Може ли AMD, arm или ibm вдлъбнатина в сървъра доминиране на сървъра?

Миналата седмица обявяването на плановете на AMD за създаване на ARM базирани сървъри ме накара да се замисля какво би било необходимо за изместване на Intel от господстващото й положение в сървърите. Краткият отговор изглежда е, че би било много трудно.

От години AMD се опитва да се конкурира директно със стандарта x86 на Intel. AMD имаше известен успех преди десетилетие, тъй като представи семейството на Opteron през 2003 г., първоначално на базата на архитектурата „Hammer“, която даде възможност за 64-битова обработка на x86 няколко години, преди собствените 64-битови чипове на Intel дадоха тази възможност.

Оттогава, разбира се, 64-битовите стават стандарт за сървърните процесори, а пазарният дял на Intel непрекъснато нараства. С нарастването на пазара на сървъри той премина от едноядрени процесори към многоядрени процесори. AMD имаше някои ранни многоядрени чипове, но направи голям залог на архитектурата „Булдозер“, първоначално представена през 2010 г. и доставена през 2011 г., която сдвои две цели ядра с едно ядро ​​с плаваща запетая и други споделени компоненти като начин за увеличаване на броя на целите ядра. Това беше интересна стратегия. Но Intel успя бързо да излезе с по-пълни ядра (както с цели числа, така и с плаваща запетая) и успя да увеличи броя на ядрата значително. В резултат чиповете на Intel - особено сегашната й линия Xeon E5 - просто са я изпреварили.

В резултат пазарният дял на Intel значително нарасна. Според Gartner, през 2013 г. Intel продаде 92 процента от всички сървърни процесори, което представлява 75 процента от приходите. (Разликата е, че докато само около 1% от пазара са чипове от висок клас, като чиповете IBM Power и Oracle и Fujitsu Sparc, те имат много по-висока цена, което представлява около 20 процента от приходите.) Над през последните няколко години Intel успя да премине към още по-висок клас чипове, повишавайки средните си продажни цени. Оттогава сървърните чипове на AMD са предимно постепенни промени и нищо не допринася много за пазара. AMD сега представлява около 7 процента от дяловете и 5 процента от приходите.

Докато съобщението от AMD от миналата седмица включваше индикацията, че компанията работи върху нов основен дизайн на x86, тя все още изглежда далеч - след като базираната на K12 ARM ядро ​​AMD сега е обещаваща за 2016 г. Изглежда ясно, че AMD е решила че най-добрият му залог не е да се опитва да победи Intel на x86, а по-скоро да промени дискусията към ARM чипове.

Идеята е, че ARM ядрите, с тяхното наследство в устройства с ниска мощност, трябва да дават възможност за поне повече енергийно ефективни сървърни чипове. В крайна сметка ARM ядрите доминират почти телефоните и таблетите по начина, по който доминират сървърите на Intel.

Това всъщност не е нова идея, разбира се. Компании като Marvell и Calxeda (първоначално Smooth-Stone и наскоро затворени) започнаха да говорят за концепцията за ARM-базирани сървъри преди около четири години. Но тези първи сървърни части бяха 32-битови и докато преди няколко години видяхме някои системи, те не оказаха никакво реално влияние на пазара.

Сега виждаме 64-битово поколение ARM сървърни чипове. Applied Micro всъщност може да бъде първият на пазара, след като обяви, че 64-битовият чип X-Gene 2 ще се доставя тази пролет. Този чип се основава на двуядрен процесорен модул с общо осем персонализирани ядра ARM v8, а компанията е планирала последващо име, наречено X-Gene 3 с до 16 ядра.

Други компании като Marvell, Broadcom, Nvidia и Qualcomm показаха 64-битови ARM процесори, насочени към мобилния пазар, като Nvidia и Qualcomm обявиха планове за работа по персонализирани ARM ядра. Те могат да бъдат адаптирани и за процесорното пространство на ARM сървъра. И има слухове за уеб-мащабни компании, които работят и върху собствените си 64-битови ARM дизайни, но все още няма съобщения.

Всъщност първите приложения на такива ARM сървъри вероятно ще идват от някоя от уеб-мащабните компании, тъй като те пишат свои собствени приложения и теоретично биха могли да ги настроят да работят най-добре с процесорите, по-специално в приложения, където нуждите на процесора са по-малко отколкото целта да бъде енергийно ефективна.

По-рано тази година Андрю Фелдман на AMD прогнозира, че до 2019 г. чиповете ARM ще управляват една четвърт от пазара на сървъри, като персонализираните ARM процесори ще станат норма за центровете за данни.

Междувременно има и други алтернативи. IBM създаде консорциума OpenPower, проектиран да поеме неговата архитектура на Power (която използва в своите висок клас сървъри) и да разшири това до по-голямо разнообразие от различни дизайни на сървъри. Отчасти това изглежда отбранително, тъй като изглежда, че собствените системи на Unix губят пазарен дял и няма смисъл да проектирате нови ядра, освен ако не можете да направите достатъчно чипове.

Наскоро IBM обяви първите си сървъри, базирани на новия дизайн на Power 8, твърдейки, че дизайните могат да анализират данни 50 пъти по-бързо от x86 сървърите. Това, разбира се, остава да видим, но исторически това е било по-мощна линия. (Архитектурата на Power се конкурира с чиповете Sparc, както и Itanium на Intel, въпреки че през последните години всички те загубиха позициите си към x86 системи.) Такива чипове отдавна са позиционирани като по-мощни от x86 дизайни и въпросът е може ли да бъде и енергийно ефективен.

Това е една от причините да ми е интересно да видя Nvidia и Google сред компаниите, които се присъединиха към консорциума OpenPower. По-специално, Google наскоро показа дънната платка на сървъра Power8 и заяви, че работи върху пренасянето на своя стек на софтуер в Power.

Отново именно уеб-мащабните компании - Google, Facebook, Amazon и т.н., са най-подходящи за използване на нова архитектура. Досега това, което видяхме, бяха предимно индикации за поддръжка и няколко незначителни теста, а основната първа стъпка ще бъде, ако някоя от тези компании действително използва значителен брой Power или ARM чипове, за да стартира голяма част от своите инфраструктура.

Дори и тогава дали някой такъв чип може да набере критичната маса, която е необходима, за да си струва да приставите корпоративния софтуер към нова архитектура, е открит, но много критичен въпрос.

Изглежда, че екосистемата ARM, която вероятно ще продава стотици милиони 64-битови чипове на пазара за мобилни устройства през следващите няколко години, има по-добър резултат от Power, но не можете да разчитате на IBM, особено ако Google проявява истински интерес.

Междувременно Intel предприе много стъпки към диверсифициране на своята сървърна линия. Основната категория вече се нарича Xeon E5, насочена към сървъри с единични и двойни сокети, които вече се предлагат с до 12 ядра. Компанията има линия, наречена Xeon E7, насочена към мулти-сокет сървъри. Това беше наскоро опреснено, за да включва режими с до 15 ядра и 30 нишки, като 8-гнездовата версия вече може да се справи с 12TB памет. За сървъри с едно гнездо Intel вече има семейството Xeon E3 с до четири ядра. И в категорията на микросървърите - където са насочени повечето от ARM сървърите, сега компанията разполага с 64-битовата линия Atom C2000, известна като Avoton, която вече се предлага с до осем ядра.

Въпреки че Intel казва, че смята, че микросервърите ще бъдат относително малка част от пазара, той очевидно не иска да остави отвор за AMD или някой от базираните на ARM доставчици.

Един голям въпрос е само колко от пазара има за сървърите с ниска мощност. Gartner смята, че микросервърите потенциално биха могли да представляват до 15 процента от пазара, но както изтъква анализаторът на Gartner Sergis Mushell, дори там Avoton е реален конкурент и други компании би трябвало да го подбият по цена. И отбелязва, че Intel има огромни икономии от мащабни предимства, особено в семейството на Xeon, тъй като това се използва не само в изчислителни сървъри, но и в масиви за съхранение и някои мрежови продукти.

Много рядко е случаят, когато всеки един доставчик може да доминира напълно в основна продуктова категория за толкова дълго време. Дори компаниите, които повече или по-малко създават категория, обикновено се оказват с някаква конкуренция. Така че ще бъде интересно да видим как Intel реагира, ако всъщност получи малко повече конкуренция в сървърното пространство.

И все пак предполагам, че всяко реално движение към нови архитектури е все още поне на няколко години, тъй като първите компании трябва да получат своите софтуерни пакети, работещи върху нови архитектури (ето защо бих очаквал, че хората в уеб-мащаба ще започнат първо, т.е. тъй като те контролират собствения си софтуер). Тогава те трябва да тестват и да видят как всъщност работи в мащаб в реалния свят на най-обещаващите приложения. Едва по-късно очаквам да видя внедряване в по-големи мащаби и може би по-голяма миграция на корпоративния софтуер. Това е процес, който в най-добрия случай ще отнеме няколко години, но със сигурност си струва да се гледа.

Бележка на редактора: Тази история е актуализирана на 5/15. По-ранна версия посочва AMD кодово име като Барселона, а не Булдозер.