转守为攻 英特尔至强D全面交锋64位ARM

  经过多年打拼,在如今的数据中心领域,英特尔已占据绝对优势。但树大招风,在巨大的蛋糕面前,一定会有很多人试图从中分一杯羹,IBM POWER想,ARM同样想,而这其中各方其实也一直处于一种不断博弈的状态,拼技术、比生态,比如在关键业务领域,POWER、E7一直互为追逐对象,而在数据中心边缘,64位ARM服务器处理器(以下简称64位ARM)则对标凌动系列处理器(请注意,这个时间节点截止到2015年3月)。

  为什么会有这么一个时间节点?这就不得不提到至强D系列处理器(以下简称至强D)的发布。在至强D面世之前,更多与64位ARM竞争的是凌动系列处理器(少部分是至强E3系列处理器)。那时候,虽然相比64位ARM,凌动C2000系列处理器(2013年9月发布)不落下风,但也不占太明显优势。如果长此以往,ARM对英特尔的威胁也会越来越大,这也是英特尔发布至强D的一个重要原因。

  至强D表现究竟如何?相比64位ARM,其是否有压倒性的优势?下面一起来分析一下。这里需要指出的是,至强D是完整的SoC片上系统,而ARM提供的只是核心架构,严格意义上说,二者并不等同。为了全方位地呈现至强D与64位ARM之间的异同,本文选择AMD皓龙A1100处理器(以下简称A1100)作为64位ARM的代表进行比对。至于为什么选AMD,一方面受限选择范围,毕竟研发生产64位ARM的厂商本来也不多,而像之前名噪一时的ARM服务器芯片厂商Calxeda早已倒闭;另一方面,在数据中心的边缘应用中,AMD还有一点优势,比如低功耗。所以从这个层面来看,A1100其实算是64位ARM中的佼佼者,本文的对比也可以理解为两强之间的对话。

  至强D是一款什么样的产品?

  虽然在去年的IDF上,英特尔就透露了至强D的一些相关信息,但直到今年3月,才得以真正揭开其神秘面纱。

  转守为攻 英特尔至强D全面交锋64位ARM 至强D已经发布的产品规格

  简单而言,至强D是英特尔首款基于至强系列处理器的SoC产品,其基于Broadwell架构,采用英特尔最新的14nm工艺制程(领先最新的至强E5 v3和至强E7 v3一代),目前只有两款产品面世,分别为4核和8核,每核心平均1.5MB三级缓存(8核心共享12MB三级缓存,四核心减半),支持双通道四插槽DDR4和DDR3L内存,单处理器最大支持128GB内存,TDP(热设计功耗)45W。

  转守为攻 英特尔至强D全面交锋64位ARM 至强D架构设计图,这张图很好地解释了为什么至强D是一款SoC产品,其不仅包含CPU,还有很多相应的模块。比如,其支持24个PCIe 3.0通道,8个PCIe 2.0通道,4个USB3.0接口、6个SATA3接口,而且还支持 2个万兆网络接口。

  当然,以上信息看起来可能没有多大的感觉,与同类产品相比,甚至差不多。比如,A1100基于64位ARM Cortex-A57架构,同样是SoC式设计,内置四核心或八核心(前者为屏蔽一部分核心而来),每核心平均1MB三级缓存(全部核心共享一体化三级缓存,容量最高8MB),主频不低于2GHz,内存控制器同时支持DDR3和DDR4,最高容量为128GB,制造工艺为GlobalFoundries的28nm工艺。

  如果纯分析参数,二者差的可能真没有那么多。但要说至强D最重要的、或者说最强势的一点,还是英特尔TSX(事务同步扩展)指令集的应用。可能你觉得这个词似曾相识?没错,在前些天至强E7 v3的发布会上就讲过这项技术,也正是主要凭借这项新技术,使得E7 v3在SAP HANA的测试中较E7 v2提升达6倍之多。

  转守为攻 英特尔至强D全面交锋64位ARM 至强D与凌动C2000、至强E5 v3的主要RAS特性对比。可以看出,在C2000的基础上,至强D新增了很多RAS特性。

  除此之外,为了更好地支持更高端的服务器应用和特殊场合对单路SoC系统的可靠性需求,至强D新增了很多RAS特性,比如PCI Express ECRC (End-to-End CRC)就是至强E5 v3甚至都不具备的。

转守为攻 英特尔至强D全面交锋64位ARM

  所以总结起来,至强D是英特尔一款介于凌动C2000系列和E3系列(更准确地讲,应该是E5系列)处理器之间的产品,它的定位更加细化,主要面向以动态Web服务、专用托管和Web高速缓存,边缘路由和安全设备,入门级的SAN和NAS存储、温存储等数据中心边缘应用领域。