От смартфонов до серверов

Компания ARM Holdings анонсировала создание процессоров нового поколения, пообещав клиентам пятикратное увеличение производительности. Таким образом, разработчики рассчитывают вывести свои чипы за рамки рынка смартфонов и интегрировать их в новые виды оборудования, в частности в высокопроизводительные маршрутизаторы и серверы.

Процессор Cortex-A15 MPCore был представлен на пресс-конференции, проходившей в Сан-Франциско. Его название само по себе уже призвано отразить сделанный разработчиками гигантский шаг вперед: в настоящее время ARM предлагает модели Cortex-A8 и
Cortex-A9.

"Сегодня у нас великий день, — заявил вице-президент ARM по маркетингу Эрик Скорн. — В истории компании произошло по-настоящему грандиозное событие".

Процессоры ARM используются в большинстве современных смартфонов, в том числе в iPhone и устройствах, работающих на платформе Android. Кроме того, чипы ARM интегрированы в принтеры, жесткие диски и массу других электронных продуктов. Компания ARM проектирует конструкцию чипа, а затем передает лицензии на его производство другим организациям, к числу которых относятся, в частности, Texas Instruments и Samsung.

Впрочем, процессор A15 поступит в продажу еще не скоро. Даже появление его предшественника, Cortex-A9, ожидается лишь к концу текущего года. Поставок же смартфонов и других устройств, построенных на базе A15, по словам Скорна, стоит ждать ближе к концу 2012 года.

Однако даже с учетом всего этого, в ARM не удержались от громких заявлений. По словам представителей компании, производительность A15 в пять раз превысит результаты, демонстрируемые самым быстрым на сегодняшний день процессором ARM — двухъядерным чипом Cortex-A8, работающим на частоте 1 ГГц. На основе архитектуры A15 предполагается выпускать чипы с двумя, четырьмя, восемью и, возможно, 16 процессорными ядрами, каждое из которых будет работать на частоте 2,5 ГГц.

Смартфонам понадобятся только одно- и двухъядерные процессоры, однако в ARM рассчитывают, что более мощные версии A15 откроют для их чипов новые рынки. В области бытовой электроники речь идет о планшетных ПК и домашних мультимедийных серверах, а в корпоративной сфере — о базовых станциях беспроводных сетей, маршрутизаторах старшего класса и серверах.

Ожидается, что низкое энергопотребление, присущее чипам ARM, побудит производителей устройств интегрировать A15 в свои новые продукты. Трудно пока сказать, сколько энергии будет потреблять A15, но, скорее всего, по этому критерию новый процессор окажется вполне сравнимым с существующими сегодня продуктами.

"Создание A15 стало для ARM огромным шагом вперед, — подчеркнул аналитик компании Insight64 Натан Бруквуд. — Безусловно, этот чип проектировался для решения задач, выходящих за рамки возможностей нынешних процессоров".

Новая платформа окажется пригодной и для виртуализации операционных систем, благодаря чему пользователи смартфонов смогут осуществлять переключение между двумя операционными средами, одна из которых, к примеру, будет служить для домашнего использования, а другая — для работы. Кроме того, с ее появлением операторы и разработчики приложений смогут обновлять программное обеспечение без участия производителей устройств.

Процессор A15 будет поддерживать до 1 Тбайт физической памяти (сегодня объем поддерживаемой памяти ограничен 4 Гбайт). В сочетании с виртуализацией это повышает шансы на применение новых процессоров в серверах. Чипы ARM не обладают достаточной мощностью для консолидации рабочей нагрузки, но виртуализация открывает иные возможности, связанные, например, с переносом рабочей нагрузки на другие серверы.

Тем не менее, есть по крайней мере один серьезный недостаток, ограничивающий сферу применения A15 в серверах. Дело в том, что процессор имеет 32-разрядную архитектуру.

"Новый процессор не является 64-разрядным, — заметил Бруквуд. — Складывается довольно неудобная ситуация, когда поддержка терабайта памяти сопряжена со слишком большими сложностями. Для того чтобы добиться этого, разработчикам придется идти на различные ухищрения.

Такое же положение дел мы наблюдали и в мире x86, пока AMD не выпустила Opteron. Рискну предположить, что в ближайшие пару лет по этому же пути пойдет и компания ARM, которая предложит рынку 64-разрядную версию своего процессора".

"Процессор A15 хорошо подходит для сетевых приложений, и особенно тех из них, которые требуют высокого уровня параллелизма, — подчеркнул Скорн. — Сюда относятся перемещение по веб-страницам, выполнение поисковых операций и работа в среде социальных сетей".

"Для многих приложений подобного рода производительность Xeon или Opteron является избыточной, — добавил Бруквуд. — Вот почему некоторые компании (в частности, SeaMicro) выпускают серверы на базе процессоров Atom. И я не удивлюсь, если в один прекрасный день инженеры SeaMicro перенесут свои наработки на платформу ARM".

В прошлом освоение новых рынков у ARM шло с переменным успехом. Компания попыталась бросить вызов Intel в сегменте нетбуков, но операционная система Windows, пользовавшаяся наибольшей популярностью у владельцев подобных компьютеров, на чипах ARM не работала. Поэтому большинство нетбуков по-прежнему оснащаются процессорами Intel Atom.

По словам Скорна, инфраструктурное оборудование (в частности, маршрутизаторы и серверы) становится для ARM более перспективным, в том числе и потому, что этим устройствам не требуется в полном объеме поддерживать огромное разнообразие существующего программного обеспечения.

"Что касается серверов, здесь достаточно относительно небольшого числа ключевых программных компонентов, к которым относятся Linux, Apache, MySQL и Perl, — пояснил Скорн. — Они отличаются высоким уровнем управляемости и переносимости.
Существуют типы серверов, на которые нам стоит обратить особое внимание. Прежде всего речь здесь идет о серверах печати и мультимедийных серверах, которые относятся к классу потребительских продуктов. И сегодня мы находимся лишь в самом начале этого долгого пути".

Преимущества A15 во многом обусловлены созданной инженерами ARM технологией Amba 4 — интерфейса шины, позволяющей объединять кластеры из четырех процессорных ядер. Кроме того, такое решение помогает добиться слаженной работы чипа, обеспечивая обработку ядрами согласованных наборов данных.

При производстве A15 будут применяться технологические процессы на 32 и 28 нм. В ARM сообщили, что лицензии на право использования новой архитектуры уже переданы компаниям TI, Samsung и ST Ericsson.