x86 сервера что это
Серверы на платформе х86
 |
| Таблица 1. Критерии и оценки |
 |
| Таблица 2. Победители по каждому критерию в номинации «Серверы на платформе х86» |
 |
| Таблица 3. Результирующие оценки победителя в номинации «Серверы x86» — Hewlett Packard Enterprise |
 |
| Таблица 4. Серверы х86: результаты «призовой пятерки» |
По результатам исследования IDC EMEA Quarterly Server Tracker, в 2017 г. на российский рынок было поставлено 132 223 серверов всех типов на общую сумму 770,20 млн. долл. За календарный 2017 г. серверный рынок вырос на 29,6% в количественном и на 42,7% в денежном выражении. В топ-5 по объемам продаж в денежном выражении вошли: «Аквариус», Dell, DEPO Computers, Hewlett Packard Enterprise, Huawei (указаны в алфавитном порядке).
«Результаты года свидетельствуют о продолжающемся восстановлении российского серверного рынка. Экономическая ситуация ранее сильно ограничивала возможности заказчиков обновлять и увеличивать собственный серверный парк. Развитие облачных услуг и рост рынка центров обработки данных также способствовали изменению предпочтений заказчиков. Экономические преимущества сторонних арендованных решений позволили справиться с ростом объема данных и ростом потребности в вычислительных мощностях большому количеству заказчиков», — резюмировал Михаил Попов, старший аналитик IDC по корпоративным системам.
Кроме того, аналитики отмечают, что в четвертом квартале 2017 г. доля поставок российских решений в штучном выражении незначительно увеличилась и чуть превысила 33,4% (в аналогичном периоде предыдущего года — более 32%): «Поставки четвертого квартала оказались больше объемов летних месяцев. Заказчики закрывали годовые ИТ-бюджеты и получали оборудование, заказанное ранее в течение всего года. Наблюдаемый ежеквартальный прирост поставок сравним с результатами четвертого квартала „докризисного“ 2013 г. и можно смело утверждать, что рынок прошел свой минимум».
То, что в конце 2017 г. серверный рынок рос не только в России, но и в мире, подтверждает отчет еще одной исследовательской аналитической компании — Gartner. По данным аналитиков, мировой серверный рынок продолжал расти на протяжении всего 2017 г. За прошлый год мировой объем поставок серверов увеличился на 3,1%, а доход — на 10,4% по сравнению с 2016 г.
«Рост серверного рынка поддерживался достаточно сильной конъюнктурой в течение квартала во всем мире, — писал в отчете за IV квартал 2017 г. Джеффри Хьюитт (Jeffrey Hewitt), вице-президент исследования Gartner. — Это был в каком-то смысле необычный квартал, поскольку сила рынка демонстрировалась в различных сочетаниях положительной динамики дохода и поставок почти во всех регионах».
Картина по регионам была неоднородной. Регион EMEA в последней четверти года показал высокий рост дохода — на 19,9% за год, но поставки снизились на 7,9%.
Dell EMC и Hewlett Packard Enterprise (HPE) были на равных на мировом серверном рынке по доходу в IV квартале. Dell EMC завершила год на первом месте с долей рынка 19,4%, а HPE шла следом, охватив 19,3% рынка. Dell EMC показала сильный рост, на 39,9%, а HPE — рост на 5,5%. Рекордный рост дохода за квартал (+127,8%) показал китайский вендор — Inspur Electronics.
Тенденцию роста подтверждают и результаты более позднего исследования агентства Digitimes Research. Мировые поставки серверов во II квартале 2018 г. увеличились относительно первого квартала на 9,6% и достигли 3,84 млн штук, тогда как в IV квартале 2017 г., по данным этих аналитиков, было отгружено 3,66 млн серверов.
Digitimes Research ожидал значительный рост поставок серверов и в третьем квартале года — на 15.5%, который должен был быть обусловлен сезонным фактором.
Все ведущие игроки серверного рынка продемонстрировали рост поставок во втором квартале. А вот что говорят аналитики о ситуации на серверном рынке России в 2018 г. По данным исследования IDC EMEA Quarterly Server Tracker, во втором квартале 2018 г. на российский рынок было поставлено 35 464 серверов всех типов на общую сумму 234,99 млн. долл. По сравнению с аналогичным периодом 2017 г. их количество выросло на 9,1%, в то время как объем поставок в денежном выражении увеличился на 33,4%.
Квартальные поставки серверов стандартной х86-архитектуры заняли 99,6% в количественном и 92,4% в денежном выражении.
По итогам квартала лидирующую позицию по количеству поставленных серверных решений сохранила компания Hewlett Packard Enterprise. Вместе с тем ряд вендоров добились высоких темпов роста поставок. Совокупная доля пятерки крупнейших поставщиков составила 66,2% всех отгруженных серверов.
Наибольший рост объема поставок продемонстрировали блейд- и стоечные системы, что свидетельствует о желании заказчиков инвестировать в модернизацию корпоративных центров обработки данных и создает задел для проектов внедрения программного обеспечения и интеграционного сервиса», — сообщил Михаил Лебедев, менеджер программы исследований рынка корпоративных систем, IDC в России и СНГ.
У наших респондентов серверы на платформе х86 также пользуются огромной популярностью. Это неудивительно. Ведь большая их часть — представители компаний, работающих с корпоративными заказчиками. Напомним, что в 2016 г. эти устройства продавали 73,8% участников опроса. Два года спустя серверы входят в продуктовый портфель 75,2% наших респондентов.
Претенденты
В 2016 г. в предварительный список производителей «Серверов на платформе х86» вошли 16 компаний: ASUS, Cisco Systems, Dell, Depo Computers, Fujitsu, Hewlett Packard Enterprise, Huawei, Inspur, KNS, Kraftway, Lenovo, Oracle, Supermicro, «Аквариус», РСК, «Т-Платформы». Девять из них смогли пройти во второй тур: ASUS, Cisco Systems, Dell, Depo Computers, Fujitsu, Hewlett Packard Enterprise, Huawei, Lenovo, «Аквариус».
Два года спустя на звание «Чемпион канала» в данной номинации претендовали также 17 вендоров: ASUS, Bull, Cisco Systems, Dell EMC, Depo Computers, Fujitsu, Hewlett Packard Enterprise, Huawei, IBM (добавлен респондентами), ICL Techno (добавлен респондентами), Inspur, Kraftway, Lenovo, Oracle, Supermicro (добавлен респондентами), «Аквариус», РАМЭК (добавлен респондентами). И только половина из них смогли переступить порог канальности: ASUS, Cisco Systems, Dell EMC, Depo Computers, Fujitsu, Hewlett Packard Enterprise, Huawei, Lenovo.
Из этой восьмерки нам и предстояло выбрать чемпиона канала. Тем более что в этом году «Серверы на платформе х86» уже нельзя назвать самой консервативной номинацией исследования, каковой она была до 2014 г. включительно: четыре раза подряд в итоговый протокол входили одни и те же компании. Но начиная с 2016 г. только трем прежним финалистам удалось вновь стать призерами. В этот раз в их списке еще одно новое «лицо». Да и большинство из тех вендоров, которые оставались в числе лидеров с прошлого рейтинга, не смогли сохранить места, на которые их поставили партнеры два года назад.
Представляем победителей
Итак, начнем по порядку, т. е. с пятого места. Компания Dell EMC, которой и принадлежало это место в 2016 г. 1 с итоговой оценкой 38,832 балла, в этот раз заметно улучшила свой результат. Партнеры поставили вендору 45,837 балла, что позволило ему подняться на ступеньку выше.
В 2016 г. на четвертом месте, на которое в этом году переместилась Dell EMC, располагалась компания Lenovo. Тогда ей удалось набрать 39,203 балла. Два года спустя оценка производителя заметно подросла — до 46,732 балла. И теперь китайский вендор, который впервые попал в число победителей данной номинации только в предыдущем исследовании, смог завоевать «бронзовую» медаль.
Ну а Fujitsu, которой «бронзовая» медаль принадлежала два предыдущих рейтинга подряд (в 2016 г. партнеры оценили ее работу с каналом в 39,381 балла), в этом году не вошла в пятерку лучших производителей серверов на платформе х86.
Не смогла сохранить своих позиций и еще одна компания — Huawei. Два года назад, набрав 39,746 балла, она не только впервые вошла в пятерку лучших, но и сразу же заняла вторую строчку. В нынешнем рейтинге партнеры оценили ее работу еще выше. Итоговая оценка вендора составила 45,46 балла. Но этого, увы, хватило только на то, чтобы занять пятое место. А для «серебра» китайскому производителю нужно было заработать 47,062 балла. Именно столько набрал новичок номинации «Серверы на платформе х86» этого года — компания Cisco Systems, которую наши респонденты сразу же поставили на второе место.
Ну а теперь о вендоре, который все еще остается недосягаемым как для ветеранов, так и для новых участников рейтинга. Из года в год он выяснял отношения и постоянно менялся местами с компанией IBM — хоть какое-то разнообразие. Но после ухода IBM из бизнеса серверов х86 компания Hewlett Packard Enterprise явно заскучала на верхней ступеньке нашего пьедестала. В этом году ее отрыв от ближайшего конкурента вновь превысил 3,2 балла. Тогда как разница в оценках компаний, стоящих на второй и пятой строчках, — всего 1,602 балла. Напомним, что в предыдущем рейтинге результат Hewlett Packard Enterprise составил 43,037 балла. В этом году итоговая оценка заметно выше — 50,275 балла. При этом победитель смог собрать семь из восьми высших оценок за критерии работы производителя, уступив лидерство компании Huawei лишь в «Прибыльности продукции».
Интересно понаблюдать, как будет развиваться ситуация на серверном рынке в ближайшем будущем. Ведь, с одной стороны, комментируя итоги мирового серверного рынка в 2017 г., Джеффри Хьюитт (Gartner) отмечает: «Корпоративный сегмент и гипермасштабируемые дата-центры обеспечили положительные результаты за год во всем мире, поскольку заказчики стремились внедрять больше решений цифрового бизнеса. Прогноз на 2018 г. предполагает, что умеренный рост продолжится, и корпоративные заказчики сохранят гибридный подход в своих локально внедряемых и облачных решениях исходя из требуемых им серверных приложений».
С другой стороны, аналитики, наблюдающие за этим сегментом рынка, констатируют: «HPE уходит из сегмента гипермасштабируемых ЦОДов, беря прицел на корпоративный рынок, ухудшая в ближайшей перспективе картину сравнения с предыдущим годом, но демонстрирует укрепление позиций в корпоративном сегменте», — отмечает Куба Столарски (Kuba Stolarski), директор исследования, Computing Platforms, IDC.
К чему приведет данный шаг и как на него отреагируют партнеры вендора, узнаем через два года.
Вадим Ковалевский, руководитель департамента «Инфраструктура» в компании RRC:
«В рейтинге представлены сильнейшие игроки бизнеса, каждый из них занимает свое место совершенно заслуженно — это лидеры рынка, представляющие современные, эффективные решения в области вычислений и хранения данных. И нам приятно видеть среди чемпионов одного из наших вендоров — компанию Lenovo.
RRC сотрудничает с рядом поставщиков серверного оборудования, и в партнерстве с Lenovo у нас было реализовано множество совместных проектов в различных сегментах — от СМБ до Enterprise. И мы разделяем гордость компании, которая абсолютно по праву оказалась в списке лидеров — ведь мы сами как дистрибьютор принимали участие в реализации тех инновационных решений, которые компания поставляет на рынок.
Сегодня рынок серверного оборудования в нашей стране развивается с некоторым отставанием от западного в основном по причине, что владельцы больших массивов данных предпочитают иметь собственные ЦОДы, а не пользоваться сторонними облачными сервисами. Оказывает ли это влияние на объемы продаж серверов в России? Если да, то не драматически. Ведь железо востребовано в обоих случаях. Большее воздействие на рынок оказывает скорее готовность организаций и частных лиц хранить и обрабатывать данные, а также давление государства на владельцев данных.
Производители постоянно совершенствуют свое оборудование. Например, компания Lenovo анонсировала выпуск новых линеек СХД серий DE и DM, обладающих целым рядом существенных преимуществ по производительности, масштабируемости, гибкости, отказоустойчивости и стоимости владения перед предыдущим поколением систем. Обе серии используют All-Flash массивы и оптимизированные алгоритмы работы с данными, при этом достигаются рекордные показатели цена/производительность. В частности, именно модель Lenovo DE6000H по результатам тестов SPC является новым лидером по этим важнейшим показателям.
Мы рады поздравить победителей рейтинга и пожелать им поддерживать свой статус, представляя на российский рынок новые разработки и решения».
Критерии и оценки
В 2016 г. реселлеры посчитали наиболее важной стороной работы поставщиков «Соотношение цена/качество» (0,934 балла), но два года спустя этот критерий довольствовался «бронзой» (0,844 балла). А на первое место вышла «Прибыльность продукции» с оценкой 0,912 балла. Отметим, что эта оценка, поставленная продавцами серверов, стала не только самой высокой для этого критерия работы вендора, но вообще самой высокой в рейтинге значимости для всех критериев во всех номинациях нашего исследования. Вторым по значимости в этом году стало «Качество продукции».
А вот наименее значимым критерием в 2018 г. оказался критерий «Маркетинговая поддержка партнеров». По итогам голосования его оценка составила 0,63 балла. Заметим, что это больше, чем у наименее важного критерия 2016 г. — «Активность в продвижении продукции». Два года назад наши респонденты оценили его в 0,535 балла. Теперь «Активность. » занимает вторую с конца строчку по значимости критериев работы вендора.
1 Точнее, в 2016 г. пятым призером номинации стала компания Dell. Теперь партнеры оценивали работу объединенной (с конца 2016 г.) компании Dell-EMС.
Тихая революция: внедрение x86-архитектуры вместо RISC-машин для процессинга банка
— Смета была 200 миллионов рублей, а стала 650 миллионов! Вы обалдели?
По слухам, именно так начался этот проект на совете директоров банка. Курсовая разница по одной из поставок серверов составляла 450 миллионов рублей. Естественно, хотелось как-то уменьшить эти затраты.
Долгое время считалось, что архитектура x86 «из коробки» не предназначена для серьёзных вычислений. Самые серьёзные в мире вычисления (по нагрузке и требованиям к надёжности) — это банковское ядро, процессинг. Там не закончить считать вовремя 2–3 операционных дня подряд означает просто закрытие банка (и проблемы с банковской системой страны) из-за возникающего разрыва, который догнать уже невозможно.
Один банк из ТОП-10 ещё пару лет назад планировал докупить себе машин P-серии, известных своей надёжностью, масштабируемостью и производительностью. Про x86 там даже не думали, пока не настал кризис. Но кризис настал. Одна машина за 5–7 миллионов долларов (а нужна даже не одна и не две) — это немного перебор. Поэтому руководство решило тщательно изучить вопрос замены RISC на x86.
Ниже — сравнение двух подобных конфигураций (они не совсем одинаковые): P-серия с RISC-процессорами с ядрами на 4 ГГЦ из расчёта одно RISC-ядро на два ядра x86 2.7 ГГЦ. Всё это мы смонтировали в машзале дата-центра банка, загнали туда реальную базу, показывающую несколько банковских дней за прошлый год (у них есть специально заготовленная среда для тестов, полностью симулирующая реальность и полноценную нагрузку от транзакций, банкоматов, запросов и т. п.), и выяснили, что x86 подходит и стоит в разы дешевле.
В правом углу ринга
RISC-машины хороши своей способностью делать вычисления быстро и надёжно. До появления кластеров, как описано ниже, других альтернатив в банковском ядре не было — не получалось масштабироваться. Кроме того, RISC-машины лишены традиционного недостатка x86 при высокой нагрузке — у них не падает производительность при долгой постоянной нагрузке выше 70–80%. Но, учитывая редкость решений, цена соответствует. Плюс банки всегда берут расширенный сервис на поставку частей, а это сравнимо со стоимостью самой машины на 3 года (30% от стоимости закупки за год). Ещё одна особенность — апгрейд методом выкидывания старой железки. Например, P-серия трёхлетней давности сейчас часто списывается просто в тестовые среды, потому что боевого применения в системах ядра ей нет — надо закупать новые машины постоянно. Естественно, производители всячески мотивируют на «апгрейд покупкой» — тем и живут. Частый способ — повысить стоимость расширенной поддержки для машин старше 3 лет.
Вот график поставки таких машин по миру:
А вот соотношение стоимости покупки к операционным затратам:
В левом углу ринга
У HPE нашлось подходящее архитектурное решение Superdome — классическая реализация архитектуры ccNUMA на базе системного коммутатора «процессорных шин» с возможностью свободного расширения при добавлении ядер. До этой архитектуры фактически x86-кластеры так или иначе быстро упирались в свои пределы увеличения мощности из-за больших издержек на перетаскивание данных между ядрами.
По масштабируемости — это х86 блейды, соединённые между собой:
ОС — RED HAT + Oracle. Стоимость — в разы ниже, чем для RISC-архитектуры, поскольку все детали крупносерийные и широко распространены по рынку. Плюс лицензии выходят дешевле. Стоит добавить, что цена сервиса тоже существенно привлекательнее, поскольку и архитектура куда менее «шаманистая».
BL920s Gen9 Server Blade Memory Subsystem
BL920s Gen9 Server Blade I/O Subsystem
Наша тестовая сборка: Integrity Superdome X, 8 x Intel Xeon E7-2890 v2, (15c / 2.8 GHz / 37.5 M / 155 W), ОЗУ
2048 GB (64 x 32 GB PC3-14900 DDR3 ECC registered Load Reduced DIMMs), Linux Red Hat 7.1, Oracle 11.2.0.4 с данными на Oracle ASM, порты 1 GbE: 4 x 1G SFP RJ45; 10GbE: 4 x 10G SFP+; 16 Gb FC: 8 x 16Gb SFP+. С ней СХД HDS VSP G1000, не менее 40K IOPS, для нагрузки, ориентированной на запись, 16 LUN по 2TB каждый, два порта по 8Gb.
Вот схема тестового стенда (часть названий замазана, это всё же банк):
Короткое резюме
x86-кластер явно может то же самое, что «тяжёлые» RISC-машины. С некоторыми особенностями, но может. Выигрыш — уменьшение итоговой стоимости владения на порядок. Ради этого стоит поковыряться и разобраться.
Да, чтобы переехать на x86, надо будет мигрировать с ОС AIX (это UNIX-подобная проприетарная операционная система) на Linux, скорее всего, в сборке RED HAT. И с одного Oracle на другой Oracle. Если для бизнеса вроде розницы это реальная сложность, то банковские коллеги восприняли всё прагматично и спокойно. И пояснили, что работа с ядром банка — это всё равно постоянная миграция с одних машин и систем на другие каждый год, и процесс не прекращается. Так что они ради той кучи денег, которую даст внедрение x86, готовы и не на такое. И с AIX на Linux они уже переходили, небольшой опыт есть. И некоторым их наследуемым подсистемам уже по 10 лет — в банке это настоящее окаменелое legacy, которое нужно поддерживать.
И поддерживают, не впервой.
Что касается нашей тестовой машины, то она пользуется дичайшим спросом. Из этого ТОП-10 банка она уже переехала в другой, где идёт похожая программа тестов. Следом — ещё один банк из десятки, а потом очередь из нескольких банков первой тридцатки. До ближайшей зимы вряд ли освободится, но ещё одна тестовая сборка есть у HPE, с ней вроде поспокойнее.
Война за чипы: сменят ли ARM процессоры x86 и почему все зависит от Apple
Содержание
Какими бывают процессоры: x86 и ARM
В мобильных устройствах (планшеты, смартфоны) и классических компьютерах (ноутбуки, настольные ПК, серверы) используются разные процессоры. Они по-разному взаимодействуют с операционными системами и программами — взаимной совместимости нет. Именно поэтому вы не сможете запустить привычные Word или Photoshop на своем iPhone или Android-смартфоне. Вам придется скачивать из AppStore или Google Play специальную версию софта для мобильных устройств. И она будет сильно отличаться от версии для настольного ПК: как визуально, так и по функциональности, не говоря уже о программном коде, который пользователь обычно не видит.
Процессоры для классических компьютеров строятся на архитектуре x86. Своим названием она обязана ранним чипам компании Intel c модельными индексами 8086, 80186 и так далее. Первым таким решением с полноценной реализацией x86 стал Intel 80386, выпущенный в 1985 году. Сегодня подавляющее большинство процессоров в мире с архитектурой x86 делают Intel и AMD. При этом у AMD, в отличие от Intel, нет собственного производства: с 2018 года им по заказу компании занимается тайваньская корпорация TSMC.
Когда Acer, Asus, Dell, HP, Lenovo и любые другие производители классических компьютеров используют процессоры Intel или AMD, то им приходится работать с тем, что есть. Они вынуждены закупать готовые решения без возможности гибко доработать чипы под свой конкретный продукт. А свои собственные процессоры на архитектуре x86 никто из производителей ПК делать не может. Дело не только в том, что это крайне сложно и дорого, но и в том, что лицензия на архитектуру принадлежит Intel, и компания не планирует ее ни с кем делить. AMD же воевала в американских судах за право создавать чипы на архитектуре x86 со своим главным конкурентом более десяти лет в 1980-х и 1990-х годах.
Процессоры для мобильных устройств строятся на базе архитектуры ARM. И это не какая-то быстро и внезапно взлетевшая вверх молодая компания. Корни истории современной британской ARM Limited уходят далеко в 1980-е. Только в отличие от своих доминирующих на рынке «больших» ПК-конкурентов ARM Limited процессоры не делает. Бизнес компании построен на том, что она продает лицензии на производство чипов по своей технологии всем желающим. Причем возможности для доработки у лицензиатов максимально широкие — отсюда популярность и многообразие решений. Именно на основе архитектуры ARM Huawei делает свои мобильные чипы Kirin, у Samsung это Exynos, у Apple — серия Ax. В этот же список входят Qualcomm, MediaTek, NVIDIA и другие компании. А еще свои процессоры на ARM делает Fujitsu. Японцы назвали их A64X, и именно они в количестве 158 976 штук используются в самом мощном на момент выхода этой статьи суперкомпьютере в мире — Fujitsu Fugaku.
Из открытого подхода ARM вытекает и главный недостаток: архитектура очень фрагментирована. Для x86 достаточно написать программу один раз, и она будет одинаково стабильно работать на всех устройствах. Для ARM приходится адаптировать софт под процессоры каждого производителя, что замедляет и удорожает разработку. Ну, а главный недостаток x86 вытекает из отсутствия конкуренции. В последние годы Intel, например, много упрекали за медленный или порой вовсе едва ощутимый прирост производительности от поколения к поколению. Также есть проблемы с высокими уровнями нагрева и энергопотребления.
Архитектура процессоров: CISC, RISC, и в чем разница
Ключевое отличие между x86 и ARM кроется в разной архитектуре набора инструкций. По-английски — ISA, Instruction Set Architecture. В основе x86 изначально лежала технология CISC. Это расшифровывается как Complex Instruction Set Command — вычислительная машина со сложным набором инструкций. «Сложность» здесь в том, что в одну инструкцию для процессора может быть заложено сразу несколько действий.
Полвека назад, когда первые процессоры только появились, программисты писали код вручную (сейчас для этого есть компиляторы). Одну сложную команду на старом низкоуровневом языке программирования Assembler написать было гораздо проще, чем множество простых, досконально разъясняющих весь процесс. А еще сложная команда занимала меньше места, потому что код для нее был короче, чем несколько отдельных простых команд. Это было важно, потому что объем памяти в те времена был крайне ограничен, стоила она дорого и работала медленно. Заказчики от этого тоже выигрывали — под любой их запрос можно было придумать специальную команду.
Но вот архитектура самого процессора страдала. По мере развития микроэлектроники в чипах с CISC копились команды, которые использовались редко, но все еще были нужны для совместимости со старыми программами. При этом под них резервировалось пространство на кристалле (место, где расположены физические блоки процессора). Это привело к появлению альтернативной технологии RISC, что расшифровывается как Reduced Instruction Set Command — вычислительная машина с сокращенным набором инструкций. Именно она легла в основу процессоров ARM и дала им название: Advanced RISC Machines.
Здесь ставку сделали на простые и наиболее востребованные команды. Да, код поначалу писать было сложнее, поскольку он занимал больше места, но с появлением компиляторов это перестало быть значимым недостатком. Результат — экономия места на кристалле и, как следствие, сокращение нагрева и потребления энергии. Плюс множество других преимуществ.
Почему о превосходстве ARM заговорили только недавно и при чем здесь Apple?
Если архитектура ARM так хороша, то почему же Intel и AMD не бросили все и не стали строить свои чипы на ней? На самом деле, они не оставили технологию без внимания, и к сегодняшнему дню CISC в чистом виде фактически уже не существует. Еще в середине 1990-х годов процессоры обеих компаний (начиная с Pentium Pro у Intel и K5 у AMD) обзавелись блоком преобразования инструкций. Сложные команды разбиваются на простые и затем выполняются именно там. Так что современные процессоры на архитектуре x86 в плане набора инструкций гораздо ближе к RISC, чем к CISC.
Кроме того, важно понимать, что противостояние x86 и ARM — это прежде всего противостояние Intel (потому что AMD гораздо меньше во всех отношениях: от капитализации до доли на рынках) и множества разрозненных производителей чипов для мобильных устройств. Долгое время два направления развивались как бы отдельно друг от друга. У Intel не получалось сделать достаточно мощное и энергоэффективное решение на x86 для мобильных устройств, а производители ARM-процессоров не стремились на рынок «больших» ПК. В нише мобильных устройств хватало места всем, и конкурировать там было проще, чем на фактически монополизированном Intel рынке процессоров для традиционных компьютеров.
Однако в последние годы доминирующее положение Intel пошатнулось. Прежде всего из-за того, что бизнес компании перестал соответствовать ее же собственной производственной стратегии. Согласно прогнозу одного из основателей Intel Гордона Мура, количество транзисторов в процессорах должно удваиваться каждые два года за счет перехода на более компактный технологический процесс производства (измеряется в нанометрах — нм). Как раз за счет этого повышается производительность. Впоследствии впервые озвученный в середине 1960-х годов «Закон Мура» корректировался, но сегодня стало ясно, что бесконечным этот рост быть не может. Технологии Intel дошли до «потолка возможностей» и пока уперлись в него. Переход на 14 нм, а потом и на 10 нм сильно затянулся, в то время как AMD в партнерстве с TSMC уже работает по техпроцессу 7 нм, а первым 5-нанометровым процессором в мире стал Apple M1 на архитектуре ARM.
Решая множество технологических проблем с процессорами для «больших» компьютеров, Intel полностью упустила из вида рынок мобильных чипов, и теперь здесь господствуют решения ARM. Проблемы, кстати, при этом никуда не делись — чипы Intel для настольных ПК последних лет активно и справедливо критикуют. Мощные процессоры компании страдают от высокого нагрева и сильного энергопотребления, а энергоэффективные, наоборот, сильно ограничены в плане производительности.
Большинство производителей ноутбуков и компьютеров продолжают с этим мириться, и не уходят на ARM — не позволяет огромный багаж популярного софта и массовость их техники. Как вы помните, одна и та же программа не сможет работать и на x86 и, на ARM — ее нужно обязательно программировать заново. Но в 2020 году после почти 15 лет выпуска компьютеров с процессорами Intel компания Apple объявила о переходе на процессоры ARM собственной разработки. Они, кстати, тоже производятся внешним подрядчиком: на заводах уже упомянутой TSMC.
И это крайне важное заявление, потому что на рынке только у Apple есть все возможности для того, чтобы сделать этот переход успешным. Во-первых, компания сама разрабатывает процессоры на базе ARM много лет. Настольные M1 «выросли»
из мобильных чипов серии Ax. У производителей ПК на других ОС такого опыта нет или он сильно ограничен. Во-вторых, у Apple огромный опыт разработки собственных операционных систем: как мобильной, так и настольной. Конкуренты в основном используют Windows или «надстройки» для Android.
Остается совместить две системы (OS X для компьютеров, iOS для смартфонов), «заточенные» под разную архитектуру вместе, унифицировав софт, и это самый сложный пункт программы. Но и тут у Apple есть целая россыпь козырей. Это и лояльная аудитория, не готовая смотреть на продукцию конкурентов, но готовая подождать пока программы адаптируют под ARM. И собственный язык программирования Swift, который давно унифицировал процесс разработки ПО для iOS и OS X. И пусть небольшая в количестве устройств, но зато очень заметная доля на рынке ПК в деньгах, чтобы процесс адаптации «настольного» софта для x86 под работу с «мобильным» ARM стал интересен крупным разработчикам ПО. За примерами далеко ходить не надо: в Adobe на зов откликнулись одними из первых.
Немаловажно и то, что переход с Intel на ARM для Apple — далеко не первый опыт смены процессоров в своих устройствах. На Intel корпорация из Купертино переходила с PowerPC в 2005 году. А чипы PowerPC пришли на замену Motorola 68K в начале 1990-х.
Процессор Apple M1: чем он так хорош?
Apple M1 интересен не столько тем, что построен на базе технологий ARM, сколько своей архитектурой. Здесь на одной подложке собраны сам процессор, в котором по 4 производительных и энергоэффективных ядра, восьмиядерная графическая подсистема, нейромодуль для машинного обучения, огромные (по меркам процессоров) объемы кэш-памяти плюс тут же распаяна оперативная память. Такое решение занимает совсем мало места в корпусе компьютера, потребляет мало энергии (аккумулятор ноутбука дольше не разрядится) и может работать без активного охлаждения (ноутбук будет тихим или вовсе бесшумным) при хорошем уровне производительности.
И совсем не просто так первым компьютером Apple с процессором M1 стал MacBook Air. С одной стороны, это лэптоп, главными преимуществами которого как раз и должно быть все, что дает новый процессор: компактность, автономность, тишина. С другой стороны, это компьютер для наименее требовательных пользователей, которым практически не нужен никакой специфический софт — достаточно того, что сама Apple предлагает «из коробки»: браузера, проигрывателя, офисного пакета. А для софта, который под ARM адаптировать пока не успели, Apple использует встроенный эмулятор Rosetta 2.
Следующими ПК Apple с M1 после MacBook Air стали 13-дюймовый MacBook Pro и Mac Mini. Также недавно был анонсирован новый iMac. Такие машины уже ориентированы на задачи посерьезнее, но все равно это еще далеко не профессиональный сегмент — на него в Купертино пока лишь намекают. И именно здесь к решению Apple на базе технологий ARM возникает основной вопрос: получится ли «отмасштабировать» M1 до уровня профессиональных решений, где компактность и энергоэффективность не так важны, а на первый план выходит именно производительность? Как реализовать связку М1 с мощными дискретными видеокартами, без которых о монтаже, рендеринге и других сложных вычислениях говорить не приходится? Или может быть Apple вообще готовится к выпуску собственной дискретной графики? Вопросов пока куда больше, чем ответов на них.
Уже готовые компактные устройства Apple с чипами M1 выглядят действительно интересно, правда выигрыш в производительности в них явно ощущается в основном только в уже адаптированных под ARM программах, но зато он очень заметный. Так что если Intel и AMD не смогут дать достойный ответ конкуренту в нише энергоэффективных ПК, то рост популярности решений Apple не заставит себя ждать даже несмотря на то, что еще какое-то время софта будет не хватать. Массовому пользователю ведь много не нужно.