高通ARM服務(wù)器芯片高規(guī)格 或有機會搶占服務(wù)器市場

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

　　根據(jù)The Next Platform報導(dǎo)，代號為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，另一個具有市場競爭力的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)計并不支援同步多線程(Simultaneous Multithreading;SMT)處理繁重的工作負載，而Amberwing芯片則以雙核心模組為基礎(chǔ)，可以負擔(dān)完整的工作負載，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)計每個核心的大小介于256 KB到1 MB之間，視高通選擇的10納米制程而定，外界猜測極可能由臺積電或是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校正錯誤，L0和L1也有自動修正的同位資料保護功能。

　　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個主要特性為：精細的電源管理、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存儲器上的本地存儲器壓縮。

　　由于L3快取對服務(wù)器性能的影響很大，高通的工程師費大工夫才降低了這個資源的競爭(contention)，這些服務(wù)品質(zhì)(Quality of Service)特性對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DDR4存儲器控制器，最高速度可達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。最大亮點在于這些都封裝成尺寸55x55mm的CPU，而且具有LGA插槽，不會像移動裝置處理器那樣焊接在主機板上。

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

　　Centriq 2400芯片已開始出樣給客戶，預(yù)計第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)平臺商用化，并爭取到微軟(Microsoft)這個客戶，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)濟競爭的角度來看，任何Xeon以外的芯片選項還是有發(fā)展空間。