本篇文章给大家谈谈arm服务器芯片,以及什么是ARM服务器对应的知识点,文章可能有点长,但是希望大家可以阅读完,增长自己的知识,最重要的是希望对各位有所帮助,可以解决了您的问题,不要忘了收藏本站喔。
一、什么是ARM服务器
其实处理器的*能以及功耗归根结底只看工艺和规模,指令集其实没啥关系。arm的优势就是专注于低功耗的小核心,其授权方式构成生态圈(仅限硬件),硬件开发成本低选择多。但是啊arm没有服务器端的软件基础。
X86正相反,Intel不允许其他企业插手(除了amd,但amd对做超低功耗x86不热心),但是软件方面却有完整的生态圈。
虽然现在软件多数能跨平台,但是与arm良好匹配还需要时间证明。所以arm的关键优势是可以摆脱intel的*,可以实现芯片级的硬件定制。arm的功耗还有*能功耗比优势什么的完全是唬人的。intel完全做得到相当的功耗或者*能功耗比,而且它确实正在这个方向发力
二、riscv架构和arm的区别
从2010年夏天开始,伯克利研究团队大约花了四年的时间,设计和开发了一套完整的新的指令集。这个新的指令集叫做RISC-V,指令集从2014年正式发布之初就受到多方质疑,到2017年印度政府表示将大力资助基于RISC-V的处理器项目,使RISC-V成为了印度的事实国家指令集。再到今年国内从国家政策层面对于RISC-V进行支持,上海成为国内第一个将RISC-V列入政府扶持对象的城市。IBM、NXP、西部数据、英伟达、高通、三星、谷歌、特斯拉、华为、中天微、中兴微、阿里、高云、中科院计算所等国内外150多家企业与科研机构的加入RISC-V阵营。
经过短短几年时间,RISC-V不仅有政策的支持,企业和学术圈对这个开源指令集的关注度不断提高,甚至让Arm也感受到了压力。因为自RlSC-V 2010年在伯克利大学诞生以来,业界出现最多的一个声音就是,RISC-V可能改变现有的由Arm和Intel X86主导的处理器架构竞争格局,尤其将会对Arm在消费类、IOT等嵌入式市场造成冲击。
ARM与RISC-V的区别
ARM架构和RISC-V架构都源自1980年代的精简指令计算机RISC。两者最大的不同就在于其推崇的大道至简的技术风格和彻底开放的模式。ARM是一种封闭的指令集架构,众多只用ARM架构的厂商,只能根据自身需求,调整产品频率和功耗,不得改变原有设计,经过几十年的发展演变,CPU架构变得极为复杂和冗繁,ARM架构文档长达数千页,指令数目复杂,版本众多,彼此之间既不兼容,也不支持模块化,并且存在着高昂的专利和架构授权问题。反观RISC-V,在设计之初,就定位为是一种完全开源的架构,规避了计算机体系几十年发展的弯路,架构文档只有二百多页,基本指令数目仅40多条,同时一套指令集支持所有架构,模块化使得用户可根据需求自由定制,配置不同的指令子集。
未来ARM和RISC-V的竞争将会何去何从?
目前ARM占据了以移动设备为代表的处理器IP的绝大部分市场,而RISC-V则是后起之秀。那么,未来会何去何从呢?
ARM与RISC-V的竞争有点像上世纪末的Windows和Linux之争,ARM和RISC-V的未来竞争格局也可能类似。首先几乎可以肯定的是,在ARM的传统优势领域,即手机领域,RISC-V基本没有机会,因为手机经过十年迭代后不太会彻底改变处理器内核了,这也和目前Windows经过二十多年风雨仍然是PC市场操作系统龙头老大一样。但是,在新兴的领域,RISC-V和ARM都处于同一起跑线上,而RISC-V凭着指令集开源等特*很有可能可以击败ARM,或者至少能够占据可观的市场份额。目前这样的新兴市场主要是物联网市场。物联网市场有长尾化的特*,拥有众多细分市场,同时对于功耗有很高的要求,因此对于可以针对不同应用灵活修改指令集和芯片架构设计的RISC-V有优势,相比之下使用ARM往往只能做一个标准化设计,很难实现差异化。此外,物联网市场对于成本较敏感,RISC-V免费授权的特点对于芯片厂商也很重要。在RISC-V*会名单中,我们可以看到高通、联发科这样重点布局物联网的企业。而在目前很火的AI芯片市场,ARM和RISC-V则尚看不出明显的优劣。这是因为高*能AI芯片中无论是使用ARM还是RISC-V的核,主要都是作为控制器来使用,最主要的也是最核心的计算单元往往是电路设计师自行设计而不会使用IP;另一方面AI芯片的利润空间往往较大,因此RISC-V的免费的特点并没有带来特别大的优势。
三、如果ARM不再授权,华为还能做出芯片吗
ARM不再授权华为,华为很难再找到替补方案。架构和操作系统是紧密相连的。在移动端设备主流操作系统只有Android和IOS,他们和ARM是穿同一条裤子,架构需要让操作系统从底层支持。
目前华为、高通、三星、苹果、联发科的芯片都很难脱离ARM而存在,更别说用其他架构或自己研发架构。ARM有三种授权模式:第一种是架构/指令集层级授权,获得授权后可以对ARM架构进行大幅度改造,甚至可以对ARM指令集进行扩展或缩减。第二种是内核层级授权,获得授权后可以以一个内核为基础添加其他模块。第三种是使用层级授权,获得授权后只能使用,不能魔改。
客户选择IP授权方案后,向ARM支付一笔预付款才能取得设计资料和EDA工具,当客户完成研发、制造以及出货后,ARM还会按照生产的数量收取权力金。华为买断的是ARMv8的架构授权,而并不是ARM所有的架构授权。
如果ARM不再授权华为了,那么很快出现的新架构华为将不再可能拥有。架构能让芯片的*能*提升,这绝对是要落后的。架构也没有想象中的那么简单,如果没有ARM的授权,华为在芯片领域很难形成战斗力,也很难找到领先的替补方案。
RISC-V、MIPS架构短时间内很难挑战ARM和X86,X86目前仅掌握在英特尔和AMD少数企业中并且不再对外授权。ARM阵营如今已经覆盖了90%以上的消费电子,包括了手机、硬盘驱动器、数字电视/机顶盒、微控制器等等,并且已经开始挤压X86个人电脑、服务器的市场份额。
这一切都源于ARM既不生产也不销售芯片,只专注于芯片架构的设计,谁想要就授权卖给谁。芯片设计公司只需要拿着ARM的成熟架构,稍微改改加入自己独有的功能就形成了自己的品牌竞争力。ARM庞大的生态也在一定程度上对ARM的架构改进和版本的演进起到了很大的促进作用,说得直白一点就是很多公司帮ARM做测试。
架构为什么很重要芯片架构解决的问题是:如何在这方寸之间去建造一座能容纳几十亿、几百亿晶体管的微缩的宏伟城市。大到一个区域要建几层,每一层要放多少晶体管;小到晶体管怎么放,道路是大一点还是小一点;细到城市中的电要怎么配给、每条道路上的车辆该怎么走,都归芯片架构管。这样形成的图纸和文字说明就是架构。
好的架构能够带来点石成金的魔法,举个例子:A点、B点,只有少量的业务往来,那么下图A、B之间的道路是够用的。
A点、B点,业务量大,那么必须拓宽A、B两点之间的道路,同时增加运输物资的频率才能解决当下的业务量大的问题。
A点、B点,业务量很大,通过拓宽道路、增加运输物资的频率都无法缓解压力,那么就需要在A、B两点间修建一条专门快速路。
A点、B点,业务量庞大,即时*要求高,那么就需要将B点挪到A点旁边。这样对应的就减少了运输物资的时间和损耗。
假如A点的大小不能再改变了,但A点又希望提高容积和产能,怎么办呢?那就将A点从平房改造成很多层的高楼来容纳更多的晶体管,以此来提高产能。
这就是架构的魅力所在,ARM架构优化是很多企业长期共同参与的结果。架构能够优化芯片的内部结构,提升信号传输的效率,进而减少故障率、提升*能,降低功耗。这也正是许多公司会去购买ARM的授权,而不愿意自己开发的原因。
华为在国内找不到芯片设计人才华为基于ARM的芯片架构设计团队在美国硅谷,由于美国的出口管制,华为的美国公司虽然是华为的全资子公司,但技术也不能输入到华为总部。这导致华为在美国的芯片设计人才不能再发挥作用,但在国内又招不到这样的人才。
前段时间*大学“一生一芯”计划中5位本科毕业生造出基于RISC-V造出一款110纳米的芯片。这件确实是一件值得欢呼雀跃的事,但也暴露出我国芯片之路很难发展起来的关键*问题:没有形成产学研的良*闭环,缺乏芯片领域的优秀人才储备。
芯片等底层技术有较高门槛,只有985等顶尖院校才能培养出来。普通高校只有理论,培养出来的芯片人才无法满足企业的需求。企业也不太愿意接收学生实践,即使接收也会以涉密为由,不给学生充分的锻炼机会。据《中国基础电路产业人才白皮书2017-2018》显示,到2020年前后,我国集成电路行业人才需求规模约72万人,现有人才存量只有40万,缺口将达32万。而中国大学培养的芯片人才却有八成都在转行。
在《ISCA十年论文第一作者统计》结果中显示2008年至2017年十年间,85%的芯片优秀人才选择在美国就业,仅有4%在中国就业。实际上ARM并没有拒绝与华为合作ARM是一个英国公司,在2016年被软银收购了。
在美国将华为添加到实体名单后,ARM立刻通知旗下所有员工暂停与华为的“所有有效合约、支持权利和任何未决合同”。5个月后ARM公司发表*:“在完成复杂的检查后,ARM确定可以为华为海思提供ARMv8-A和下一代架构的支持,两者用到的技术都确定不是源自美国”。
另外ARM也并不是没有竞争对手,RISC-V在一些领域已经威胁到了ARM。ARM特别重视中国市场,所以在中国成立了公司。
ARM与华为之间的合作将继续下去,无论是ARMv8架构,还是后续的架构。而留给华为的是:芯片设计出来了,要找谁去生产。以上个人浅见,欢迎批评指正。认同我的看法,请点个赞再走,感谢!喜欢我的,请关注我,再次感谢!
四、ARM与单片机的区别
1、软件方面
这应该是最大的区别了。引入了操作系统。为什么引入操作系统?有什么好处嘛?
1)方便。主要体现在后期的开发,即在操作系统上开发应用程序。不像单片机一样一切都要重新写。前期的操作系统移植工作,还是要专业人士来做。
2)安全。这是LINUX的一个特点。LINUX的内核与用户空间的内存管理分开,不会因为用户的单个程序错误而引起系统死掉。这在单片机的软件开发中没见到过。
3)高效。引入进程的管理调度系统,使系统运行更加高效。在传统的单片机开发中大多是基于中断的前后台技术,对多任务的管理有局限*。
2、硬件方面
现在的8位单片机技术硬件发展的也非常得快,也出现了许多功能非常强大的单片机。但是与32arm相比还是有些差距吧。
arm芯片大多把SDRAM,LCD等控制器集成到片子当中。在8位机,大多要进行外扩。
总的来说,单片机是个微控制器,arm显然已经是个微处理器了。
引入嵌入式操作系统之后,可以实现许多单片机系统不能完成的功能。比如:嵌入式web服务器,j*a虚拟机等。也就是说,有很多免费的资源可以利用,IT培训发现上述两种服务就是例子。如果在单片机上开发这些功能可以想象其中的难度。