国产CPU计算平台选型指南
2023-11-14 本站作者 【 字体:大 中 小 】
新创,这两年已经不是什么新鲜词了。随着29号文和79号文的实施,新创产品加速从党政走向八大基础产业。
八大行业中,金融、教育、电信、石油等企业的步伐更大,不少企业已经将窗口业务、日常办公等轻应用场景完全替换为企业云、数据库等核心业务场景。新创系统根植于CPU。目前赵信、龙芯、广海、腾飞、鲲鹏等国产处理器在性能上已经基本赶上,市场空间相当大。
但是当国产CPU深入到核心业务场景,也会出现一些实际问题。
比如选型困难,多种芯片技术路线并存,应用场景复杂;迁移难度大,从国外计算平台迁移到新创平台工作量巨大,复杂度高。技术路线多,软硬件生态适配不成熟,稳定性不确定等等。
面对几款技术路线不同的国产CPU产品,新创的换代和选型需要注意什么?其实主要从三个维度来评价。
维度1:看处理器性能场景。
目前国产处理器性能正在快速追赶,比较好的是广海,性能已经和国际主流水平保持一致;龙芯,性能和三年前的英特尔酷睿产品差不多。
但在选择产品时,不要迷信纸面上的性能参数,实际性能需要看业务场景的具体需求。由于指令集结构不同,几款国产处理器擅长处理不同的计算场景。
比如ARM架构,作为一种精简指令集,它的特点是指令长度固定,指令格式少,但它的优势在于寄存器数量多,在多核协同场景下起到很好的作用。所以鲲鹏、腾飞等ARM芯片往往通过堆叠内核来提升性能,在多线程任务中表现较好,但在需要单核主频的场景中表现较为一般。
例如,在分布式数据库应用中,处理器的主频起着决定性的作用,影响着数据库操作的速度。ARM芯片单核频率低,容易跑不出性能,不适合。但如果说在移动终端、可穿戴设备等需要低能耗多线程的计算场景中,ARM芯片会发挥的更好。
在国产处理器的选择上,首先要明确用在哪里,这样才能因地制宜的发挥芯片的性能。
维度二:看国产处理器和过去系统的适配程度。
需要明确的是,目前新创的更换并不意味着放弃国外现有的所有计算平台,另起炉灶,因此更换成本过高。最好的替代方案是最大程度继承基于x86的基础设施和应用,最大程度避免浪费,同时规避风险。
目前新创的大部分更换项目主要集中在原有x86应用系统的分布式改造和逐步迁移到国产平台上。其中,国产处理器起到技术基础的作用,为核心系统下移提供容器平台、微服务支撑平台和云平台。
在更换过程中,核心业务系统的稳定性和安全性最为重要。应用闪回和崩溃的常见原因是编译和适配过程中出现了问题。同时,重新编译也会造成计算性能的下降。所以在选型中注意国产处理器与之前系统的适配程度也是需要考虑的维度。
选择与x86不兼容的处理器。第一,会有大量的翻译和改写工作,工作量巨大。二是迁移过程中容易出现不兼容,降低了业务系统的稳定性;第三,会损失很多性能。有的CPU产品在纸面参数上宣传的很好,但实际使用中并不满意,因为在兼容的过程中损失了性能;第四,还会浪费以前计算平台的资源,导致成本更高。
从这个角度来说,国产处理器,首先Mega Core和广海会更合适,因为他们都走x86兼容路线,自然适配之前的x86平台;其次,基于龙芯指令集,龙芯在翻译层下足了功夫,对x86的兼容性尚可。鲲鹏、腾飞等ARM架构对x86的兼容性略差,不支持原子化,且缺少一些指令集,编译工具效率不高,但在一些云原生和移动终端服务场景下会更适合。
维度三:看产品迭代的发展前景。
除了技术上的考虑,选择国产CPU也要考虑产品的迭代开发前景。由于数据中心和核心业务机房的使用寿命基本为五年,所以目前的新创更换既要考虑满足业务场景的需求,也要为未来的部署和升级留下灵活的空间。
试想一下,如果完全更换为新创产品后想要提升性能,发现厂商没有推出新的迭代产品,想要改变计算平台的架构,将面临成本更高、迁移更困难的问题。
目前有六家厂商,“几家欢喜几家愁。”: LoongArch指令集近年来不断被LoongArch扩充和丰富。小芯片技术用于制造工艺后,迭代频繁,性能提升迅速;Megacore和广海的迭代也很顺利。基本上一两年就有新品推出,每次都有性能突破;腾飞和鲲鹏因为ARM不再授权,三四年没有新产品,自研迭代架构将面临侵权问题。
总之,新创的选择不仅要考虑性能和生态,还要考虑现在和未来。
在国鑫的趋势下,选择计算平台的因素会更加复杂,需要综合衡量厂商的芯片生态、性能和长远发展。合理的选择和评估可以使计算平台新创的转型快速而稳定地运行。
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