转守为攻 英特尔至强D全面交锋64位ARM

ZDNet至顶网服务器频道 06月09日 评论分析（文/于泽）：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。

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。

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。

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。

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。

细心的读者应该还记得在《论“互联网+”时代下的关键业务新常态》一文中对于关键业务外延的论述，就是如今的关键业务已扩展至了从前端（Web端）到后端（数据中心端）的全业务平台，只关注传统关键业务，为其上最好的设备的方式已不可取，用户需要关注业务流程的每个环节。结合前文所讲，不难发现，至强D已经为这种业务需求的变化做好了准备，相比上一代产品，性能、RAS特性等均实现了大幅增强。那至强D相比64位ARM的表现又如何呢？首先我们看看二者在性能层面的表现。

比拼64位ARM，性能如何？

按照惯例，既然是芯片级的较量，我们还是先看看双方在性能方面的比拼。当然，与关键业务对性能的要求不同，数据中心边缘应用并不是一味要求性能高，而是更追求每瓦的性能高低，这是因为数据中心边缘所部署的设备数量要远大于关键业务系统，比如像BAT之类的互联网厂商的Web接入系统的服务器规模一般都在几万台，哪怕节省1%的电量，最终节约的都是一个十分可观的数字。

前文讲过，在至强D发布之前，C2000系列与64位ARM之间就产品层面的较量大致处于犬牙交错的状态，也就是说差不多，何以为证呢？举个例子，根据AMD公布的A1100的SPEC测试成绩显示，8核心（A1100最顶尖产品）的SPECint_rate整数性能大约为80，每核心10，热设计功耗25W。凌动C2750（C2000系列最顶尖产品）的SPECint_rate整数性能是多少呢？根据英特尔官方数据，C2750的该项测试成绩为106，TDP为20瓦。可以看出二者有一定差距，但还不算太大（这里需要指出的是C2750发布时间较早，在2013年9月，A1100是2014年1月发布的，二者差不多属于一代产品）。

AMD皓龙A1100 SPECint_rate整数性能测试成绩

英特尔凌动C2750与上一代产品S1260的SPECint_rate整数性能测试成绩对比

如果说1年多以前，A1100与C2750还勉强算势均力敌的话，那随着至强D的诞生，这一差距明显被拉大了。

至强D与凌动C2750的动态Web性能测试对比

根据英特尔公开的资料显示，在动态Web服务的测试中，搭载预生产的1.9GHz、8核心至强D的系统性能是搭载2.4GHz、8核心凌动C2750系统的3.4倍，相较而言有着显著的性能提高，而即便平均到每瓦性能也提升至1.7倍。要知道，最后量产的至强D主频为2.0GHz，显然这一性能提升数值还会更高。粗略计算，至强D的每瓦性能已经是A1100的2倍以上。

以上可以说是至强D与64位ARM比较的第一个层面——性能。不用细追究，至强D的性能也远超过64位ARM。或许有人会质疑，至强D是今年新发布的产品，而A1100去年就发了，相差超过1年，这样的比较并不公平。这其中确实有一点道理，但一方面就如前文所讲，选择A1100实属无奈，其已经算是64位ARM阵营中很新的产品了；另一方面，即便是给其加一代产品，想要实现两倍多的性能提升也并非易事，这也引出了64位ARM与至强D较量的另一个层面。

性能只是冰山一角 生态更重要

“如今IT行业的比拼绝不只是产品之间的较量”，相信这句话大多数人是认同的。产品好只是有了一块好的敲门砖，至于能不能敲开门，还需要一系列配套的“措施”。比如是否有足够多的OEM厂商、操作系统厂商、应用开发商等。

性能方面的较量二者已见分晓，那在上述层面二者之间又是一个什么态势呢？其实也不用多说，ARM的强项在移动端，像智能手机、平板电脑等领域，其占有绝对优势，生态自然也更丰富，但论企业级市场，其进入也不过才几年时间，较英特尔之间的差距要远大于二者在性能层面的差距。

以OEM厂商为例，所有的服务器厂商，包括惠普、戴尔、华为、浪潮、联想、SuperMirco等都是英特尔强有力的合作伙伴。反观ARM，虽然惠普、戴尔、联想等都声称要推出64位ARM服务器，但除了惠普MoonShot登月计划服务器外，其它都迟迟不见动静。是这些厂商不看好这项技术吗？显然不是，那是为什么？因为在没有形成一个完整的生态圈之前，即便生产出来产品也卖不出去，因为产品是要用的，不是摆放在那看的。

同样的道理，对于操作系统层面、应用层面、解决方案层面也都是一样，ARM要想成功不可能一蹴而就，包括英特尔成就今天的局面也是一步步走出来的。这其中ARM还有一个天然的劣势，那就是其只提供核心架构，而不提供成品。换句话说，ARM只管收授权费，但对于下游厂商的支持是十分有限的。在这样的情形下，要想在企业市场推广ARM产品，就需要像惠普这样的厂商去不断的投入、构建生态，换做是你，这样的吸引力有多大呢？要知道想在企业级市场立足的投入是要远高于智能手机、平板电脑等领域的。

总的来说，如果说凌动C2000系列产品时期，英特尔在边缘数据中心领域还处于固守状态的话，那随着至强D的发布，英特尔已全面进入反攻期。与此同时，至强D的面世也意味着英特尔在关键业务新常态下的布局更加全面、强悍。当然，话说回来，究竟鹿死谁手现在下结论还为时尚早。但可以肯定的是英特尔这艘大船一旦开动，ARM面临的将是更加严峻的形势。