低功耗智能手机芯片将为服务器所用

Barcelona Supercomputing Center（BSC）的一个研究小组认为在未来智能手机芯片将会取代更昂贵和更耗电的x86处理器，被大多数世界上最顶级的超级计算机所使用。

芯片大战

研究人员指出，更便宜的芯片带来更快的速度，历史上已经发生了太多的例子。在1993年，被称为Top500的世界上最快的超级计算机们，主要使用的就是基于向量处理器的系统。他们接触了不太昂贵的RISC处理器（如IBM的动力芯片），超级计算机使用该芯片在过去十年中达到了顶峰。现在RISC芯片又被更便宜的芯片所取代，如英特尔的Xeon和AMD的Opteron，Top500中有超过400个使用的是这两种芯片。

这种转变都有一个共同点，研究人员表示：“微处理器杀死了向量超级计算机，因为它们‘更便宜、更环保’。虽然移动处理器并不更快，但它们明显都便宜很多。”

移动处理器可能成为业界标准的处理器

今天市面上的大部分智能手机和平板使用的都是ARM设计的低功耗芯片。英特尔已经发现了其Atom处理器的一些成功之处，该处理器最初是专为上网本设计的，并且仍然基于其x86架构。

企业把移动处理器安装在服务器中，都是希望能够降低数据中心的能源消耗。智能手机芯片也被一些人视为适合于涉及大量的小额交易，如施加了搜索结果和处理"喜欢"在社交网络上的工作负载等。像Xeon和Opteron这样强大的芯片则被视为需要更多表现的软件的最好搭档，如大型数据库应用程序和ERP（企业资源计划）系统。

BSC的目标之一是构建原型系统，帮助提高每瓦的性能。该组织由西班牙政府和欧盟资助，目前已经建成了基于Nvidia的四核Tegra 3芯片的服务器，它使用的是一个ARM Cortex-A9处理器的设计，以及基于更快的Cortex-A15的三星双核Exynos 5。

研究人员比较了三星的1.7GHz双核Exynos 5250、Nvidia的1.3GHz的四核Tegra3和英特尔的2.4GHz四核酷睿i7-2760QM——这是一个台式机芯片，而不是服务器芯片。

ARM vs. 英特尔

研究人员表示，他们发现ARM处理器在单核性能上比英特尔处理器更省电，并且ARM芯片可以在HPC环境中有效地进行缩放。在多核基础上，在相同的时钟频率下，ARM芯片比英特尔x86芯片更高效，但英特尔最高的性能水平更有效率。

两个ARM芯片之间的比较—— Nvidia Tegra 3芯片相比三星的Exynos5250。Exynos 5250在单核性能上是Tegra 3的1.7倍。

ARM离服务器更进一步

惠普最近 推出了Moonshot服务器，该服务器基于英特尔的低功耗Atom服务器芯片。戴尔还建造了使用ARM服务器的原型机，并且正在考虑在超级计算中使用低功耗芯片。

BSC的研究人员指出， ARM的设计弱点可能在服务器使用过程中显露出来。今天的ARM芯片全是32位的设计，这意味着它们可以解决的内存量是有限的。它们缺乏纠错技术、没有网络负载芯片和不使用标准的I/O接口。

ARM已经宣布了一个64位的设计，并且Calxeda、AMD和AppliedMicro将联合推出一款带有I/O和网络功能的64位ARM芯片。

ARM服务器市场将快速得到发展，技术挑战将会得以解决，并且由于竞争的加剧可能会进一步压低价格。