ARM服务器相对于现有的x86服务器有什么优缺点,发展前景如何

ARM服务器相对于现有的x86服务器有什么优缺点,发展前景如何,第1张

其实处理器的性能以及功耗归根结底只看工艺和规模,指令集其实没啥关系。arm 的优势就是专注于低功耗的小核心,其授权方式构成生态圈(仅限硬件),硬件开发成本低选择多。但是啊arm没有服务器端的软件基础。
X86正相反,Intel不允许其他企业插手(除了amd,但amd 对做超低功耗x86不热心),但是软件方面却有完整的生态圈。
虽然现在软件多数能跨平台,但是与arm 良好匹配还需要时间证明。所以arm 的关键优势是可以摆脱intel 的垄断,可以实现芯片级的硬件定制。arm 的功耗还有性能功耗比优势什么的完全是唬人的。intel 完全做得到相当的功耗或者性能功耗比,而且它确实正在这个方向发力

ARM和x86是两种CPU架构,x86是英特尔主导的CPU架构,主要是英特尔和AMD两家生产的CPU。
ARM也是一家公司的名称,这家公司不生产CPU,只是做CPU架构设计,然后授权给其他厂商生产CPU,比如高通、三星等做的手机CPU一般都是ARM架构的。

x86的优势是性能强,目前主要应用在个人PC、工作站、服务器等领域,由于移动市场的发展,英特尔也在努力拓展移动终端领域(智能手机、平板电脑),支持的 *** 作系统主要有Windows、Linux、Unix等;
ARM的优势是功耗低,目前主要应用在智能手机、平板电脑等,移动市场促进了ARM的发展,目前也在向服务器领域拓展。支持的 *** 作系统主要是Linux(例如安卓)、Windows(winCE、win8 RT版)等。

总结ARM工控机和x86工控机,由于CPU不同,导致整体硬件平台的不同。
x86工控机性能占优势,跟一般的PC使用系统的 *** 作系统和类似的硬件。加上windows等系统的广泛支持,应用软件也较多,使用灵活。
ARM工控机,支持的 *** 作系统则与一般的PC机不同,通常为winCE、linux,或其他定制的 *** 作系统,应用相对灵活性较差。通常整个工控机都是定制的,通用性不好。但ARM发展较快,未来也许会成为很不错的选择。

姓名:韩政

学号:16010188021

嵌牛导读:在大一下学期嵌入式微处理器原理这门课程中,我们学习了arm cortexM3的架构。其中老师说到了X86与ARM架构处理器能效有很大差异从而引发探索。

嵌牛鼻子:架构  指令集

嵌牛提问:X86和ARM架构的处理器能效差异为什么会这么大?

嵌牛正文

ARM处理器本身定位于嵌入式平台,应付轻量级、目的单一明确的程序,现在应用在移动设备上正是得心应手。x86定位于桌面和服务器,这些平台上很多应用是计算密集型的,比如多媒体编辑、科研计算、模拟等等。因此将x86和ARM在移动环境下做对比得出“差不多”是不好的。

由于定位的不同,ARM处理器基于精简指令集(RISC)架构。指令集数量少就可以简化硬件逻辑的设计,减少晶体管数量,也就意味着低功耗。而且由于移动平台应用通常简单,程序的控制流不复杂,执行效率没有必要很高,所以流水线、分支预测等硬件逻辑都比较简单。这些都降低了晶体管总量。同时因为移动设备有电池的能源限制,ARM的电源管理是作为重要部分特别设计了的。比如移动设备的处理器在待机时通常只以极低的主频在运行,甚至可以暂时关闭闲置的核心、协处理器来降低功耗。

x86就截然不同。x86是复杂指令集(CISC)架构,存在很多机器指令,只为了高效地完成一项专门任务(比如MMX, SSE中的指令)。这就使得硬件的逻辑很复杂,晶体管数量庞大。为了高效地进行运算,x86架构有较长的流水线以达到指令级并行(ILP)。长流水线带来的一个弊端,就是当遇到分支时,如果预载入分支指令不是未来真实的分支,那么要清空整个流水,代价较高。所以x86为此还必须有复杂的分支预测机构,确保流水线的效率。再加上多级cache,支持超线程、虚拟化等等,x86的复杂度其实相当高。

硬件层面,这两种处理器的设计初衷可说是背道而驰的,目前看来,x86架构在移动计算站稳脚跟很困难,而ARM之类的RISC架构也无法在较复杂的应用中表现很出色,例如高性能计算等领域。

至于发热量和功耗,一则因为x86处理器要包含很多指令集,这用去了不少晶体管,二则因为内部逻辑比较复杂,也用去了不少晶体管。所以它从架构上讲,做到低功耗其实很困难,intel号称可以讲功耗做到数百毫瓦,但那是在CPU闲置进入C5或者C6 state的时候的功耗,相当于某些低频ARM处理器正常工作的功耗。

总结来看:

1、精简指令集就意味着更小的芯片,更少的晶体管工作。CISC相比于RISC有更多实现单一功能的晶体管结构(言外之意它们被使用的频率并不高),而这部分晶体管在不工作的时候会提供不小的静态功耗。

2、ARM在无指令处理的时候可以休眠,而X86在无指令处理时只是降低工作频率而已

3、ARM一般都有协处理器共同工作,比如GPU

个人感觉,虽然win8宣布支持ARM架构,x86依然会把持PC绝大部分份额。

性能差距实在有点大。ARM要在性能上接近x86,频率必须比x86处理器高很多,但是频率一高能耗就疯涨,抵消了ARM的优点。更不要提Intel的制造工艺比那些生产ARM处理器的代工厂(如台积电和三星)领先一代。

简介

更重要的,在PC上支持ARM的应用程序太少。以ARM的Win8举例,几乎所有的Windows程序都要为了ARM架构重新编译才能使用,这个工作量又有多大。

同样的,虽然,Android宣布支持x86架构(Intel的Atom),ARM依然会继续占领移动设备大部分领地。主要原因还是功耗相对差。移动设备重视的功耗而不是性能,因而x86不占优势。

X86主要用于PC领域如笔记本、台式机、小型服务器;ARM主要用于移动领域如手机、平板。

1X86的功耗比较高比如我们常用的台式机的CPU的TDP可达65W甚至更高;ARM的功耗很低只有个位数。

2X86性能很牛,比如我们可以单只利用1颗i5就能够编辑转换视频;ARM性能较弱多数在对性能要求不算高的移动领域工作X86发热量比较大,需要主动散热;ARM发热量小,不需要主动散热,X86通用性很好,ARM的通用性不太好。

3X86是英特尔Intel首先开发制造的一种微处理器体系结构的泛称,包括Intel8086、80186、80286、80386以及80486以86结尾系列,英特尔统治整个CPU产业链长达数十年。但是,Intel以增加处理器本身复杂度作为代价,去换取更高的性能,但集成的指令集数量越来越多,给硬件带来的负荷也就越来越大,无形中增加了功耗和设计难度。

4ARM(Advanced RISC Machines)公司是苹果、Acorn、VLSI、Technology等公司的合资企业。ARM采用将芯片的设计方案授权(licensing)给其他公司生产的模式,在世界范围结成了超过100个的合作伙伴(Partners),将封闭设计的Intel公司变成全民公敌。ARM处理器非常适用于移动通信领域,具有低成本、高性能和低耗电的特性,ARM的高性价比和低耗能在移动市场比英特尔更具优势。


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