要在服務(wù)器市場(chǎng)中占得一席之地，Arm似乎還需要花些力氣。

    2020年前后，Arm在服務(wù)器市場(chǎng)越來(lái)越得勢(shì)了。

    幾個(gè)月內(nèi)，亞馬遜AWS、Marvell、Ampere等陸續(xù)推出了，基于Arm架構(gòu)設(shè)計(jì)出的服務(wù)器芯片新品，而此前就有華為站隊(duì)，Arm服務(wù)器陣營(yíng)的影響力可以說(shuō)日趨強(qiáng)大。

    在拉斯維加斯的re：Invent大會(huì)上，亞馬遜AWS CEO Andy Jassy就直接對(duì)外表示，他們不再需要大量的x86處理器來(lái)運(yùn)行工作負(fù)載了。Arm成了不二人選。

    然而也不乏反對(duì)聲，此前Linux創(chuàng)始人Linus Torvalds就公開說(shuō)出了自己的想法，稱ARM架構(gòu)無(wú)法在服務(wù)器領(lǐng)域取得成功。而有一個(gè)事實(shí)是，自2008年就開始嘗試服務(wù)器市場(chǎng)的Arm確實(shí)一直都沒(méi)有真正進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)。

    可以說(shuō)，Arm是否能夠進(jìn)入服務(wù)器市場(chǎng)一直是行業(yè)內(nèi)，一個(gè)為人所津津樂(lè)道的話題。而因?yàn)榻衲晔袌?chǎng)形勢(shì)的變化莫測(cè)和Arm技術(shù)的更進(jìn)一步成熟，Arm的局面似乎要逼近了翻盤。

     此Arm非彼Arm

    不久前，Ampere在發(fā)布新品時(shí)就特別贊許了ARM架構(gòu)技術(shù)的進(jìn)步，要知道這家初創(chuàng)公司的團(tuán)隊(duì)大多具備Intel服務(wù)器架構(gòu)的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

    對(duì)于ARM架構(gòu)，他們特別提到了這幾個(gè)方面，“經(jīng)過(guò)了過(guò)去幾年的發(fā)展，ARM架構(gòu)的綜合能力已經(jīng)具有領(lǐng)先數(shù)據(jù)中心的性能和能效要求。同時(shí)，Arm軟件的生態(tài)現(xiàn)在基本上已經(jīng)成熟了，所有數(shù)據(jù)中心都可以基于ARM運(yùn)行的，不僅僅是操作系統(tǒng)、中間件等，還包括應(yīng)用?！?/p>

    其實(shí)，2008年Arm巨額投資Calexda開始，它醞釀服務(wù)器市場(chǎng)的計(jì)劃就顯露出來(lái)，而發(fā)展至今，盡管具有低功耗的優(yōu)勢(shì)，ARM架構(gòu)在性能上一直不及X86，因此業(yè)內(nèi)也只是在建設(shè)冷數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)中心會(huì)采用功耗相對(duì)較低的ARM架構(gòu)。

    當(dāng)時(shí)想要打破Intel的服務(wù)器生態(tài)，著實(shí)是一件難度比較高的事情。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在2008年到2013年期間，X86 CPU性能基本保持年度復(fù)合增長(zhǎng)在60％左右性能的增長(zhǎng)。

    不過(guò)，隨后幾年，X86處理器架構(gòu)的性能增長(zhǎng)大幅下降，這給了市場(chǎng)中其他競(jìng)爭(zhēng)者機(jī)會(huì)，比如可以替代英特爾的AMD。

    但Arm與AMD們不太一樣，它想要做的不僅僅是性能相當(dāng)?shù)奶娲?，還要把“低功耗”優(yōu)勢(shì)做進(jìn)服務(wù)器市場(chǎng)。

    選擇這樣做的原因很簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)中心的能耗成本與日俱增。有數(shù)據(jù)顯示，一個(gè)典型的IT機(jī)柜的能耗曾是1－3千瓦，而現(xiàn)在機(jī)柜常見的負(fù)載為20－40千瓦。隨著性能增加，機(jī)柜的能耗還會(huì)繼續(xù)增加。

    谷歌當(dāng)時(shí)選擇自研TPU就與能耗有很大關(guān)系。當(dāng)時(shí)谷歌負(fù)責(zé)全球基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)的Joe Kava就透露，谷歌在2015年使用了5．7太瓦時(shí)的能源。他說(shuō)，“數(shù)據(jù)中心的能耗占去了大半，這也是谷歌緣何能成為云計(jì)算園區(qū)可再生能源的頭號(hào)買家?！?/p>

    其實(shí)，在國(guó)內(nèi)大規(guī)模推動(dòng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)時(shí)，能耗過(guò)高的問(wèn)題同樣會(huì)困擾著阿里、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)巨頭，因此Arm的勝算也會(huì)更多。

    其實(shí)通過(guò)市場(chǎng)評(píng)價(jià)來(lái)看現(xiàn)在的Arm，對(duì)標(biāo)X86，如今的它其實(shí)具備抗衡能力。

    首先Arm有強(qiáng)大的生態(tài)，而且低功耗的優(yōu)勢(shì)很明顯。因此尤其隨著近幾年云計(jì)算市場(chǎng)需求興起，云—邊—端被提出來(lái)后，超大規(guī)模、邊緣側(cè)等各類數(shù)據(jù)中心對(duì)功耗要求越來(lái)越高，Arm也自然會(huì)被越來(lái)越多的廠商考慮。

    同時(shí)難能可貴的是，ARM架構(gòu)的性能有了比較顯著的提升。有用戶在評(píng)測(cè)基于ARM架構(gòu)搭建的華為鯤鵬服務(wù)器和傳統(tǒng)X86架構(gòu)服務(wù)器時(shí)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)ARM架構(gòu)的計(jì)算性能表現(xiàn)十分逼近X86架構(gòu)了，這一點(diǎn)讓Arm的最大短板得到了彌補(bǔ)。

    機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，廠商站隊(duì)各有想法

    目前，選擇ARM架構(gòu)來(lái)搭建服務(wù)器的廠商，已經(jīng)不少。其中不乏亞馬遜、華為這樣的頭部廠商，同時(shí)Marvell、Ampere以及國(guó)內(nèi)的飛騰還在基于ARM架構(gòu)來(lái)做服務(wù)器芯片研發(fā)。

    可以說(shuō)，綜合考慮市場(chǎng)和Arm技術(shù)本身，各家廠商站隊(duì)Arm生態(tài)各有各的原因，而正是這些“原因”，構(gòu)成了Arm可以預(yù)見的未來(lái)。

    在華為全連接大會(huì)上，就為什么棄用X86而選擇“性能要差些”的Arm，胡厚崑給出了這樣的解釋，“Arm在手機(jī)生態(tài)上的優(yōu)勢(shì)會(huì)向數(shù)據(jù)中心延伸，以前Arm在數(shù)據(jù)中心推廣的主要瓶頸是性能，而華為發(fā)布的鯤鵬920是兼容Arm的，由于技術(shù)創(chuàng)新，性能超越了業(yè)界主流通用CPU 25％以上。”

    同時(shí)，他還補(bǔ)充說(shuō)，“客戶對(duì)ARM架構(gòu)的需求也隨著手機(jī)算力向云端遷移增長(zhǎng)，如果云端使用X86架構(gòu)將會(huì)損失40％的性能，使用ARM架構(gòu)則會(huì)增加40％，這也是華為支持ARM架構(gòu)的原因之一?！?/p>

    其實(shí)從胡厚崑的解釋中，我們能夠看出，華為想要打造屬于自己的生態(tài)，因此Arm的強(qiáng)大生態(tài)是它非?？粗氐?，而在性能方面，華為用自身的設(shè)計(jì)去做了改進(jìn)和彌補(bǔ)，這里面有很大的原因是出于一家大廠的自信。

    當(dāng)然，華為自然也有自己的戰(zhàn)略布局考慮。其實(shí)“全連接”傳達(dá)出的就是華為要打通移動(dòng)終端和服務(wù)器端生態(tài)的想法，從這個(gè)戰(zhàn)略角度來(lái)看，對(duì)華為來(lái)說(shuō)，沒(méi)有什么比ARM架構(gòu)更合適。

    而亞馬遜選擇Arm的原因則更簡(jiǎn)單，它就直接對(duì)外宣稱，因?yàn)椴捎没贏RM架構(gòu)設(shè)計(jì)的云服務(wù)器芯片Graviton，有部分工作負(fù)載可以降低45％。

    其中，亞馬遜AWS對(duì)外提供的Amazon EC2服務(wù)就是基于ARM架構(gòu)做的?？梢钥闯?，與華為有些不同，亞馬遜選擇Arm很大程度上是為了做出更加滿足自身服務(wù)需求的“定制化”芯片，因?yàn)榭梢曰贏RM架構(gòu)來(lái)進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)，而Amazon EC2服務(wù)也有了諸多創(chuàng)新，比如良好的可伸縮性等，以滿足云服務(wù)的需求。

    再看基于ARM架構(gòu)做創(chuàng)新型的服務(wù)器芯片廠商，其想法也有些與亞馬遜不謀而合。Ampere在接受采訪時(shí)，就表示Arm的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)有了大幅度的成熟，而基于Arm設(shè)計(jì)的芯片，可以滿足云端的需求。

    “經(jīng)過(guò)過(guò)去幾年的發(fā)展，ARM架構(gòu)已經(jīng)具備一定競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)云端發(fā)生了很大的變化，尤其是可預(yù)測(cè)的性能、平臺(tái)可擴(kuò)展性等需求的變化，市場(chǎng)也在反推芯片設(shè)計(jì)的創(chuàng)新?！?br/>

    事實(shí)上，如Ampere提到，不同于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，隨著市場(chǎng)發(fā)展，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)中心、控制中心、計(jì)算中心和網(wǎng)絡(luò)中心等多樣終端出現(xiàn)，這帶來(lái)了多樣的需求，尤其是云需求給新入局者創(chuàng)造了很多機(jī)會(huì)，這是ARM架構(gòu)重新獲得進(jìn)入市場(chǎng)機(jī)會(huì)的一個(gè)重要原因。

    性能不可妥協(xié)，成本難降或催生新商業(yè)模式

    不難發(fā)現(xiàn)，Arm能夠逐漸被認(rèn)可，除了本身的生態(tài)優(yōu)勢(shì)，其在技術(shù)上的進(jìn)步，以及整個(gè)市場(chǎng)需求的變化，多方面因素促成了這樣的市場(chǎng)選擇，也幫助Arm打開了市場(chǎng)的突破口。

    但正如當(dāng)下很多廠商仍然在猶豫一樣，大家沒(méi)有選擇Arm，關(guān)鍵就在于性能。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，性能不足是硬傷，即便在其他方面有諸多優(yōu)勢(shì)，再有潛力也難受到大家的廣泛認(rèn)可。

    事實(shí)上，也確實(shí)如此，因?yàn)锳RM架構(gòu)的不成熟，它極易造成數(shù)據(jù)中心的不穩(wěn)定和不安全，從而造成大面積宕機(jī)現(xiàn)象，其問(wèn)題的嚴(yán)重性也自然高于成本等其他因素。

    那如果不采用ARM架構(gòu)，還有什么方式可以降低能耗，或者說(shuō)成本？

    依據(jù)業(yè)內(nèi)的分析，性能提升、功耗降低基本不成現(xiàn)實(shí)。但是有人提出，其實(shí)可以考慮通過(guò)云定價(jià)模式來(lái)開發(fā)新的商業(yè)模式，以優(yōu)化能耗成本，比如基于負(fù)載流量的動(dòng)態(tài)路由機(jī)制設(shè)計(jì)最優(yōu)服務(wù)定價(jià)策略。

    這不失為一個(gè)可行的好辦法。

    提出該辦法的作者就指出，當(dāng)下很多研究者大多是從降低能耗總量的角度出發(fā)去研究各種數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)，但是這些技術(shù)并沒(méi)有考慮定價(jià)機(jī)制對(duì)能耗優(yōu)化技術(shù)的影響。

    而無(wú)論是提供云服務(wù)的廠商，還是數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)方，大家其實(shí)最關(guān)注的還是自身利益的最大化，因此能夠研究出定價(jià)與能耗優(yōu)化之間的關(guān)系，給出最優(yōu)的定價(jià)策略和能耗成本優(yōu)化方案，這可以說(shuō)是必由之路，也將促進(jìn)云計(jì)算市場(chǎng)的健康發(fā)展。

    作為國(guó)內(nèi)最大的云服務(wù)提供商，阿里云的營(yíng)收增速雖然很快，但該業(yè)務(wù)的虧損已經(jīng)是一個(gè)公開的秘密。在阿里巴巴2019年年報(bào)中，我們就能看出，作為阿里四大核心板塊之一的云計(jì)算業(yè)務(wù)，雖然2019財(cái)年的營(yíng)收為240．8億元，達(dá)到了2015年的近20倍，但是其虧損是在持續(xù)擴(kuò)大。這里面，很大的原因就在于不斷增加的成本投入。

    總體來(lái)說(shuō)，一邊是成本，一邊是性能，云計(jì)算廠商其實(shí)已經(jīng)陷入兩難的境地，而想要化解該難題，多半需要仰仗芯片和架構(gòu)提供商們了。這是Arm和其他新玩家的機(jī)會(huì)。