آرتیان

سرور ARM چیست؟ مزایا، کاربرد و دلایل محبوبیت

امروزه تقاضا برای پردازش سریع‌تر، بهینه‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر داده‌ها به یک چالش دائمی تبدیل شده است. در این میان، نامی که تا همین چند سال پیش، بیشتر در گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها شنیده می‌شد، اکنون در قلب دیتاسنترهای غول‌های فناوری جهان می‌تپد: ARM. اما سرور ARM چیست و چگونه این معماری توانسته است سلطه چند دهه‌ای معماری x86 را به چالش بکشد؟

به دلیل صرفه‌جویی در مصرف انرژی تا افزایش کارایی در پردازش بارهای کاری خاص، شرکت‌هایی مانند آمازون، گوگل و مایکروسافت به‌طور فزاینده بر روی این فناوری سرمایه‌گذاری کرده‌ و پردازنده‌های اختصاصی ARM آرم خود را برای دیتاسنترها طراحی می‌کنند.

در این مقاله از مفاهیم پایه شروع می‌کنیم، تفاوت‌های کلیدی آن را با سرورهای سنتی بررسی کرده و با زبانی ساده، درک کاملی از مزایا، کاربردها و معیارهای انتخاب این فناوری نوظهور ارائه دهیم و می‌بینیم چرا آرتیان به بومی‌سازی این سرورها روی آورده است، تا شما بتوانید با دیدی باز، نقش آن را در آینده زیرساخت‌های دیجیتال تحلیل کنید.

سرور ARM چیست؟ مزایا، کاربرد و دلایل محبوبیت

سرور ARM (آرم) چیست؟

تصور کنید پردازنده (CPU) مغز یک کامپیوتر است. این مغز برای انجام دستورات، از یک زبان یا «مجموعه دستورالعمل» خاص پیروی می‌کند. برای دهه‌ها، زبان غالب در دنیای سرورها و کامپیوترهای شخصی، x86 بوده که توسط شرکت‌هایی مانند Intel و AMD توسعه یافته است.

در مقابل، ARM یک معماری متفاوت با زبانی ساده‌تر است که در ابتدا برای دستگاه‌های کم‌مصرف طراحی شده بود، از دستورات ساده‌تر و کمتری استفاده می‌کند و همین امر باعث افزایش کارایی و کاهش مصرف انرژی می‌شود.

شرکت ARM Holdings صاحب اصلی این معماری است، اما خود پردازنده تولید نمی‌کند. بلکه طرح‌های معماری را به شرکت‌های دیگر مانند اپل، کوالکام، مدیاتک، آمازون و امپر لایسنس می‌دهد تا آنها بتوانند چیپ‌های اختصاصی خود را بسازند. از همین رو سرور ARM به‌جای استفاده از پردازنده‌هایی مانند Intel Xeon یا AMD EPYC، از پردازنده‌هایی مانند Amazon Graviton، Ampere Altra یا سری Neoverse خود شرکت ARM بهره می‌برند.

ویژگی اصلی معماری ARM آرم، استفاده از طراحی RISC (Reduced Instruction Set Computer) یا «کامپیوتر با مجموعه دستورات کاهش‌یافته» است. در این مدل، پردازنده برای اجرای دستورات ساده و بهینه طراحی شده است. این رویکرد چند مزیت کلیدی به همراه دارد:

  • مصرف انرژی کمتر: دستورات ساده‌تر به ترانزیستورهای کمتری برای پردازش نیاز دارند و در نتیجه، انرژی بسیار کمتری مصرف می‌کنند.
  • تولید گرمای پایین‌تر: مصرف انرژی کمتر به تولید گرمای کمتر منجر می‌شود که این موضوع هزینه‌های مربوط به خنک‌سازی در مراکز داده را به شدت کاهش می‌دهد.
  • طراحی انعطاف‌پذیر: شرکت طراح ARM خود پردازنده تولید نمی‌کند، بلکه طراحی و لایسنس معماری را به شرکت‌های دیگر می‌فروشد. این مدل کسب‌وکار به شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا پردازنده‌هایی سفارشی و متناسب با نیازهای خاص خود طراحی کنند (مانند کاری که اپل با سری پردازنده‌های M برای کامپیوترهای خود انجام داد).
سرور ARM

تفاوت سرور ARM با سرورهای سنتی x86

مقایسه سرورهای ARM و x86 مانند مقایسه یک خودروی فرمول یک با یک کامیون قدرتمند است. هر دو برای حمل‌ونقل طراحی شده‌اند، اما فلسفه، طراحی و کاربردشان کاملاً متفاوت است. این تفاوت‌ها ریشه در معماری پردازنده‌های آن‌ها، یعنی RISC در برابر CISC، دارد.

سرورهای سنتی که بیشتر در دیتاسنترها استفاده می‌شوند، معمولاً بر پایه معماری x86 ساخته شده‌اند. این پردازنده‌ها توسط شرکت‌هایی مانند اینتل و AMD تولید می‌شوند و از معماری CISC یا Complex Instruction Set Computer پیروی می‌کنند. معماری x86 به دلیل سابقه طولانی و پشتیبانی گسترده نرم‌افزاری، سال‌ها انتخاب اول برای سرورهای شرکتی بوده است.

اما معماری ARM آرم با رویکردی متفاوت طراحی شده است. در حالی که پردازنده‌های x86 دستورات پیچیده‌تری دارند و می‌توانند عملیات سنگین‌تری را در هر چرخه ساعت انجام دهند، ARM بر سادگی و بهینه‌سازی متمرکز است.

ویژگیسرور ARM (مبتنی بر RISC)سرور x86 (مبتنی بر CISC)
فلسفه طراحیسادگی و بهینگی: هر دستور یک کار ساده و مشخص را در یک سیکل کلاک انجام می‌دهد.قدرت و پیچیدگی: یک دستور می‌تواند چندین کار پیچیده را هم‌زمان انجام دهد.
مصرف انرژی و گرمابسیار کم‌مصرف: به دلیل سادگی دستورات، انرژی و گرمای کمتری تولید می‌کند. ایده‌آل برای دیتاسنترهای بزرگ.پرمصرف: دستورات پیچیده به انرژی بیشتری نیاز دارند و گرمای زیادی تولید می‌کنند که نیازمند سیستم‌های خنک‌کننده قوی است.
عملکرد به ازای هر واتبسیار بالا: با مصرف انرژی کمتر، توان پردازشی قابل‌توجهی ارائه می‌دهد. این معیار کلیدی در مراکز داده مدرن است.متوسط: با وجود قدرت خام بالا، نسبت عملکرد به وات آن معمولاً پایین‌تر از ARM است.
تعداد هسته‌هاتراکم هسته بالا: طراحی کم‌مصرف اجازه می‌دهد تعداد زیادی هسته در یک پردازنده جای داده شود (مثلاً ۱۲۸ هسته).تعداد هسته محدودتر: به دلیل پیچیدگی و تولید گرما، تعداد هسته‌ها در یک پردازنده معمولاً کمتر است.
اکوسیستم نرم‌افزاریدر حال رشد: در گذشته محدود بود، اما اکنون با پشتیبانی گسترده از سیستم‌عامل‌های لینوکس و نرم‌افزارهای کلیدی، به سرعت در حال گسترش است.بسیار بالغ و گسترده: تقریباً تمام نرم‌افزارها و سیستم‌عامل‌های سروری با این معماری سازگار هستند.
مدل کسب‌وکارلایسنس‌محور: شرکت‌ها (مانند آمازون، انویدیا) طراحی ARM را لایسنس کرده و پردازنده سفارشی خود را می‌سازند.تولیدکننده محور: شرکت‌های اینتل و AMD هم طراح و هم تولیدکننده اصلی پردازنده‌ها هستند.

این تفاوت‌ها نشان می‌دهد که سرورهای ARM برای بارهای کاری که به پردازش موازی و مقیاس‌پذیری بالا نیاز دارند (مانند وب‌سرورها، پایگاه‌های داده توزیع‌شده و پردازش‌های ابری) بسیار مناسب هستند، در حالی که سرورهای x86 همچنان در کاربردهایی که به قدرت تک‌هسته‌ای بسیار بالا نیاز دارند، پیشتاز هستند.

تفاوت سرور ARM و x86

چرا سرورهای ARM به انتخاب اول غول‌های فناوری تبدیل شده‌اند؟

شرکت‌هایی مانند Amazon Web Services (AWS)، Google، و Microsoft Azure سالانه میلیاردها دلار صرف هزینه‌های برق و خنک‌سازی مراکز داده خود می‌کنند. در این مقیاس، حتی یک کاهش چند درصدی در مصرف انرژی به معنای صرفه‌جویی میلیون‌ها دلار است. اینجاست که سرورهای مبتنی بر ARM آرم وارد میدان می‌شوند.

آمازون یکی از پیشگامان این حوزه بوده است. این شرکت از سال ۲۰۱۸ پردازنده‌های Graviton خود را معرفی کرده و تاکنون چهار نسل از این خانواده را عرضه کرده است. نسل چهارم Graviton که در سال ۲۰۲۳ معرفی شد، بر اساس هسته Neoverse V2 طراحی شده و ادعا می‌کند تا سی درصد عملکرد محاسباتی بهتر و هفتاد و پنج درصد پهنای باند حافظه بیشتری نسبت به نسل قبل دارد.

گوگل نیز در سال ۲۰۲۴ پردازنده Axion مبتنی بر ARM خود را معرفی کرد که نشان می‌دهد این شرکت هم در حال پیگیری همین استراتژی است. مایکروسافت نیز از پردازنده‌های ARM در سرویس‌های Azure استفاده می‌کند. علاوه بر این، قابلیت سفارشی‌سازی معماری ARM به شرکت‌ها اجازه می‌دهد پردازنده‌هایی دقیقا متناسب با نیازهای خاص خود طراحی کنند.

آمار بازار نیز این روند را تایید می‌کند. سهم بازار سرورهای ARM در مراکز داده از پانزده درصد در ابتدای سال ۲۰۲۵ به سرعت در حال افزایش است. پیش‌بینی می‌شود که محموله‌های سرورهای ARM آرم در سال ۲۰۲۵ هفتاد درصد رشد داشته باشد.

دلایل اصلی این انتخاب استراتژیک عبارت‌اند از:

  • کاهش هزینه کل مالکیت (TCO): هزینه کل مالکیت فقط هزینه خرید سرور نیست، بلکه شامل هزینه‌های برق، خنک‌سازی، نگهداری و فضای فیزیکی نیز می‌شود. سرورهای ARM به دلیل بهره‌وری انرژی فوق‌العاده، TCO را به شکل چشمگیری کاهش می‌دهند. آمازون ادعا می‌کند که پردازنده‌های Graviton آن‌ها تا ۴۰ درصد عملکرد بهتر به ازای قیمت نسبت به نمونه‌های مشابه x86 ارائه می‌دهند.
  • مقیاس‌پذیری برای بارهای کاری ابری (Hyperscale): مراکز داده بزرگ (Hyperscale Data Centers) نیازمند هزاران سرور هستند که به‌صورت موازی کار کنند. طراحی چندهسته‌ای و کم‌مصرف سرورهای ARM به این شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا تعداد بیشتری سرور را در یک فضای فیزیکی محدود جای دهند و توان پردازشی خود را بدون افزایش سرسام‌آور هزینه‌ها، افزایش دهند.
  • کنترل کامل بر سخت‌افزار و نرم‌افزار: مدل لایسنس ARM به این غول‌ها اجازه می‌دهد تا پردازنده‌هایی کاملاً سفارشی و بهینه‌شده برای نرم‌افزارها و سرویس‌های خود طراحی کنند. این «بهینه‌سازی عمودی» (Vertical Integration) به آن‌ها اجازه می‌دهد تا به سطحی از کارایی دست یابند که با پردازنده‌های استاندارد x86 ممکن نیست.
  • کاهش وابستگی به یک تامین‌کننده: با روی آوردن به ARM، این شرکت‌ها وابستگی خود را به دو تامین‌کننده اصلی بازار پردازنده‌های سرور (اینتل و AMD) کاهش داده و قدرت چانه‌زنی بیشتری در بازار پیدا می‌کنند.

سرور محاسباتی ARM آرتیان: نمونه‌ای بومی برای نیازهای مدرن

آرتیان سرورهای محاسباتی ARM بومی را بر مبنای معماری خوشه‌ای از نودهای کوچک طراحی کرده است تا چالش‌هایی مثل گلوگاه‌های I/O، مصرف انرژی بالا و تحمل‌پذیری پایین در معماری سنتی سرور را کاهش دهد. در این طراحی هر نود بارهای کوچک یا میکروسرویس‌ها را اجرا می‌کند و در نتیجه منابع کمتر برای مدیریت مسابقه‌ای مصرف می‌شوند که این امر به افزایش کارایی عملیاتی کمک می‌کند.

همچنین بر اساس تست‌های داخلی، معماری این سرور می‌تواند توان محاسباتی 5 تا 8 برابر بیشتر نسبت به نمونه‌هایی مثل یک سرور با چهار پردازندهٔ رده‌بالای x86 با قیمت مشابه ارائه دهد. پشتیبانی از مسیرهای دسترسی بهتر به I/O، مصرف انرژی بسیار پایین‌تر، تحمل‌پذیری خطای بالاتر (نودهای قابل تعویض plug-and-play) و امکان اختصاصی‌سازی سخت‌افزار از دیگر نقاط قوت این محصول است.

آرتیان خدماتی مانند مشاوره تخصصی، خدمات نگهداری و ارائهٔ توان محاسباتی GPU «بدون نیاز به خرید تجهیز اضافه‌تر» را نیز عرضه می‌کند.

مزایای استفاده از سرور ARM

اگرچه بهره‌وری انرژی مهم‌ترین مزیت سرورهای ARM است، اما نقاط قوت این معماری به همین یک مورد محدود نمی‌شود. در ادامه، مزایای کلیدی استفاده از این سرورها را بررسی می‌کنیم.

  • عملکرد فوق‌العاده به ازای هر وات (Performance per Watt): این معیار نشان می‌دهد که یک پردازنده به ازای هر وات انرژی که مصرف می‌کند، چه مقدار توان پردازشی ارائه می‌دهد. سرورهای ARM در این زمینه بی‌رقیب هستند. این ویژگی نه تنها هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهد، بلکه به شرکت‌ها کمک می‌کند تا به اهداف پایداری و کاهش ردپای کربنی خود دست یابند.
  • هزینه نگهداری و خنک‌سازی پایین‌تر: گرمای کمتر به معنای نیاز کمتر به سیستم‌های خنک‌کننده گران‌قیمت و پرمصرف است. این موضوع به طراحی ساده‌تر و ارزان‌تر مراکز داده منجر می‌شود و هزینه‌های نگهداری را در بلندمدت کاهش می‌دهد.
  • تراکم و مقیاس‌پذیری بالا: با سرورهای ARM آرم می‌توان تعداد هسته‌های پردازشی بیشتری را در یک رک (Rack) سرور جای داد. این «تراکم محاسباتی» بالا برای شرکت‌هایی که با محدودیت فضا مواجه هستند یا نیاز به مقیاس‌پذیری سریع دارند، یک مزیت استراتژیک محسوب می‌شود.
  • امنیت در سطح سخت‌افزار: معماری ARM ویژگی‌های امنیتی مدرنی مانند Pointer Authentication و Branch Target Identification را در سطح سخت‌افزار پیاده‌سازی می‌کند که به مقابله با حملات بدافزاری کمک می‌کند.
  • انعطاف‌پذیری در طراحی و سفارشی‌سازی: همانطور که اشاره شد، شرکت‌ها می‌توانند پردازنده‌های ARM را مطابق با نیازهای خاص خود طراحی کنند. این انعطاف‌پذیری به بهینه‌سازی عملکرد برای بارهای کاری خاص مانند هوش مصنوعی، یادگیری ماشین یا پردازش ویدیو منجر می‌شود.
  • عملکرد بهینه در کارهای خاص: سرورهای ARM برای بارهای کاری خاصی مانند web serving، caching، containerها و برخی از workloadهای AI عملکرد بسیار خوبی دارند. توانایی پردازش موازی تعداد زیادی درخواست کوچک، یکی از نقاط قوت این پردازنده‌هاست.
AWS graviton4

کاربردهای عملی سرورهای ARM

قدرت واقعی یک فناوری در کاربردهای عملی آن مشخص می‌شود. سرورهای ARM به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود، در حوزه‌های مختلفی در حال درخشش هستند.

  • محاسبات ابری (Cloud Computing): این حوزه اصلی‌ترین میدان بازی برای سرورهای ARM است. ارائه‌دهندگان اصلی سرویس‌های ابری مانند AWS، Google Cloud و Oracle Cloud، ماشین‌های مجازی مبتنی بر ARM را با قیمت پایین‌تر و عملکرد رقابتی عرضه می‌کنند. این سرورها برای اجرای وب‌سرورها، میکروسرویس‌ها، کانتینرها (مانند Docker و Kubernetes) و پایگاه‌های داده بسیار ایده‌آل هستند.
  • محاسبات با عملکرد بالا (HPC – High-Performance Computing): در گذشته، این حوزه در انحصار معماری x86 و پردازنده‌های گرافیکی بود. اما اکنون، سریع‌ترین ابرکامپیوتر جهان به نام Fugaku در ژاپن، از پردازنده‌های مبتنی بر ARM استفاده می‌کند. این نشان‌دهنده توانایی ARM آرم در انجام محاسبات علمی پیچیده، شبیه‌سازی‌ها و تحلیل داده‌های عظیم است.
  • هوش مصنوعی و یادگیری ماشین (AI/ML): بسیاری از پردازنده‌های ARM مدرن دارای شتاب‌دهنده‌های سخت‌افزاری برای محاسبات هوش مصنوعی هستند. این سرورها برای وظایف استنتاج (Inference) در مدل‌های یادگیری ماشین که نیازمند پردازش سریع و موازی درخواست‌های متعدد هستند، بسیار کارآمد عمل می‌کنند.
  • محاسبات لبه (Edge Computing): دستگاه‌های اینترنت اشیاء (IoT) و سنسورها حجم عظیمی از داده را در «لبه» شبکه تولید می‌کنند. سرورهای ARM به دلیل اندازه کوچک، مصرف انرژی پایین و تولید گرمای کم، گزینه‌ای عالی برای پردازش این داده‌ها در نزدیکی منبع تولید آن‌ها (مثلاً در یک کارخانه هوشمند یا یک برج مخابراتی 5G) هستند.
  • ذخیره‌سازی و شبکه: سرورهای ARM برای ساخت دستگاه‌های ذخیره‌سازی تحت شبکه (NAS) و تجهیزات شبکه (مانند روترها و سوئیچ‌ها) که نیازمند پردازش بهینه بسته‌های داده با مصرف انرژی پایین هستند، بسیار مناسب‌اند.
  • پایگاه‌های داده و Caching: بسیاری از پایگاه‌داده‌های رایج مانند MySQL، PostgreSQL، Redis و MongoDB بر روی ARM به‌خوبی کار می‌کنند. با توجه به تعداد هسته‌های بالا و کارایی انرژی خوب، سرورهای ARM می‌توانند برای بار کاری پایگاه داده‌هایی که نیاز به توان عملیاتی بالا دارند، انتخاب مناسبی باشند.

محبوب‌ترین پردازنده‌های ARM برای سرورها

اکوسیستم پردازنده‌های سرور ARM به سرعت در حال رشد است و چندین بازیگر کلیدی در این عرصه حضور دارند:

  • سری ARM Neoverse: این سری، پلتفرم طراحی اصلی شرکت ARM آرم برای زیرساخت‌های ابری تا لبه شبکه است. ARM خود این پردازنده‌ها را تولید نمی‌کند، بلکه طرح‌های مرجع آن (مانند Neoverse V1, N2) توسط دیگر شرکت‌ها برای ساخت پردازنده‌هایشان استفاده می‌شود.
  • Amazon Graviton: این خانواده از پردازنده‌ها توسط AWS و به صورت اختصاصی برای استفاده در زیرساخت ابری این شرکت طراحی شده است. نسل‌های جدیدتر آن (مانند Graviton3 و Graviton4) عملکردی بسیار خوبی در مقایسه با بهترین پردازنده‌های x86 ارائه می‌دهند و یکی از دلایل اصلی موفقیت تجاری سرورهای ARM بوده‌اند.
  • Ampere Altra: این پردازنده که توسط شرکت Ampere Computing (تاسیس شده توسط مدیرعامل سابق اینتل) ساخته شده، یکی از قدرتمندترین پردازنده‌های ARM در بازار آزاد است. پردازنده‌های Ampere Altra با تعداد هسته‌های بسیار بالا (تا ۱۲۸ هسته) برای ارائه‌دهندگان خدمات ابری و شرکت‌هایی که به دنبال ساخت زیرساخت‌های مبتنی بر ARM هستند، طراحی شده‌اند.
  • NVIDIA Grace CPU Superchip: انویدیا که بیشتر با پردازنده‌های گرافیکی (GPU) شناخته می‌شود، با معرفی Grace CPU، وارد بازار پردازنده‌های سرور ARM شده است. این پردازنده به طور خاص برای ترکیب با GPUهای قدرتمند انویدیا و اجرای بارهای کاری سنگین هوش مصنوعی و HPC طراحی شده است.
  • Google Axion: پردازنده Axion که گوگل در سال ۲۰۲۴ معرفی کرد، اولین پردازنده ARM سفارشی این شرکت برای دیتاسنترهای خود است. این پردازنده نیز بر پایه معماری Neoverse طراحی شده و برای workloadهای Google Cloud Platform بهینه‌سازی شده است. گوگل ادعا می‌کند که Axion عملکرد بهتری نسبت به سرورهای x86 معادل دارد.
neoverse ARM chip

چک لیست انتخاب و خرید سرور ARM: چه سوالاتی از فروشنده بپرسید

اگر به استفاده از سرورهای ARM علاقه‌مند شده‌اید، پیش از هرگونه تصمیم‌گیری، باید سوالات درستی را مطرح کنید. در اینجا یک چک‌لیست اولیه برای کسب اطلاعات از فروشندگان یا ارائه‌دهندگان خدمات ابری آورده شده است:

  • سازگاری نرم‌افزاری و سیستم‌عامل:
    • آیا نرم‌افزارهای کلیدی که ما از آن‌ها استفاده می‌کنیم (مانند پایگاه داده، وب‌سرور، زبان‌های برنامه‌نویسی) نسخه سازگار با معماری ARM (AArch64) دارند؟
    • کدام توزیع‌های سیستم‌عامل لینوکس (مانند Ubuntu, CentOS, Red Hat) به طور کامل روی این سخت‌افزار پشتیبانی می‌شوند؟
    • آیا پشتیبانی برای ابزارهای مجازی‌سازی و کانتینرسازی (مانند KVM, Docker, Kubernetes) فراهم است؟
  • مشخصات فنی و عملکرد:
    • آیا می‌توانید بنچمارک‌های عملکردی این سرور را برای بارهای کاری مشابه با کسب‌وکار ما ارائه دهید؟
    • عملکرد تک‌هسته‌ای و چندهسته‌ای این پردازنده در مقایسه با سرورهای x86 هم‌رده چگونه است؟
    • آیا امکان دریافت یک دوره آزمایشی برای تست عملکرد سرور با نرم‌افزارهای خودمان وجود دارد؟
  • هزینه‌ها و پشتیبانی:
    • هزینه کل مالکیت (TCO) این سرور در یک دوره ۳ یا ۵ ساله در مقایسه با یک سرور x86 معادل چقدر است؟
    • سطح پشتیبانی فنی برای سخت‌افزار و نرم‌افزارهای پایه چگونه است؟
    • آیا قطعات یدکی به راحتی در دسترس هستند و فرآیند گارانتی به چه صورت است؟
  • نقشه راه آینده و اکوسیستم:
    • نقشه راه شرکت شما برای توسعه نسل‌های بعدی این پردازنده‌ها چیست؟
    • جامعه کاربری و اکوسیستم توسعه‌دهندگان پیرامون این پلتفرم چقدر فعال است؟
    • آیا می‌توانم در آینده سرورهای بیشتری اضافه کنم؟

این سوالات به شما کمک می‌کند تا تصویر کاملی از مناسب بودن یا نبودن سرور ARM برای نیازهای خود به دست آورید. توجه داشته باشید که هر پروژه شرایط خاص خود را دارد و نباید صرفا بر اساس تبلیغات یا قیمت اولیه تصمیم بگیرید.

جمع‌بندی

در این مقاله، سفری جامع به دنیای سرورهای ARM داشتیم. گفتیم که سرور ARM چیست و دیدیم که این سرورها با تکیه بر معماری RISC، فلسفه‌ای متفاوت از سرورهای سنتی x86 را دنبال می‌کنند: تمرکز بر بهره‌وری انرژی، تراکم بالا و مقیاس‌پذیری.

مزایایی مانند کاهش هزینه کل مالکیت، عملکرد فوق‌العاده به ازای هر وات و انعطاف‌پذیری در طراحی، باعث شده است تا غول‌های فناوری مانند آمازون، مایکروسافت و گوگل، این معماری را به عنوان ستون فقرات نسل جدید مراکز داده خود انتخاب کنند.

کاربردهای سرورهای ARM آرم، از محاسبات ابری تا محاسبات لبه، نشان‌دهنده تطبیق‌پذیری بالای این فناوری با نیازهای دنیای مدرن است. با وجود اینکه اکوسیستم نرم‌افزاری x86 همچنان بالغ‌تر است، اکوسیستم ARM با سرعتی خیره‌کننده در حال رشد بوده و بسیاری از موانع اولیه را پشت سر گذاشته است.

انتخاب بین ARM و x86 دیگر یک تصمیم صرفا فنی نیست، بلکه تصمیمی استراتژیک است که به نوع بار کاری، مقیاس عملیات و اهداف بلندمدت یک سازمان بستگی دارد؛ اما یک چیز قطعی است: ARM دیگر یک بازیگر حاشیه‌ای در دنیای سرورها نیست، بلکه یک نیروی قدرتمند و تحول‌آفرین است که آینده‌ی زیرساخت‌های دیجیتال را شکل خواهد داد. برای اطلاعات بیشتر، با ما مشاوران ما در آرتیان تماس بگیرید.

سوپرکامپیوتر ARM فوگاکو fugaku

سوالات متداول

سرور ARM دقیقاً چیست و چه تفاوتی با سرورهای معمولی دارد؟

سرور ARM نوعی سرور است که از پردازنده‌هایی مبتنی بر معماری Arm (RISC) استفاده می‌کند؛ فلسفهٔ طراحی آن بر سادگی دستورالعمل‌ها و بهینه‌سازی مصرف انرژی متمرکز است. برعکس، سرورهای سنتی بر پایهٔ معماری x86 (CISC) ساخته شده‌اند که در بسیاری موارد تک‌هسته‌ای قوی و اکوسیستم نرم‌افزاری بالغ‌تری دارند. در عمل تفاوت‌ها در مصرف انرژی، تراکم هسته‌ها، و مدل کسب‌وکار تولیدکنندگان است.

مزیت اصلی سرورهای ARM در مقایسه با سرورهای سنتی (x86) چیست؟

مهم‌ترین برتری سرورهای ARM، بهره‌وری انرژی فوق‌العاده آن‌هاست. این سرورها طوری طراحی شده‌اند که با مصرف برق بسیار کمتر، توان پردازشی بالایی ارائه دهند. این ویژگی مستقیماً به کاهش چشمگیر هزینه‌های برق و خنک‌سازی در دیتاسنترها منجر می‌شود که بزرگترین بخش از هزینه‌های جاری یک مرکز داده را تشکیل می‌دهند. در واقع، سرورهای ARM هزینه کل مالکیت (TCO) را به شکل قابل توجهی کاهش می‌دهند، چون شما پول کمتری برای قبض برق و تجهیزات خنک‌کننده پرداخت می‌کنید.

آیا هر نرم‌افزاری که روی سرورهای فعلی ما اجرا می‌شود، روی سرور ARM هم کار می‌کند؟

لزوماً نه، اما وضعیت به سرعت در حال بهبود است. در گذشته، این بزرگترین نقطه ضعف ARM بود. اما امروزه، تقریباً تمام توزیع‌های اصلی لینوکس (مانند اوبونتو و سنت‌اواس) و ابزارهای کلیدی دنیای کلود مانند داکر و کوبرنتیز، به طور کامل از معماری ARM (AArch64) پشتیبانی می‌کنند. با این حال، اگر از نرم‌افزارهای خاص یا قدیمی استفاده می‌کنید، حتماً باید قبل از خرید بررسی کنید که آیا نسخه سازگار با ARM برای آن‌ها وجود دارد یا خیر.

چرا شرکت‌های بزرگی مثل آمازون و گوگل به جای خرید پردازنده از اینتل، خودشان پردازنده ARM می‌سازند؟

این کار به آن‌ها کنترل کامل و قدرت سفارشی‌سازی می‌دهد. وقتی آمازون پردازنده Graviton را طراحی می‌کند، می‌تواند آن را دقیقاً برای اجرای بهینه سرویس‌های ابری خودش (AWS) مهندسی کند. این “بهینه‌سازی عمودی” (هماهنگی کامل سخت‌افزار و نرم‌افزار) به سطحی از کارایی منجر می‌شود که با پردازنده‌های عمومی x86 قابل دستیابی نیست. دلیل دیگر، کاهش وابستگی به دو تامین‌کننده اصلی یعنی اینتل و AMD و افزایش قدرت چانه‌زنی در بازار است.

آیا سرورهای ARM همیشه انتخاب بهتری نسبت به سرورهای x86 هستند؟

انتخاب به نوع کار شما (Workload) بستگی دارد. سرورهای ARM مانند یک ارتش از سربازان سریع و بهینه هستند که برای انجام همزمان هزاران وظیفه کوچک و موازی (مانند پاسخ به درخواست‌های یک وب‌سایت شلوغ یا اجرای میکروسرویس‌ها) عالی عمل می‌کنند. در مقابل، سرورهای قدرتمند x86 مانند یک قهرمان سنگین‌وزن هستند که برای کارهایی که به قدرت انفجاری یک هسته پردازشی نیاز دارند (مثلاً برخی محاسبات پیچیده و غیرقابل تقسیم) همچنان برتری دارند.

چطور ممکن است معماری‌ای که برای موبایل طراحی شده بود، اکنون در سریع‌ترین ابرکامپیوترها استفاده شود؟

فلسفه طراحی ARM برای سرورها کاملاً متفاوت از گوشی‌های هوشمند است. قدرت سرورهای ARM مدرن از تعداد بسیار بالای هسته‌ها نشأت می‌گیرد. طراحی کم‌مصرف و خنک این معماری به سازندگان اجازه می‌دهد تا تعداد زیادی (مثلاً ۱۲۸) هسته پردازشی را در یک چیپ جای دهند. برای محاسبات علمی و تحلیل داده‌های عظیم که می‌توان آن‌ها را به میلیون‌ها بخش کوچک و موازی تقسیم کرد، این “تراکم محاسباتی” بالا بسیار کارآمدتر از داشتن تعداد کمی هسته بسیار قدرتمند است. ابرکامپیوتر Fugaku با همین رویکرد به سریع‌ترین کامپیوتر جهان تبدیل شد.

سرورهای ARM برای چه نوع کسب‌وکارها و کاربردهایی مناسب‌تر هستند؟

سرورهای ARM برای سناریوهایی که به پردازش موازی تعداد زیادی درخواست کوچک نیاز دارند، عالی هستند. این شامل وب‌سرورها، سرویس‌های ابری، میکروسرویس‌ها، کانتینرها، و برخی بارهای کاری هوش مصنوعی (به‌ویژه Inference) می‌شود. همچنین برای محاسبات لبه و IoT به دلیل مصرف انرژی پایین بسیار مناسبند؛ اما اگر برنامه‌های شما به قدرت تک‌هسته‌ای خیلی بالا یا نرم‌افزارهای legacy خاص x86 نیاز دارند، ممکن است هنوز x86 گزینه بهتری باشد.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

پیمایش به بالا