高通ARM服務(wù)器芯片高規(guī)格 或有機(jī)會(huì)搶占服務(wù)器市場(chǎng)

　　不少廠商嘗試以ARM架構(gòu)處理器打入資料中心市場(chǎng)，如果從設(shè)計(jì)能力、財(cái)力和研發(fā)穩(wěn)定度等層面來看，高通(Qualcomm)或許有機(jī)會(huì)成功，而秘密武器就是日前在Hot Chips大會(huì)上發(fā)表的Falkor核心。

　　根據(jù)The Next Platform報(bào)導(dǎo)，代號(hào)為Amberwing的Centriq 2400芯片是高通開發(fā)的第五代客制ARM處理器，內(nèi)建符合ARMv8規(guī)格的Falkor核心，也是繼Cavium的ThunderX2芯片之后，另一個(gè)具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的ARM服務(wù)器芯片。

　　與其他ARM服務(wù)器芯片最大的不同在于高通拿掉了所有支援32位元的電路，只支援64位元的工作負(fù)載，目的是為了能在Amberwing芯片上塞入更多核心，加上過去15年服務(wù)器的工作負(fù)載都以64位元執(zhí)行，因此不用擔(dān)心向下相容的問題。

　　Centriq 2400 ARM芯片最初的設(shè)計(jì)并不支援同步多線程(Simultaneous Multithreading;SMT)處理繁重的工作負(fù)載，而Amberwing芯片則以雙核心模組為基礎(chǔ)，可以負(fù)擔(dān)完整的工作負(fù)載，且除了L2快取、電源管理、環(huán)形互連之外，并不共用其他元件。

　　高通并未揭露L2快取的完整規(guī)格，但預(yù)計(jì)每個(gè)核心的大小介于256 KB到1 MB之間，視高通選擇的10納米制程而定，外界猜測(cè)極可能由臺(tái)積電或是GlobalFoudries代工。唯一可以確定的是Amberwing芯片上的L2快取包含了L1快取，為128位元組的8向關(guān)聯(lián)式快取列。L2和L3快取上都有ECC校正錯(cuò)誤，L0和L1也有自動(dòng)修正的同位資料保護(hù)功能。

　　Falkor核心的管線(pipeline)是異質(zhì)的，可以處理多種指令，管線的長(zhǎng)度也不同，可讓不同類型的指令和資料以最小化閑置硬件的方式通過核心。Falkor核心能夠成為服務(wù)器芯片的3個(gè)主要特性為：精細(xì)的電源管理、可供Amberwing芯片上所有核心共用的L3快取服務(wù)品質(zhì)，以及DDR4存儲(chǔ)器上的本地存儲(chǔ)器壓縮。

　　由于L3快取對(duì)服務(wù)器性能的影響很大，高通的工程師費(fèi)大工夫才降低了這個(gè)資源的競(jìng)爭(zhēng)(contention)，這些服務(wù)品質(zhì)(Quality of Service)特性對(duì)目前私有和公有云端基礎(chǔ)設(shè)施使用的虛擬網(wǎng)路工作負(fù)載特別重要。Falkor核心具有Hypervisor虛擬化(EL2)及TrustZone安全監(jiān)控(EL3)的硬件輔助功能，高通還提供支援AES資料加密和SHA1和SHA2-256雜湊函數(shù)的加速器供選擇。

　　Amberwing系統(tǒng)單芯片具有6個(gè)DDR4存儲(chǔ)器控制器，最高速度可達(dá)2.67GHz，與英特爾(Intel)和超微(AMD)近期推出的X86服務(wù)器芯片相當(dāng)。每個(gè)插槽最高可提供768GB容量，與Skylake Xeon產(chǎn)品相同，但略遜于超微Epyc處理器的1TB容量。

　　Centriq 2400芯片的PCI-Express 3.0通道有32條，比英特爾和超微少。Centriq 2400的南橋部分具有DMA、SATA、USB和其他ARM型的I/O控制器。最大亮點(diǎn)在于這些都封裝成尺寸55x55mm的CPU，而且具有LGA插槽，不會(huì)像移動(dòng)裝置處理器那樣焊接在主機(jī)板上。

　　Amberwing SoC唯一缺少的是支援跨多個(gè)處理器的NUMA叢集。高通與超微都認(rèn)為他們目標(biāo)的云端和超大規(guī)模資料中心客戶會(huì)希望盡量減少機(jī)器的插槽數(shù)量，降低節(jié)點(diǎn)和軟件的復(fù)雜性。因此，目前Centriq系列產(chǎn)品并沒有可擴(kuò)充或縮小的NUMA，但如果客戶想要更多的共用存儲(chǔ)器，高通也可能變更設(shè)計(jì)。

　　Centriq 2400芯片已開始出樣給客戶，預(yù)計(jì)第4季可以出貨。高通在建立ARM服務(wù)器事業(yè)的基礎(chǔ)上展現(xiàn)了必要的耐心，例如等候10納米制程的成熟、沒有將早期的開發(fā)平臺(tái)商用化，并爭(zhēng)取到微軟(Microsoft)這個(gè)客戶，使用Centriq 2400芯片執(zhí)行ARM架構(gòu)的Windows Server版本。當(dāng)然，如果高通能趕在超微推出Epyc X86服務(wù)器芯片之前就捷足先登自然最好，但無論如何，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的角度來看，任何Xeon以外的芯片選項(xiàng)還是有發(fā)展空間。