外媒：證明ARM是錯的 要為英特爾“平反”

　　隨著ARM架構處理器在移動市場的崛起，英特爾所堅持的x86架構似乎被認為是錯的，一直以來也有不少人堅持這樣的觀點，Seeking Alpha作者Ashraf Eassa近日卻撰文表示，ARM是錯的，ARM在PC領域和服務器領域會很快消亡，而英特爾則將在平板和手機領域獲得更多的份額，以下是原文：

　　我 欣賞ARM公司如今的成績和產品，但是我對其首席執(zhí)行官近年來宣稱“ARM指令集架構在能效方面，相對于競爭對手英特爾的芯片具有天然架構優(yōu)勢”的夸大言 論表示質疑。一直以來，我在《Seeking Alpha》上都表達了這樣的觀點：指令集因素對于功耗的影響是可以忽略不計的，微處理器架構(真正的處理器設計)才是決定“每瓦性能比”指標的關鍵。在 這篇文章中，我將向大家展示來自學術機構的一些研究成果，這些研究證實了我的觀點。同時，我還將就其長遠意義進行更加深入的分析。

　　先從這段我采訪ARM首席執(zhí)行官的摘錄寫起：

　　“英特爾必然會贏得一些智能手機設計。我們將英特爾視為非常重要的競爭對手。它們能否成為能效方面的領導者?不，當然不會。”

　　這一觀點已被解讀成一個觀念，即英特爾X86指令集存在一些固有的能效問題。這導致許多非技術人員發(fā)表了被誤導了的言論，認為英特爾應該“獲取ARM授權許可”并“構建ARM芯片。”這是一個明顯荒謬的觀念，而更多明智的人則一再指出：所有這些只是微架構設計的目標。從歷史上看，英特爾一直將更高性能設計作為目標。顯然，這將導致更大的功耗。此外，由于性能/功耗比曲線是非線性的，這些因素會讓人們會誤以為：ARM能夠以更低的功耗升級至英特爾的性能水平。

　　微架構vs.指令集

　　廣義的“ARM芯片”的概念正被誤讀。“ARM芯片”有兩種類型：

　　·通用內核：對于那些沒有資源和意愿來開發(fā)其自有處理器的公司，ARM提供了完整的CPU內核設計。從性能/功耗比的角度來看，這些內核通常都相當不錯，這也是它們被廣泛采用的原因。

　　·定制內核：希望針對特定負載而提供差異化能力的公司，會采用定制CPU內核。

　　ARM自有的CPU內核對大部分智能手機/平板電腦來說足夠高效和強大。然而，諸如蘋果和 高通這樣的企業(yè)認為，有必要在內核設計方面走自己的路，因此每家公司的內核設計都有各自不同的性能/功耗特性。如果能效單純是指令集帶來的，那么高通和蘋 果就沒有必要做這項工作——這分明就是浪費錢。我的主張是：實際的芯片設計，再加上制造這個芯片所采用的晶體管技術，才是性能/功耗比的決定因素。

　　簡 單地說，“ARM指令集”是用來實現軟件兼容性的。因此，一款蘋果ARM內核能夠運行與高通ARM內核相同的代碼。當然，指令集還定義了其他一些事情，例 如內存如何尋址、哪些指令需要被執(zhí)行、有多少寄存器可用。但實際上，大多數的指令集(X86、POWER、ARM、MIPS)都是非常出色的。

　　研究結果證明了這一點

　　由威斯康辛大學的幾名研究人員撰寫的，并在IEEE高性能計算機架構國際研討會上發(fā)表的研究報告，得出了以下結論，澄清了業(yè)界對ARM/X86的不實傳言：

　　·性能的差異是由微架構的差異所導致的，與ISA(指令集架構)無關。

　　·能耗同樣與ISA無關。

　　·ISA差異會對技術實現方法產生影響，但是現代微架構技術已經讓這些影響不具備實際意義;從根本上說，不存在某個ISA更加高效。

　　·ARM和X86的具體實現僅僅是為不同性能水平進行優(yōu)化的設計點而已。

　　盡管技術領域的許多人一直持有這樣正確的觀點，但是投資界則基本上都被蒙在鼓里。那么，這些研究結果意味著什么呢?

　　ARM在服務器領域將很快消亡

　　ARM服務器設計的一大“賣點”，就是被“神話”的強于英特爾的能效。但是，ARM指令集架構在該領域并無優(yōu)勢，而英特爾通過調整精化其下一代微架構，將達到傳統(tǒng)ARM的功耗水平。但與ARM竭力吹捧的指令集架構優(yōu)勢不同，英特爾具備以下實際的優(yōu)勢：

　　· 在服務器廠商當中的口碑：英特爾目前擁有服務器市場，并已反復證明它能夠生產可靠、快速、高效的解決方案。構建服務器來支持網站關鍵節(jié)點的人們，將會非常 猶豫轉向使用像ARM這樣的“小家伙”作為服務器的核心。具有諷刺意味的是，不斷痛失服務器市場份額的AMD公司，可能是僅有的一家在服務器領域口碑不錯 的微服務器廠商，因為它在服務器芯片業(yè)務方面有十多年的經驗。

　　·全球最先進的晶體管技術：從根本上講，處理器取決于晶體管。在給定功率的芯 片中內置的晶體管數量越多、每個晶體管消耗的功率越少，你就能讓芯片變得更快、更好和更便宜。當其他芯片廠還在苦苦掙扎于28納米 HKMG(高K金屬柵極)的時候，英特爾已經進入22納米制程，即第一代三柵極，同時也是其第三代高K金屬柵極制程。今年即將推出的基于該制程技術的全新 凌動處理器，將會把Applied Micro的40納米制程的“X-Gene”以及其它32納米/28納米制程設計的芯片打得片甲不留。隨著英特爾在2014年切入14 納米，競爭對手的日子會更難過。AMD同樣處于劣勢。

　　·長期積累的微架構經驗：英特爾5年前推出的凌動內核，已被證明足以有效抗衡ARM Cortex A9、高通最新卓越的“Krait”以及蘋果耀眼的“Swift”。在32納米制程方面，英特爾古老的內核在能效上與最好的32納米/28納米ARM設計 相比，非常具有競爭力。你能否想象在英特爾今年過渡至全新微架構，并將在制程技術方面領先1到2代(22nm + FinFET)的狀況下，將會發(fā)生什么?這甚至不能被稱為競爭。

　　英特爾不僅擁有主場優(yōu)勢，還極有可能具備能夠以比競爭對手成本更低的方式構 建用于服務器的卓越芯片，這將封死ARM服務器廠商進入的大門。哦，我還忘了提及另一個優(yōu)勢：英特爾具有自己的晶圓廠(可保留晶圓代工廠的利潤在自己手 里)，而其它所有公司都必須向臺積電/GloFo/聯電/三星付費，這使得英特爾擁有顯著的成本結構優(yōu)勢。

　　ARM在傳統(tǒng)PC領域將很快消亡

　　這一研究報告對于提高性能方面得出以下觀點：

　　高性能處理器相較于低性能處理器需要更多的功耗，這與指令集架構或是能效無關。它們遵循公認的功耗/性能相互制約的魔方。

　　這 就是為什么無論何時有人一說英特爾的“內核”產品“能效不高”，我就失望搖頭的原因。性能的增加和能耗不是線性增加的關系。你不能簡單地將一個低功耗 ARM或凌動處理器的性能和能耗乘以數倍，然后就聲稱這樣的處理器的內核將比目前更強大的處理器的內核更高效。人們的確試圖在一個芯片或系統(tǒng)上堅持內置任 意數量的內核，然后宣稱目前“大”內核設計的處理器是不必要的。但這是有條件的，即軟件執(zhí)行必須高度并行在任意數量的小內核上，而絲毫不考慮軟件中單線程 執(zhí)行的性能。對于大部分工作負載而言，這是一個非常大的常識性假設錯誤。

　　在PC領域，英特爾擁有“數十年經驗”這一優(yōu)勢，再加上非常明顯的制程技術領先優(yōu)勢，以及長期沉淀的軟件基礎，任何ARM廠商都絕無可能在傳統(tǒng)Windows PC領域玩得轉，除非安卓或Chrome操作系統(tǒng)取得顯著進展，才有可能與英特爾和AMD在同場競爭。

　　英特爾將在平板電腦/手機領域獲得市場份額

　　世界上最流行的操作系統(tǒng)——谷歌的安卓——完全與指令集無關，英特爾正在積極地與那些僅編寫ARM原生代碼的軟件開發(fā)者合作，以便進行重新編譯。有趣的是，我曾經花幾周時間使用基于英特爾處理器的摩托羅拉Razr i手機，發(fā)現任何在其上運行的應用程序都不存在兼容性問題。

　　在 平板電腦和變形設備設計方面，英特爾在Windows 8領域只與AMD競爭，并與Nvidia、高通、三星及其它亞洲系統(tǒng)芯片(SoC)廠商競爭安卓市場份額(所有這些平臺都基于ARM)。我并不知道英特爾 在這塊市場可以取得多少市場份額，但是它將擁有一個強大的產品，使其至少在這塊市場中分得不小的一杯羹。

　　在手機領域，我注意到一些能夠提供 頂尖調制解調器的公司數量正不斷減少。高通、英特爾和博通將是該領域的主要廠商，未來一兩年，英特爾將伴隨其在LTE領域所取得的進展而贏得美國市場的設 計訂單。英特爾缺席美國市場與X86/ARM并沒有多大關系，而完全是因為LTE。是否曾注意到高通是如何進入每個在美國市場銷售的手機的?完全是由于調 制解調器。X86/ARM是一個爭議點，如果英特爾設計基于ARM的芯片，那么它將在這個領域顆粒無收。

　　結論

　　沒錯，ARM的股價正呈上升趨勢;是的，它現在占據平板電腦/智能手機市場的絕大多數份額，平板電腦/智能手機被稱為“由兼容ARM的系統(tǒng)芯片(SoC)驅 動的設備”，但是由此貶損英特爾的實力是荒誕可笑的。有人曾告訴我，英特爾必須與整個ARM生態(tài)系統(tǒng)競爭。但事實并非如此，英特爾是在與ARM生態(tài)系統(tǒng)內 部的公司進行競爭，而這些公司之間同樣存在類似的競爭……雖然可能還需要一些時間，但是未來對英特爾更加利好