64位ARM处理器搭配RISC 提高可扩展性

2013-09-05 15:02 来源:电子信息网 作者:和静

RISC(Reduced Instruction Set Computer)即精简指令集,一直是移动设备的主流技术。而CISC (Complex Instruction Set Computer)即复杂指令集,已经在虚拟化环境下发展壮大。二者都是设计制造微处理器的两种典型技术,但是RISC以及RISC芯片现在在服务器中承担了更为重要的角色。这主要归功于ARM及其参考架构,而64位ARM处理器的出现意味着管理员必须采用虚拟化战略以最大限度地提高系统的利用率和可扩展性。

64位ARM处理器提供虚拟化支持

为使虚拟化发挥优化资源以及硬件性能优势,服务器需要支持一些核心的处理器技术。

首 先,处理器必须提供允许hypervisor管理并分配计算资源的指令集,没有资源重叠影响工作负载安全性。早期的部署依赖软件进行管理与分配,但是软件 实际上影响了性能而且对在旧系统上进行虚拟化进行了严格的限制。传统的x86处理器采用虚拟化扩展,ARM也采用了这一方式,在ARMv7中针对虚拟化引 入了硬件加速。

其次,在虚拟化环境中内存是一个主要关注点。传统的32位处理器只能访问4GB的系统内存,这限制了系统能够支持的虚拟机的总数。这一限制提醒我们迁移到64位处理器,64位处理器在理论上能够访问16艾字节的内存,远远大于在目前的服务器系统中实际配置的内存大小。

大 型物理地址扩展通过将32位地址映射到40位地址范围,使旧有的ARM处理器克服了32位内存限制。但是为了支持数据中心工作负载并运行企业级操作系 统,ARM处理器还必须迁移到64位平台。ARMv8架构比如ARM的Cortex-A50系列是一款真正的能够进行64位寻址的64位处理器。

什么时候使用ARM处理器进行服务器虚拟化

Intel至强、AMD酷龙以及其他x86处理器能够处理大量指令,而且包含数十亿个在2-3GHz频率下运行的晶体管。这一数量巨大的晶体管处理复杂指令的扩展集合,但是将消耗大量的电力,而且会影响处理效率。

RISC技术的目标是通过精简指令集降低功耗并提升性能。RISC减少了指令的数量,因此减少了晶体管的总数。晶体管的数量更少降低了功耗,这是通过处理器提升性能的最快方式。这一精简的处理器使用1GHz或者更低的时钟频率能够达到更好的性能。

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ARM RISC

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