體驗，下一代基于Cortex-A15架構的同樣也會如此，不會全面鋪開。而根據測試，比較適合這種ARM服務器的是需要應付一定網絡流量的Web服務器集群，或者流媒體服務器、存儲服務器，這些CPU負載不是很高的地方，以及非常在意功耗的客戶。

當然，ARM真正要在服務器領域內發威還得等待64位的ARMv8 Cortex-A50系列，Calxeda也準備屆時開始爆發。ARMv8架構有很多專門針對服務器設計的地方，無疑更適合。

盡管完全無法和Xeon媲美，Calxeda ECX-1000的進步仍然堪稱革命性的，如約做到每個節點8W的功耗值得贊嘆，而且別忘了這只是40nm工藝的。Intel Atom性能差不多，工藝可是新的32nm。

Calxeda的下一代服務器ARM芯片組“Midway”正在開發之中，預計會在今年第三季度登場，屆時會使用28nm Cortex-A15架構，單線程整數性能將比現在提升50％，可尋址內存達到16GB，當然功耗也會稍高一些?？梢灶A料，屆時的ARM服務器將能適合更多環境，包括分布式內存緩存、大型Web、中型服務器等等，而且還會支持KVM、Xen虛擬機(不過ARM真正想在虛擬機上跑起來還得等ARMv8)。