211service.com
Mobiltelefonchips till räddningen
Det tar energi att köra datorerna i datacenter – och sedan mer energi att kyla ner dem. Med efterfrågan på cloud computing som växer snabbt, letar företagen som driver dessa centra efter sätt att spara på energikostnaderna. Mikroprocessorerna inuti deras datorer ser ut att vara ett idealiskt mål.
Litet under: Armada XP, en ARM-mikroprocessor tillverkad av Marvell.
I åratal har Intel och AMD dominerat mikroprocessormarknaden med högpresterande chips. Men eftersom kostnaden för kylning av chips blir ett större problem, kommer dessa företag att möta konkurrens från lågeffekts uppkomlingar, av vilka några använder chiparkitekturer som ursprungligen utvecklades för mobiltelefoner och andra mobila enheter.
Marvell från Santa Clara, Kalifornien, och Calxeda i Austin, Texas, har tillkännagett serverchips som använder ARM-chips – en typ av processor som dominerar marknaden för mobila enheter.
ARM-chipdesignen – licensierad av ett företag som heter ARM, baserat i Cambridge, U.K. – härstammar från en batteribegränsad miljö, vilket innebär att den i sig har låg effekt. Designen är relativt enkel och byter ut processorkraft mot energibesparingar. Till skillnad från Intel och AMD-chips kan ARM-chipdesigner modifieras av andra företag och optimeras för specifika uppgifter. ARM-chips integrerar också komponenter som normalt finns någon annanstans i en server till ett chip, ett tillvägagångssätt som sparar utrymme och kostnader.
ARM-chips produceras också redan i större antal än Intel och AMD-chips. På sikt kan det innebära större innovation och lägre produktionskostnader, eftersom konkurrens mellan olika producenter kan driva på bättre design och produktionsmetoder.
För att kompensera för förlusten av prestanda jämfört med högpresterande chips, skulle ett företag behöva använda fler ARM-chips för mer belastande applikationer.
Tillverkare av dessa ARM-chips har ingen hemlig sås som får dem runt fysikens lagar, säger Tom Halfhill, branschanalytiker och redaktör för Mikroprocessorrapport . De pratar inte så mycket just nu om hur mycket kraft deras marker verkligen kommer att spara, men det grundläggande faktum är att prestanda kostar kraft.
Viren Shah, senior director för Marvells affärsenhet, säger att chipsen bäst används i system där nätverk är flaskhalsen för bearbetningen. Bra exempel på detta skulle vara webbservrar och molnbaserade applikationer, där enkla bearbetningsuppgifter kan distribueras över ett nätverk.
I så fall, säger han, skulle de fyrkärniga chipsen som används av Marvell (som har fyra centrala processorer som fungerar parallellt) kunna använda mindre än 10 watt i situationer där de flesta andra processorer vanligtvis använder mer än 80 watt. Men för uppgifter som kräver mycket processorkraft, som tunga databasapplikationer och höghastighetshandel, skulle chipsen sannolikt inte ge några energibesparingar, säger han.
Det finns också stora hinder som måste övervinnas innan ARM-chips är allmänt accepterade. Serverbranschen har 20 års erfarenhet av att finjustera programvara för x86-instruktionsuppsättningen som används av Intel och AMD. Detta innebär att ARM-chips inte kan köra operativsystem och annan programvara utvecklad för x86-baserade system. De är kompatibla med system med öppen källkod som Linux, säger Halfhill. Men specialiserad programvara har vanligtvis utvecklats för x86-plattformar.
ARM är också en 32-bitarsarkitektur, medan datacenter vanligtvis använder 64-bitarsarkitekturer. Detta innebär att programvaran som körs på dessa system är designad för att hantera större databitar än ARM-chips kan hantera, vilket gör det svårare att skriva om.
Gary Lauterbach, teknisk chef för ett annat företag som erbjuder serverchips med låg effekt, SeaMicro , säger att ARM-baserade servrar vanligtvis kan ge energibesparingar på 50 procent eller mer efter ett års implementering. Men han tror att ARM-servrar bara kommer att lyckas genom att skapa en aktiv community med öppen källkod för att bygga och optimera mjukvara. Om det händer, säger han, står vi inför en kamp som sannolikt kommer att hjälpa konsumenterna avsevärt.
SeaMicro, baserat i Santa Clara, Kalifornien, designar serverchips baserade på Intels lågeffekts, x86-kompatibla Atom-chipset för mobila enheter. SeaMicros första produkt, SM10000-servern, erbjuder dubbelt så hög prestanda per watt som en jämförbar high-end-server, enligt Mikroprocessorrapport t.
Du kan räkna med att branschen kommer att tillhandahålla många fler lågeffektalternativ inom en snar framtid, säger Wu Feng , en datavetare och energieffektivitetsexpert vid Virginia Tech.
Mer än hälften av datacentren där ute hävdar att elanvändning är deras främsta anläggningsfråga, tillägger han. Just nu letar alla i serverbranschen efter den där produkten som helt kan förändra hur servrar använder energi.