De ARM-technologie kennen we al en zit in onze mobiels en tablets. Amazon is bezig om steeds meer van hun x86-chips te vervangen met zelfgemaakte ARM-chips. Nvidia is bezig om het bedrijf achter deze technologie te kopen.
Daan van Mol, datacenter advisor bij Bechtle, legt uit: “ARM is een processorarchitectuur ontwikkeld in de jaren 80. ARM stond voor Acorn Risc Machine, maar inmiddels voor Advanced RISC Machine. Het is ontwikkeld door ARM Holding, die de ARM-architectuur verder verkoopt als licentie aan andere bedrijven.”
De meeste huidige CPU’s hebben een architectuur op basis van Complex Instruction Set Computing (CISC). Het verschil met ARM is dat de RISC-architectuur de nadruk legt op software, en dat CISC de nadruk legt op de hardware. “Hier ligt dus een belangrijke taak bij de schrijver van de code van een RISC-architectuur”, vertelt Daan. “Deze moet meer regels schrijven, omdat elke stap apart gezet moet worden. Daarnaast is het belangrijk om de regels simpel te houden.”
Dit komt omdat een RISC-architectuur minder instructies kan uitvoeren, maar hierdoor wel een hogere frequentie haalt en meer MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages). De RISC voert één instructie per cycle uit, waar de CISC meerdere instructies kan uitvoeren per cycle. Daan: “Hierdoor is de RISC voorspelbaar, wat goed is voor de pipelining. Wel gebruikt RISC over het algemeen meer werkgeheugen, maar daar staat tegenover dat de RISC-processor energiezuiniger is en gemakkelijk te ontwerpen. Deze zaken zorgen ervoor dat de RISC-processor goedkoper is voor de eindgebruiker.”
- Softwaregericht
- Single-cycle instructie
- Kleine en geoptimaliseerde instructies
- Meer registers nodig
- Vaste formaten
- Weinig adresseermodi
- RAM-intensief
- Voorspelbare pipelining
- Hardwaregericht
- Instructies kan meerdere clock-sycles hebben
- Grote gespecialiseerde complexe instructies
- Minder registers nodig
- Variabele formaten
- Complexe adresseringsmodi
- Niet RAM-intensief
- Onvoorspelbare pipelining
We zien de ARM-toepassing op het moment nog veel binnen de grotere cloud hyperscalers. “Daarnaast zie je deze chip-architectuur vaak terug in de supercomputer, bijvoorbeeld de snelste computer ter wereld (de Fujitsu). Maar er zijn ook organisaties die meer aan HPC (High Performance Computing) willen doen op de ARM-architectuur. Dat biedt een uitkomst. De RISC-processor wordt vooral ingezet voor Linux-gebaseerde workloads, database en containers”, weet Daan. “Wij zien wel een mindere gebruikerstoepassing op workloads die Microsoft-gebaseerd zijn.”
Natuurlijk spelen de grotere fabrikanten hier op in. Zo heb je bijvoorbeeld van HPE de Applo 80 en de Fujitsu PrimeHPC FX1000/FX700 voor de HPC-doeleinden.
Vele grote fabrikanten zoals Amazon en Nvidia denken van wel, vanwege de vele voordelen die deze technologie biedt. Wil je hier meer over weten? Neem dan vrijblijvend contact op met Daan. Hij vertelt je er graag meer over!
