ARM与x86的较量 未来谁更适合云计算时代

ARM和英特尔处理器架构之争不断升温。英特尔x86如今的地位确实难以动摇，但是ARM具有显著的功耗优势，在未来更具吸引力。那么什么样的CPU最能满足未来的需求呢？

　　ARM于2011年发布了Cortex-A15处理器，它采用多核无序超标量设计，主频可高达2.5GHz。Cortex-A15具有重要意义，因为它与前代的ARM设计背道而驰，前代ARM处理器以牺牲性能为代价实现最低能耗。相反，Cortex-A15以实现强大的性能指标为明确目标，而把低能耗放在了次要位置。ARMHoldings从本质上来说是一家向其他制造商发放自身设计许可的知识产权公司，由制造商制造芯片，然后再将芯片应用于其他制造商的系统产品之中。2012年底，市场上开始出现采用Cortex-A15设计的产品，预计2013年将会出现更多此类产品。

　　但是，想要赢得未来竞争的处理器公司并不只ARM一家。几周前，英特尔针对数据中心发布了基于自身凌动架构的全新低功耗CPU。凌动S1200系列旨在提供x86在低功耗片上系统上的指令集兼容性，。凌动S1200系列主要针对微服务器和其他以性能为导向、功耗较低的应用。

　　以下是三星Exynos5250（对最近推出的Cortex-A15的授权实施）和英特尔凌动S1260（S1200系列的高端产品）的简要对比情况。Exynos5系列应用于最新的SamsungGoogleChromebook和Nexus10平板电脑中。需要特别说明的是，三星Exynos5250与英特尔凌动S1260这两款处理器都仅是庞大的处理器家族中的，因此对某一市场所进行的最佳优化并不完全适合另一个市场。最典型的示例就是Exynos的4GB内存限制，这对于移动应用来说很正常，但是显然并不适合云计算。但是，Cortex-A15架构采用了一个40位的分页内存算法（“大物理地址扩展”），可支持高达1TB的内存。

　　注意：Exynos5250的功耗目前尚且未知，难以获取。我寻遍所有三星文档，也未能发现。我唯一的收获是在StreamComputing找到了电压预估。这一数值可能并不正确。此处的主要目的是说明它的功耗相当低，可能低于凌动1260。

　　现在的问题是ARM和英特尔x86哪款CPU更好？然而这将引发另外一个问题：在哪方面更好？Leverhawk主要感兴趣的两个市场是移动计算和云计算，因此，此后的分析也将更侧重于这两方面的内容。

　　将要进行对比的主要因素包括：

　　功耗

　　性能

　　应用兼容性

　　数据中心特性

移动计算

　　在移动世界，如果其他条件都相同，那么功耗则是取得成功重要的决定性因素。虽然晶体管数量、内存大小和磁盘容量都在不断增加，但是电池性能并未随之增强。ARM架构具有相当出色的能效，因此，目前它广泛应用于包括智能手机和平板电脑在内的各种移动设备中。但是除了智能手机和平板电脑外，移动市场还包括笔记本电脑和上网本。

　　谈到智能手机和平板电脑时，用户通常会有这样的想法，“我希望设备能够随身携带，而且至少能够运行一整天不用充电。设备不能太重，所以不能使用巨大的电池;设备必须具有出色的能效。但是除了电池需要能够保持一整天外，我还需要设备保持较快的速度，因为我希望一直在设备上运行各种应用。我无需在手机或平板电脑上运行与台式机相同的系统;我希望购买新软件，以适合新的使用模式。我不需要TB级的内存或者像ECC那样卓越的数据中心特性。”

　　只要摒弃对现有操作系统和应用的依赖并假定会出现新的应用环境（比如iOS和Android），那么 ARM将是绝对的赢家，因为它具有更出色的能效，同时还能提供良好的性能。

　　而笔记本电脑和上网本市场考虑的则会稍有不同。可能会是这样，“我希望电池能使用3到6个小时而无需充电。设备可以大一点、重一点，因此可以使用容量更大的电池。希望它能够像台式机设备那样，只不过是移动的。所以，我希望设备能够运行台式机的应用。使用电池时我可以在性能上做出一些牺牲，而插上电源后则可以获得出色的性能。我需要几GB的RAM，但是无需卓越的数据中心特性。”

　　在这种情况下，操作系统和应用的兼容性是需要考虑的主要特性，因此高能效的x86设计将是更好的选择。

　　现在，这一切都显而易见，因为市场已经在按照这个趋势发展。让我们来看一下我们能否提取出一些要点：

　　ARM将继续在移动设备领域中表现出色，而移动设备中出现新操作系统和应用环境则是再正常不过的了。用户无法运行台式机应用，而且电池使用时间也非常重要。

　　但是，ARM短期内在笔记本电脑或上网本领域难以取得重要斩获。如果我需要一台可移动的台式机，我希望能使用所有现有软件。除非iOS或Android可以在具有传统键盘的设备上运行，并开发一个足够丰富的生态系统来替代我的所有台式机功能，否则这种现状难以改变。

可能会有一种例外，那就