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西部数据由 ARM 转向开源的 RISC-V 处理器架构,打造某种超级数据处理体系

2017-12-01 22:49 云头条

西部数据公司已高调宣布:将在未来的所有产品中使用开源的RISC-V处理器架构,“打算引导业界转向开放、专用的计算架构,从而满足在以数据为中心的环境下日益迥然不同的应用需求。”



本周,西部数据公司(即WDC)的首席技术官马丁•芬克(Martin Fink)在WDC位于米尔皮塔斯的办事处召开的第七届RISC-V研讨会上概述了这个愿景。


他的这番话究竟是什么意思并不明朗。


WDC极有可能将与Arm兼容的处理器(如Arm9和Cortex-M3处理器)用于其磁盘和闪存驱动器中的驱动器内控制器,还将英特尔CPU与其ActiveScale归档系统和Tegile全闪存/混合阵列结合使用。


几乎没人关心WDC或其他任何硬盘厂商在产品中使用了什么样的嵌入式处理器。这些处理器只是悄然地工作,几乎没人关心它们采用的架构。


芬克解释了我们为何需要关心:WDC正从一家数据存储公司向一家数据技术公司转型。这可能意味着它需要更强大一点的处理能力,但如果你想要功能更强大的微控制器,Arm及其芯片制造合作伙伴在设计方面大有选择余地。


之所以由Arm转向RISC-V,可能是由于WDC想要更有力地控制或全面控制其CPU核心,没必要向Arm和英特尔支付一笔费用。即使WDC果真走RISC-V这条路子,它无论如何还是要掏钱请厂商来设计和制造片上系统控制器,所以使用RISC-V节省下来的成本大不大不得而知,也许可以节省相当大的成本。这其实取决于Arm向使用其设计和专利的客户征收多少税。


RISC-V指令集与Armv8非常相似,在我们看来,看起来很像MIPS第二部分(MIPS Part Two)。RISC-V最初是克斯特•阿萨诺维奇(KrsteAsanović)在加州大学伯克利分校开发出来的,大卫•帕特森(David Patterson)进行了改进,当时他领导伯克利RISC项目,而这个CPU设计研究项目后来孕育出了SPARC。今天,RISC-V方面的教科书由帕特森和约翰•亨尼西(JohnHennessy)教授撰写,后者曾开发出了MIPS架构。伯克利RISC项目和MIPS设计团队在20世纪80年代有关系,但很松散。


因此,RISC-V在某种程度上重新聚集了研发早期SPARC和MIPS的团队智慧,尽管只有短短七年的历史,但具备了一切对它有利的条件。它是一种采用BSD许可证的32位/64位/128位CPU架构,目前部署在小型低功耗高速嵌入式芯片中,还可以扩展。它还被用作计算机工程系本科生的案例研究。


WDC总裁兼首席运营官迈克•科登(Mike Cordano)宣称:“西部数据是存储产品和技术领域的领导者,我们现正在将这个领导地位扩大到以数据为中心的开放计算架构……我们并不着眼于仅仅存储数据,现在还致力于打造将让用户能够获得数据价值、创造无限可能的整个环境。”


大数据和快数据的出现


言外之意是,这家公司认为现在有两种很重要的数据:大数据和快数据。


芬克的幻灯片:



演示文稿(如下)解释了大数据是创建之后过了很久才分析的旧记录。




相比之下,快数据需要快速分析以便实时响应。


芬克认为,针对这两种数据类型,处理系统在处理器、内存、I/O和存储等方面的要求迅速分化,而且在逐渐远离如今管理和处理数据的方式。


不存在一应俱全的方案


为此WDC采取的对策是,在元件层面独立扩展处理器、内存、I/O和存储等资源。该公司还希望“一种开放的架构可以避免依赖某一家厂商或某一项技术。”


芬克的演示文稿或随附文档中没有太多的内容解释WDC会实际上生产或销售什么,从而将这些文字转化为具体产品。


演示文稿简介中暗示“在集成的微观层面,应用程序和专用数据可能添加到存储设备上,比如硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD),还添加到将这些设备集成到更大存储池中的存储平台。”


这听起来像是CPU能力足够强的磁盘驱动器参与数据分析工作,或者让它们本身可以装入到虚拟池中,或者两者兼而有之。


简介还概述了宏观层面的实施方法,可能会“把数据分析或机器学习资源嵌入到大规模数据存储系统中。”那听起来像是阵列充当分析设备。WDC声称其自己的ActiveScale基于对象的存储(OBS)系统适合扮演这个角色。


WDC还谈到了在物联网边缘支持以数据为中心的计算架构,目前它在这方面还没有特定的产品或技术。芬克表示,该公司“想要让计算更接近数据”。那可能再度是智能化程度高得足以处理一些分析工作的一只只磁盘。由于几乎每个设备上都有存储系统,这个前景令人关注。


为什么是RISC-V?


为什么WDC在RISC-V大会上透露了这一切,告诉世人它会开始每年批量生成数十亿个RISC核心?尤其是考虑到大多数人只希望产品好用,并不关心底层的硅片架构?


由于WDC最近对EsperantoTechnologies敘了战略投资,而这家公司专门开发基于开放RISC-V架构的高性能节能型计算解决方案,这就是其背后的动机。捎带提一下,Esperanto很注重机器学习。


WDC可能会将自己喜欢的任何处理器做入到其设备中。但一旦在其系统需要相互联系(考虑到x86在数据中心无处不在,所以需要相互联系)的环境下,WDC开始使用RISC-V处理器和软件,让各部分都相互联系是重大挑战,还很容易受到采用心理恐吓战术(FUD)的公司的影响。


x86和Arm占主导地位有其原因,主要是背后支持两者的代码有庞大的生态系统。如果WDC认为单单选择处理器架构就可以帮助自己赢得胜利,它确实非常大胆。


对WDC有利的是,物联网处于起步阶段。讨论最多的捕获和分析数据的方式就是,将物件/设备连接到x86服务器,服务器进行本地预处理和一些实时分析工作,但将繁重任务交给数据中心去处理。WDC的快数据概念可能意味着这种安排速度太慢。


一种通用架构驻留在多个层上,这种体系(stack)可能更好。但是除非引入RISC的产品有详细描述,并从2019年开始面市,否则就不清楚这家公司究竟在干什么、它计划如何成功。


目前细节还不多,但看起来磁盘会帮助在边缘处理数据。如果有更多细节,我们会第一时间告知大家。


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