【CPU】 ARM首嘗X86模擬器：前途光明但是道路不適合

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發表於 12-10-25 12:01:33 |只看該作者 |降序瀏覽大字中字小字正體化简体化

　　ARM處理器在低功耗領域如日中天，但在伺服器及工作站之類的市場還是非主流，除了性能因素之外指令不相容目前的主流X86應用軟體也是關鍵原因之一，兩種不同的指令架構如何能做到統一呢？
　　一種可能就是X86模擬器，如今已經不存在的全美達就做過這樣的事，他們開發的架構是順序超長指令體系，執行X86指令時會動態轉換成X86指令，雖然保留了低功耗的特色的，但是全美達處理器的性能一直偏弱，最終沒能在市場上存活下去，後來NVIDIA吸收了不少全美達的工程師，他們的丹佛計畫據說也會相容X86指令，用的也是模擬器的方式。
　　ARM陣營也有廠商在做這樣的事。Calxeda是最早發布ARM伺服器處理器公司之一，一家名為Boston Server的英國公司使用Calxeda的ARM處理器設計了Viridis伺服器。日前他們宣佈在Eltech的幫助下，其Viridis伺服器成功運行了X86代碼。
　　Eltech之前發明了一種二進制轉換器，實際上就相當於一個模擬器，最初的性能是具備了45%的原生ARM性能，但是在他們的合作努力下，在Viridis平台上發揮了65%的原生ARM性能。該公司表示還會和Eltech公司繼續合作，目標是提供至少80%的原生ARM性能。
　　Anandtech網站也報導這一事件並做了分析，Eltech的模擬器是動態二進制轉換，這會使得代碼變得過大，與VMWare這樣的binary translator(BT)軟體模擬器相比確實會更大，因為後者是從X86轉換到X86，而Eltech是在兩種不同的指令集中轉換，代價肯定會更高。
　　Eltech使用了1MB轉換器快取，與VMWare的BT基本相同，這意味着它可以利用之前的模擬器。如果大部分關鍵的指令循環都位於快取中，那麼轉換的損失就會大幅降低，但是(較低的快取容量)也意味着只有相對較少的代碼才能享受這個福利，比如他們所說的40-65%原生性能。
　　大部分伺服器應用都需要相當大的指令記憶體定址，因此還不清楚這個X86模擬是否會對重負載伺服器軟體有幫助，一些HPC軟體倒是會使用較小的指令記憶體，但是HPC往往對處理器性能要求比較高，這又不是ARM處理器的強項，因此很難說服使用者棄用X86而改用ARM處理器。
　　因此，ARM的X86模擬器用途有限，只能在部分場合發揮獨特的作用，比如Web應用有些軟體是不開源的，開發商也不提供ARM分支，這時候就只能用X86模擬的方式來實現ARM處理器支援。
　　總之，Eltech的X86模擬器是一個很好的功能，但是大部分ARM伺服器運行的還是專門最佳化。編譯的Linux伺服器，這才是ARM伺服器的正確出路。

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