移动计算功耗的考量 - ARM与x86的较量 未来谁更适合云计算时代？

　　移动计算

　　在移动世界，如果其他条件都相同，那么功耗则是取得成功重要的决定性因素。虽然晶体管数量、内存大小和磁盘容量都在不断增加，但是电池性能并未随之增强。ARM架构具有相当出色的能效，因此，目前它广泛应用于包括智能手机和平板电脑在内的各种移动设备中。但是除了智能手机和平板电脑外，移动市场还包括笔记本电脑和上网本。

　　谈到智能手机和平板电脑时，用户通常会有这样的想法，“我希望设备能够随身携带，而且至少能够运行一整天不用充电。设备不能太重，所以不能使用巨大的电池;设备必须具有出色的能效。但是除了电池需要能够保持一整天外，我还需要设备保持较快的速度，因为我希望一直在设备上运行各种应用。我无需在手机或平板电脑上运行与台式机相同的系统;我希望购买新软件，以适合新的使用模式。我不需要TB级的内存或者像ECC那样卓越的数据中心特性。”

　　只要摒弃对现有操作系统和应用的依赖并假定会出现新的应用环境（比如iOS和Android），那么ARM将是绝对的赢家，因为它具有更出色的能效，同时还能提供良好的性能。

　　而笔记本电脑和上网本市场考虑的则会稍有不同。可能会是这样，“我希望电池能使用3到6个小时而无需充电。设备可以大一点、重一点，因此可以使用容量更大的电池。希望它能够像台式机设备那样，只不过是移动的。所以，我希望设备能够运行台式机的应用。使用电池时我可以在性能上做出一些牺牲，而插上电源后则可以获得出色的性能。我需要几GB的RAM，但是无需卓越的数据中心特性。”

　　在这种情况下，操作系统和应用的兼容性是需要考虑的主要特性，因此高能效的x86设计将是更好的选择。

　　现在，这一切都显而易见，因为市场已经在按照这个趋势发展。让我们来看一下我们能否提取出一些要点：

　　ARM将继续在移动设备领域中表现出色，而移动设备中出现新操作系统和应用环境则是再正常不过的了。用户无法运行台式机应用，而且电池使用时间也非常重要。

　　但是，ARM短期内在笔记本电脑或上网本领域难以取得重要斩获。如果我需要一台可移动的台式机，我希望能使用所有现有软件。除非iOS或Android可以在具有传统键盘的设备上运行，并开发一个足够丰富的生态系统来替代我的所有台式机功能，否则这种现状难以改变。

　　可能会有一种例外，那就是高度受限的笔记本电脑/上网本，比如GoogleChromebook。在这些设备上使用web浏览器通过网络运行应用。这些设备并非适用于所有人，但是由于对全部软件堆栈的严格控制以及使用的相关转变，他们可以而且已经使用了ARM。

　　英特尔在手机和平板电脑等较小设备上的表现并不尽如人意。虽然最新的凌动设计与传统的x86标准相比具有相当出色的能效，但是它们的性能功耗比还是难以媲美最新的ARM设计。如果不需要与传统的台式机电脑软件相兼容，那么x86则没有任何优势。比如，我们看到微软新的SurfaceRT平板电脑使用的是ARM，而新的SurfacePro因为需要提供传统Windows台式机的兼容性，则使用的是x86。不过，SurfacePro电池的使用时间只有SurfaceRT的一半。

　　这些要点最终显示，对于传统的Wintel生态系统巨人微软和英特尔来说，ARM是一个巨大的威胁。如果再考虑到智能手机和平板电脑正在成为许多移动员工的主要设备、移动是主要增长市场等因素，那么这一威胁将无限放大。风险投资公司KleinerPerkinsCaulfieldandByers的合伙人MaryMeeker最近发布了一份报告，证明了这一观点。目前，为iPad或Android平板电脑加装键盘变得越来越普遍，而这将提高其与笔记本电脑和上网本的竞争力，推动ARM需求的增长。

　　云计算

　　那么，云计算和服务器端应用呢？在这种环境中，英特尔x86架构适合在家庭中应用。事实上，目前大多数数据中心使用的都是英特尔至强产品。但在未来，是否将发生改变？ARM在数据中心内的价值定位简单明了：ARM具有出色的能效，而数据中心则需要大量耗能。使用基于ARM的处理技术可以降低数据中心的整体功耗，从而降低运行成本;同时更出色的散热密度还有助于推动小型数据中心的发展。

　　理论上听起来不错，但实际能否站得住脚呢？

　　为了回答这个问题，我们需要对将要运行的预期工作负载有所了解。关键的几个工作负载包括：

　　传统的Windows和Linux实例

　　功能单一、控制严格的工作负载，如数据库

　　云计算

　　大型web资产