Chip ARM sẽ sớm thay thế x86 trên server
Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Siêu điện toán Barcelona (Tây Ban Nha) dự đoán chip di dộng sẽ thay thế nền tảng x86 đắt đỏ và ngốn pin vốn đang thống trị trên các hệ thống máy tính hiệu suất cao trong tương lai gần.
Trận chiến vi xử lý và sự tuần hoàn của lịch sử
Năm 1993, các bộ xử lý vector thống trị trên những mẫu siêu máy tính nhanh nhất thế giới thuộc nhóm Top 500. Đầu thập kỷ trước, chip RISC (viết tắt của Reduced instruction set computing) có giá thấp hơn bắt đầu giành lấy thị trường của vi xử lý vector. Tuy vậy, thời kỳ hưng thinh của RISC cũng không kéo dài mãi, các mẫu chip giá thấp hơn như Intel Xeon hay AMD Opteron sau đó đã “soán vị” những sản phẩm này và hiện được sử dụng trên hơn 400 siêu máy tính nhanh nhất hiện nay.
Các mẫu chip như Intel Xeon có thể giành ngôi vương từ RISC là nhờ có giá thấp hơn.
Nói đến khả năng vi xử lý di động có thể thay thế x86, nhóm nghiên cứu cho biết: “Lịch sử sắp sửa lặp lại”. Mọi câu chuyện đều có một điểm chung là sản phẩm thay thế ra sau luôn rẻ và tiết kiệm năng lượng đáng kể hơn trước.
“ Chip di động không nhanh hơn (nền tảng x86) nhưng giá bán của chúng thấp hơn nhiều”, các nhà nghiên cứu nhận định. Hiện nay, hầu hết smartphone và tablet hiện nay đều sử dụng vi xử lý tiết kiệm điện năng của ARM. Trong khi đó, Intel, hãng sản xuất chip lớn nhất thế giới, cũng đang cố gắng cạnh tranh trên thị trường di động với chip Atom dựa trên nền tảng x86 nhưng chưa tạo ra được nhiều thành công lớn.
Sự xâm lấn của chip ARM
Video đang HOT
Vấn đề được các công ty quan tâm nhất khi nghĩ đến việc đưa vi xử lý di động vào hệ thống server của mình là giảm số tiền điện phải chi trả. Bên cạnh việc tiết kiệm năng lượng, các sản phẩm này cũng được đánh giá là phù hợp cho các tác vụ nhỏ được lặp đi lặp lại nhiều lần, ví dụ như xử lý lệnh tìm kiếm hay lệnh “like” trên mạng xã hội. Trong khi đó, những chip như Xeon hay Opteron lại phù hợp hơn phần mềm đòi hỏi hệ thống phải có hiệu suất cao, ví dụ ứng dụng cơ sở dữ liệu lớn hay hệ thống ERP (viết tắt của Enterprise Resource Planning hay hệ thống Hoạch định Nguồn lực Doanh nghiệp).
Hầu hết các server và siêu máy tính hiện nay đều dùng chip nền tảng x86. Ảnh: Flickr.
Với ý muốn tạo ra được hệ thống có hiệu suất được cải thiện trên từng watt điện, Trung tâm Siêu điện toán Barcelona đã đưa thành công chip Nvidia Tegra 3 bốn lõi nền tảng ARM Cortex-A9 và Samsung Exynos 5 lõi kép nền tảng ARM Cortex A15 vào các server thử nghiệm. Sau đó, nhóm nghiên cứu kiểm tra hiệu năng hệ thống dùng chip ARM với server dùng chip Intel Core i7-2760QM tốc độ 2,4 GHz.
Kết quả cho thấy nếu tính về hiệu suất lõi đơn, chip ARM tiết kiệm điện năng hơn sản phẩm của Intel và hoàn toàn phù hợp cho môi trường máy tính hiệu suất cao. Trong khi đó, nếu tính về hiệu năng đa lõi, vi xử lý nền tảng ARM cũng có thể sánh ngang với x86 về tần số đồng hồ (clock frequency) nhưng chỉ xét riêng về hiệu năng thì chip Intel vẫn đạt kết quả cao nhất. Khi so sánh kết quả benchmark của hai mẫu chip Tegra 3 và Exynos 5 thì vi xử lý Samsung có tốc độ cao hơn Nvidia tới 1,7 lần nếu tính trên quy mô lõi đơn.
Mới đây, HP vừa giới thiệu server Moonshot sử dụng chip Atom tiết kiệm diện năng của Intel. Tuy nhiên, trong tương lai, hãng có thể giới thiệu các hệ thống Moonshot dùng chip ARM của Texas Instruments hay Calxeda. Một công ty khác là Dell cũng đang sản xuất thử nghiệm máy chủ dùng vi xử lý ARM và đang tính đến việc đưa chip tiết kiệm điện năng lên siêu máy tính.
Tương lai của vi xử lý ARM
Mặc dù có nhiều lợi thế về hiệu suất và tiết kiệm năng lượng nhưng điều này không đồng nghĩa với việc vi xử lý ARM là hoàn hảo. Các nhà nghiên cứu Tây Ban Nha cho biết chip ARM mới dừng lại ở thiết kế 32-bit, đồng nghĩa với việc bộ nhớ bị giới hạn. Thêm vào đó, chúng còn thiếu mất những tính năng như công nghệ sửa lỗi hay giao tiếp I/O tiêu chuẩn.
Chip di động có thể giành lấy thị trường của Intel x86 trong tương lai. Ảnh: Androidauthority.
Để khắc phục các nhược điểm của chip 32-bit, AMD đã giới thiệu thiết kế 64-bit. Các hãng như Calxeda, AMD và AppliedMicro được kỳ vọng sẽ sớm tung ra chip ARM 64-bit với một loạt tính năng mạng và giao tiếp I/O trong tương lai.
Nhóm nghiên cứu của Trung tâm Siêu điện toán Barcelona dự đoán khi thị trường server cho chip ARM phát triển, các thách thức về kỹ thuật sẽ được giải quyết. Đồng thời, sự cạnh tranh quyết liệt sẽ kéo giá bán của sản phẩm xuống hơn nữa.
Theo VNE
Dell nghiên cứu siêu máy tính nền tảng ARM
Chip ARM từ trước tới nay chưa bao giờ là đối thủ của x86 trong lĩnh vực siêu máy tính, nhưng điều này có thể sẽ thay đổi trong tương lai. Bộ phận phụ trách nghiên cứu của Dell hiện đang tiến hành nghiên cứu các bản prototype siêu máy tính dùng vi xử lý ARM để có thể triển khai loại siêu máy tính này trong tương lai.
"Dell có những ý tưởng hay trong việc xây dựng các siêu máy tính ARM. Các thiết kế prototype và các công việc khác hiện đang được Dell thử nghiệm trong phòng thí nghiệm của mình" - Giám đốc tại nhóm nghiên cứu điện toán của Dell, Tim Carroll, cho biết.
Vi xử lý ARM là con chip được dùng hầu hết trên smartphone và máy tính bảng hiện nay, và nó đang bắt đầu thu hút được các công ty trong việc trang bị cho các máy chủ. Trong tương lai, nếu áp dụng thành công, các trung tâm dữ liệu hứa hẹn sẽ tiết kiệm được rất nhiều điện năng, trong khi vẫn đủ đảm bảo sức mạnh xử lý. Hiện tại, chính Dell cũng là hãng đã cung cấp các prototype máy chủ ARM tầm thấp đến tầm trung cho khách hàng của mình.
Hiện nay, các siêu máy tính mạnh nhất thế giới đều sử dụng vi xử lý x86 do Intel, AMD sản xuất; hoặc vi xử lý Power của IBM; Sparc của Oracle. Chip ARM được đánh giá là không đủ mạnh để dùng cho siêu máy tính, là các cỗ máy vốn được dùng cho các công việc tính toán phức tạp.
Tuy nhiên, Tim Carroll cũng lưu ý rằng thị trường có thể thay đổi nhanh chóng, giống như trước đây với vi xử lý đồ họa. Nếu như trước đây, chip đồ họa không giữ nhiều vai trò trong siêu máy tính, nhưng cho tới nay thì chúng lại rất cần thiết, quan trọng không kém CPU.
Sẽ mất thêm thời gian
Trung tâm siêu máy tính Barcelona (Barcelona Supercomputing Center) là một trong các tổ chức tiên phong trong việc áp dụng vi xử lý ARM cho siêu máy tính. Hồi năm ngoái, BSC cho biết họ đang sản xuất một bản prototype siêu máy tính dùng vi xử lý 2 nhân Exynos 5 của Samsung. Hồi cuối năm 2011, tổ chức này cũng công bố một siêu máy tính dùng vi xử lý Tegra 3 của Nvidia.
Các con chip dùng cho máy chủ ARM do các hãng Calxeda, Marvell và Texas Instruments gia công. Chip ARM hiện có 2 phiên bản là 32- và 40-bit, tuy nhiên, ARM cũng đã giới thiệu thế hệ chip kiến trúc ARMv8 64-bit với các đại diện là Cortex-A57 và Cortex-A53. Advanced Micro Devices, AppliedMicro, và các hãng khác được cho cũng sẽ tích hợp chip ARM để dùng trong các server.
Tuy nhiên, sẽ có thể phải mất một thời gian nữa để ARM được cộng đồng nghiên cứu chấp nhận, đại diện của Dell cho biết. Các phần mềm được viết ra hiện nay vẫn chưa có ý định nhắm tới server ARM, và các nhà nghiên cứu thường có xu hướng viết phần mềm hướng tới các nền tảng cũ đã ổn định. ARM, x86, và Power là các vi xử lý chạy trên các kiến trúc khác nhau và hỗ trợ các nền tảng code khác nhau.
Dell hiện nay cũng có các máy chủ dùng vi xử lý x86 có sức mạnh cao. Đó là chiếc siêu máy tính Stampede được lắp đặt tại trung tâm điện toán tiên tiến Texas (Texas Advanced Computing Center) thuộc trường đại học Texas, Austin, Mỹ, với sức mạnh xử lý 10 petaflop. Danh hiệu siêu máy tính mạnh nhất thế giới hiện nay thuộc về Titan với sức mạnh 10 tetaflop. Siêu máy tính Stampede có tổng cộng 102.400 nhân xử lý, bao gồm CPU Xeon E5 của Intel, card đồ họa của Nvidia, vi xử lý Xeon Phi của Intel. Máy có tổng cộng 182 rack, RAM 270 TB, ổ cứng 14 petabyte, chiếm diện tích 102.193.344 m2. Số dây cáp dùng cho vi xử lý này dài tới 120.7008 km, còn số điện nó tiêu thụ là 3 megawatt.
Tham khảo: PCWorld
Bộ xử lý Ivy Bridge thế hệ mới siêu tiết kiệm điện năng Intel đang nghiên cứu sản xuất thế hệ chip Ivy Bridge mới có khả năng tiết kiệm năng lượng hơn cả các model đang sử dụng trên các mẫu ultrabook và MacBook Air hiện nay. Intel có thể ra mắt mẫu chip Ivy Bridge mới tiết kiệm năng lượng hơn cả các model đang dùng trên ultrabook và MacBook Air. Theo Cnet, số...