外媒：證明ARM是錯的 要為英特爾“平反”

　　隨著(zhù)ARM架構處理器在移動(dòng)市場(chǎng)的崛起，英特爾所堅持的x86架構似乎被認為是錯的，一直以來(lái)也有不少人堅持這樣的觀(guān)點(diǎn)，Seeking Alpha作者Ashraf Eassa近日卻撰文表示，ARM是錯的，ARM在PC領(lǐng)域和服務(wù)器領(lǐng)域會(huì )很快消亡，而英特爾則將在平板和手機領(lǐng)域獲得更多的份額，以下是原文：

　　我 欣賞ARM公司如今的成績(jì)和產(chǎn)品，但是我對其首席執行官近年來(lái)宣稱(chēng)“ARM指令集架構在能效方面，相對于競爭對手英特爾的芯片具有天然架構優(yōu)勢”的夸大言 論表示質(zhì)疑。一直以來(lái)，我在《Seeking Alpha》上都表達了這樣的觀(guān)點(diǎn)：指令集因素對于功耗的影響是可以忽略不計的，微處理器架構(真正的處理器設計)才是決定“每瓦性能比”指標的關(guān)鍵。在 這篇文章中，我將向大家展示來(lái)自學(xué)術(shù)機構的一些研究成果，這些研究證實(shí)了我的觀(guān)點(diǎn)。同時(shí)，我還將就其長(cháng)遠意義進(jìn)行更加深入的分析。

　　先從這段我采訪(fǎng)ARM首席執行官的摘錄寫(xiě)起：

　　“英特爾必然會(huì )贏(yíng)得一些智能手機設計。我們將英特爾視為非常重要的競爭對手。它們能否成為能效方面的領(lǐng)導者?不，當然不會(huì )。”

　　這一觀(guān)點(diǎn)已被解讀成一個(gè)觀(guān)念，即英特爾X86指令集存在一些固有的能效問(wèn)題。這導致許多非技術(shù)人員發(fā)表了被誤導了的言論，認為英特爾應該“獲取ARM授權許可”并“構建ARM芯片。”這是一個(gè)明顯荒謬的觀(guān)念，而更多明智的人則一再指出：所有這些只是微架構設計的目標。從歷史上看，英特爾一直將更高性能設計作為目標。顯然，這將導致更大的功耗。此外，由于性能/功耗比曲線(xiàn)是非線(xiàn)性的，這些因素會(huì )讓人們會(huì )誤以為：ARM能夠以更低的功耗升級至英特爾的性能水平。

　　微架構vs.指令集

　　廣義的“ARM芯片”的概念正被誤讀。“ARM芯片”有兩種類(lèi)型：

　　·通用內核：對于那些沒(méi)有資源和意愿來(lái)開(kāi)發(fā)其自有處理器的公司，ARM提供了完整的CPU內核設計。從性能/功耗比的角度來(lái)看，這些內核通常都相當不錯，這也是它們被廣泛采用的原因。

　　·定制內核：希望針對特定負載而提供差異化能力的公司，會(huì )采用定制CPU內核。

　　ARM自有的CPU內核對大部分智能手機/平板電腦來(lái)說(shuō)足夠高效和強大。然而，諸如蘋(píng)果和 高通這樣的企業(yè)認為，有必要在內核設計方面走自己的路，因此每家公司的內核設計都有各自不同的性能/功耗特性。如果能效單純是指令集帶來(lái)的，那么高通和蘋(píng) 果就沒(méi)有必要做這項工作——這分明就是浪費錢(qián)。我的主張是：實(shí)際的芯片設計，再加上制造這個(gè)芯片所采用的晶體管技術(shù)，才是性能/功耗比的決定因素。

　　簡(jiǎn) 單地說(shuō)，“ARM指令集”是用來(lái)實(shí)現軟件兼容性的。因此，一款蘋(píng)果ARM內核能夠運行與高通ARM內核相同的代碼。當然，指令集還定義了其他一些事情，例 如內存如何尋址、哪些指令需要被執行、有多少寄存器可用。但實(shí)際上，大多數的指令集(X86、POWER、ARM、MIPS)都是非常出色的。

　　研究結果證明了這一點(diǎn)

　　由威斯康辛大學(xué)的幾名研究人員撰寫(xiě)的，并在IEEE高性能計算機架構國際研討會(huì )上發(fā)表的研究報告，得出了以下結論，澄清了業(yè)界對ARM/X86的不實(shí)傳言：

　　·性能的差異是由微架構的差異所導致的，與ISA(指令集架構)無(wú)關(guān)。

　　·能耗同樣與ISA無(wú)關(guān)。

　　·ISA差異會(huì )對技術(shù)實(shí)現方法產(chǎn)生影響，但是現代微架構技術(shù)已經(jīng)讓這些影響不具備實(shí)際意義;從根本上說(shuō)，不存在某個(gè)ISA更加高效。

　　·ARM和X86的具體實(shí)現僅僅是為不同性能水平進(jìn)行優(yōu)化的設計點(diǎn)而已。

　　盡管技術(shù)領(lǐng)域的許多人一直持有這樣正確的觀(guān)點(diǎn)，但是投資界則基本上都被蒙在鼓里。那么，這些研究結果意味著(zhù)什么呢?

　　ARM在服務(wù)器領(lǐng)域將很快消亡

　　ARM服務(wù)器設計的一大“賣(mài)點(diǎn)”，就是被“神話(huà)”的強于英特爾的能效。但是，ARM指令集架構在該領(lǐng)域并無(wú)優(yōu)勢，而英特爾通過(guò)調整精化其下一代微架構，將達到傳統ARM的功耗水平。但與ARM竭力吹捧的指令集架構優(yōu)勢不同，英特爾具備以下實(shí)際的優(yōu)勢：

　　· 在服務(wù)器廠(chǎng)商當中的口碑：英特爾目前擁有服務(wù)器市場(chǎng)，并已反復證明它能夠生產(chǎn)可靠、快速、高效的解決方案。構建服務(wù)器來(lái)支持網(wǎng)站關(guān)鍵節點(diǎn)的人們，將會(huì )非常 猶豫轉向使用像ARM這樣的“小家伙”作為服務(wù)器的核心。具有諷刺意味的是，不斷痛失服務(wù)器市場(chǎng)份額的AMD公司，可能是僅有的一家在服務(wù)器領(lǐng)域口碑不錯 的微服務(wù)器廠(chǎng)商，因為它在服務(wù)器芯片業(yè)務(wù)方面有十多年的經(jīng)驗。

　　·全球最先進(jìn)的晶體管技術(shù)：從根本上講，處理器取決于晶體管。在給定功率的芯 片中內置的晶體管數量越多、每個(gè)晶體管消耗的功率越少，你就能讓芯片變得更快、更好和更便宜。當其他芯片廠(chǎng)還在苦苦掙扎于28納米 HKMG(高K金屬柵極)的時(shí)候，英特爾已經(jīng)進(jìn)入22納米制程，即第一代三柵極，同時(shí)也是其第三代高K金屬柵極制程。今年即將推出的基于該制程技術(shù)的全新 凌動(dòng)處理器，將會(huì )把Applied Micro的40納米制程的“X-Gene”以及其它32納米/28納米制程設計的芯片打得片甲不留。隨著(zhù)英特爾在2014年切入14 納米，競爭對手的日子會(huì )更難過(guò)。AMD同樣處于劣勢。

　　·長(cháng)期積累的微架構經(jīng)驗：英特爾5年前推出的凌動(dòng)內核，已被證明足以有效抗衡ARM Cortex A9、高通最新卓越的“Krait”以及蘋(píng)果耀眼的“Swift”。在32納米制程方面，英特爾古老的內核在能效上與最好的32納米/28納米ARM設計 相比，非常具有競爭力。你能否想象在英特爾今年過(guò)渡至全新微架構，并將在制程技術(shù)方面領(lǐng)先1到2代(22nm + FinFET)的狀況下，將會(huì )發(fā)生什么?這甚至不能被稱(chēng)為競爭。

　　英特爾不僅擁有主場(chǎng)優(yōu)勢，還極有可能具備能夠以比競爭對手成本更低的方式構 建用于服務(wù)器的卓越芯片，這將封死ARM服務(wù)器廠(chǎng)商進(jìn)入的大門(mén)。哦，我還忘了提及另一個(gè)優(yōu)勢：英特爾具有自己的晶圓廠(chǎng)(可保留晶圓代工廠(chǎng)的利潤在自己手 里)，而其它所有公司都必須向臺積電/GloFo/聯(lián)電/三星付費，這使得英特爾擁有顯著(zhù)的成本結構優(yōu)勢。

　　ARM在傳統PC領(lǐng)域將很快消亡

　　這一研究報告對于提高性能方面得出以下觀(guān)點(diǎn)：

　　高性能處理器相較于低性能處理器需要更多的功耗，這與指令集架構或是能效無(wú)關(guān)。它們遵循公認的功耗/性能相互制約的魔方。

　　這 就是為什么無(wú)論何時(shí)有人一說(shuō)英特爾的“內核”產(chǎn)品“能效不高”，我就失望搖頭的原因。性能的增加和能耗不是線(xiàn)性增加的關(guān)系。你不能簡(jiǎn)單地將一個(gè)低功耗 ARM或凌動(dòng)處理器的性能和能耗乘以數倍，然后就聲稱(chēng)這樣的處理器的內核將比目前更強大的處理器的內核更高效。人們的確試圖在一個(gè)芯片或系統上堅持內置任 意數量的內核，然后宣稱(chēng)目前“大”內核設計的處理器是不必要的。但這是有條件的，即軟件執行必須高度并行在任意數量的小內核上，而絲毫不考慮軟件中單線(xiàn)程 執行的性能。對于大部分工作負載而言，這是一個(gè)非常大的常識性假設錯誤。

　　在PC領(lǐng)域，英特爾擁有“數十年經(jīng)驗”這一優(yōu)勢，再加上非常明顯的制程技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢，以及長(cháng)期沉淀的軟件基礎，任何ARM廠(chǎng)商都絕無(wú)可能在傳統Windows PC領(lǐng)域玩得轉，除非安卓或Chrome操作系統取得顯著(zhù)進(jìn)展，才有可能與英特爾和AMD在同場(chǎng)競爭。

　　英特爾將在平板電腦/手機領(lǐng)域獲得市場(chǎng)份額

　　世界上最流行的操作系統——谷歌的安卓——完全與指令集無(wú)關(guān)，英特爾正在積極地與那些僅編寫(xiě)ARM原生代碼的軟件開(kāi)發(fā)者合作，以便進(jìn)行重新編譯。有趣的是，我曾經(jīng)花幾周時(shí)間使用基于英特爾處理器的摩托羅拉Razr i手機，發(fā)現任何在其上運行的應用程序都不存在兼容性問(wèn)題。

　　在 平板電腦和變形設備設計方面，英特爾在Windows 8領(lǐng)域只與AMD競爭，并與Nvidia、高通、三星及其它亞洲系統芯片(SoC)廠(chǎng)商競爭安卓市場(chǎng)份額(所有這些平臺都基于A(yíng)RM)。我并不知道英特爾 在這塊市場(chǎng)可以取得多少市場(chǎng)份額，但是它將擁有一個(gè)強大的產(chǎn)品，使其至少在這塊市場(chǎng)中分得不小的一杯羹。

　　在手機領(lǐng)域，我注意到一些能夠提供 頂尖調制解調器的公司數量正不斷減少。高通、英特爾和博通將是該領(lǐng)域的主要廠(chǎng)商，未來(lái)一兩年，英特爾將伴隨其在LTE領(lǐng)域所取得的進(jìn)展而贏(yíng)得美國市場(chǎng)的設 計訂單。英特爾缺席美國市場(chǎng)與X86/ARM并沒(méi)有多大關(guān)系，而完全是因為L(cháng)TE。是否曾注意到高通是如何進(jìn)入每個(gè)在美國市場(chǎng)銷(xiāo)售的手機的?完全是由于調 制解調器。X86/ARM是一個(gè)爭議點(diǎn)，如果英特爾設計基于A(yíng)RM的芯片，那么它將在這個(gè)領(lǐng)域顆粒無(wú)收。

　　結論

　　沒(méi)錯，ARM的股價(jià)正呈上升趨勢;是的，它現在占據平板電腦/智能手機市場(chǎng)的絕大多數份額，平板電腦/智能手機被稱(chēng)為“由兼容ARM的系統芯片(SoC)驅 動(dòng)的設備”，但是由此貶損英特爾的實(shí)力是荒誕可笑的。有人曾告訴我，英特爾必須與整個(gè)ARM生態(tài)系統競爭。但事實(shí)并非如此，英特爾是在與ARM生態(tài)系統內 部的公司進(jìn)行競爭，而這些公司之間同樣存在類(lèi)似的競爭……雖然可能還需要一些時(shí)間，但是未來(lái)對英特爾更加利好