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ARM-Chips im Aufwind: Kräftiger Zuwachs bei Servern erwartet – aber x86 bleibt dominant

ARM-Prozessoren bieten bekanntlich eine extreme Vielfalt und werden daher milliardenfach eingesetzt. Die schwächsten Vertreter verrichten ihren Dienst in wenig anspruchsvollen Geräten wie etwa IoT-Devices. Hochgezüchtete Chips mit dieser Architektur sind hingegen extrem performant und gleichzeitig äußerst energieeffizient. Das beweist nicht zuletzt Apple mit den hauseigenen M-SoCs, welche künftig in den Notebooks und Desktops aus Cupertino ausschließlich zum Einsatz kommen. Der iPhone-Konzern ist aber mitnichten das einzige Unternehmen, das auf leistungsfähige ARM-Prozessoren setzt.

ARM-CPUs werden in 15 Prozent der Server eingesetzt
Bei Servern im Allgemeinen sowie insbesondere in Rechenzentren spielt die ARM-Architektur bereits heute eine beachtliche Rolle, die in den kommenden Jahren noch zunehmen wird. Das ist das Ergebnis einer aktuellen Untersuchung von TrendForce. Der Analyse des in Taiwan beheimateten Marktforschungsunternehmens zufolge kamen ARM-Chips für Datacenter 2021 auf einen Marktanteil von 15 Prozent. In diesem Jahr erwarten die Experten einen signifikanten Anstieg auf mehr als 20 Prozent. Danach allerdings wird es wohl nicht mehr so rasant weitergehen: Bis 2025 sollen 22 Prozent erreicht werden. Angesichts der Stückzahlen, die in diesem Bereich abgesetzt werden, ist das allerdings ein keineswegs zu vernachlässigender Anteil.

Amazon führend bei Chips für Rechenzentren
Apple spielt in diesem Marktsegment bekanntlich keine Rolle, da der kalifornische Konzern seine hauseigenen Chips ausschließlich selbst einsetzt und nicht an andere Hersteller verkauft. Dafür ist ein anderer großer Name bei der Entwicklung spezieller ARM-Prozessoren für Server sehr aktiv: Amazon mit seiner Tochter AWS. Das Unternehmen nutzt in seinen Rechenzentren vornehmlich eigene Chips, die jüngste Generation trägt den Namen Graviton3. Die CPU ist erheblich leistungsfähiger als vergleichbare Intel-Alternativen und zudem kleiner und günstiger. Weitere wichtige Mitspieler im Bereich von ARM-Prozessoren für Datacenter sind Fujitsu, Marvell und das erst 2017 von der ehemaligen Intel-Managerin Renée James gegründete Unternehmen Ampere Computing. Letzteres ließ 2020 mit der Ankündigung des 128-kernigen Altra Max aufhorchen. Zudem entwickelt Nvidia derzeit einen entsprechenden Prozessor namens "Grace", der künftig den etablierten Anbietern Konkurrenz machen soll.

Intel und AMD bleiben weiterhin dominant
Die von TrendForce prognostizierte Steigerung des Marktanteils von Server-Prozessoren auf ARM-Basis ist laut den Marktforschern unter anderem auf eine Entwicklung zurückzuführen, welche geopolitische Ursachen hat. Im Bemühen, die Hoheit über die Daten möglichst im eigenen Land zu halten, setzen zahlreiche Cloud-Anbieter und Telekommunikationsunternehmen zunehmend auf lokale Mikro-Rechenzentren, in denen vorwiegend ARM-Chips zum Einsatz kommen dürften. Darüber hinaus entwickelt ARM seine auf Datacenter-Anwendungen optimierte Neoverse-Plattform ständig weiter und trägt so zur Attraktivität der Architektur bei. Trotz allem steht jedoch nicht zu erwarten, dass die Dominanz von x86-Prozessoren in den weltweiten Rechenzentren in absehbarer Zeit zu Ende gehen könnte.

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Kommentare

TiBooX31.03.22 08:46

Das wird gehen wie bei Airlines und Kühlschränken.
Der Preis des Geräts ist umbedeutend verglichen mit dem laufenden kosten (a.k.a. Energieverbrauch)
Zudem hat man in der IT den Vorteil, je weniger aufwendig die Kühlung, desto mehr Silikon/Rechenleistung kann mann im selben Rechenzentrum unterbringen.

Bei den Unterschieden kann das innerhalb weniger Jahre in Richtung arm kippen.

People who are really serious about software should make their own hardware [A. Kay]

maculi31.03.22 08:59

Auch noch erwähnenswert ist die Top-500 Liste der schnellsten Supercomputer. Die führt seit Sommer 2020 der Fugaku an (steht in Japan).
Da ist weder intel noch amd inside, sondern Prozessoren auf ARM-Basis.
Sicherlich wird sich von heut auf morgen nichts ändern, aber wer kann schon sagen, wie die Situation in 5 Jahren ist? In dem Zeitraum halte ich größere Veränderungen durchaus für möglich.

Peter Eckel31.03.22 09:14

TiBooX

je weniger aufwendig die Kühlung, desto mehr Silikon/Rechenleistung kann mann im selben Rechenzentrum unterbringen.

Was willst Du mit Silikon im Rechenzentrum? Ritzen abdichten?

Aber unterm Strich gebe ich Dir recht. Ich rechne auch mit einem deutlichen Anstieg aus genau den von Dir genannten Gründen, nur mit einer Verzögerung durch die Abschreibungsfristen für das alte, ineffiziente Blech.

Ceterum censeo librum facierum esse delendum.

Baergolas31.03.22 09:43

Es scheint wohl in der Tat so zu sein, dass die ARM -Architektur derzeit die besten Ausbaumöglichkeiten bietet. Dabei wird die Rechengeschwindigkeit nur ein Aspekt sein, der Energieverbrauch der mächtigste, denn machen wir uns nichts vor, Energie wird überall teurer werden (immerhin gehen wir mit guten Beispiel voran), aber nicht weil alle auf den Klimaschutz schauen, sondern immer mehr benötigt wird.

Aber eines lässt sich auch feststellen. Die Hiobsbotschaft ist eingetreten, die zahlreiche Kompetenten über Jahrzehnte behauptet haben: "Apple ist endlich ARM dran!"

d2o31.03.22 10:43

Wer hätte das mal gedacht, dass RISC doch noch mal zur Startbahn rollt um evtl. abzuheben.
Betrachtet man die früheren Archimedes Computer, die trotz RISC zwar schneller waren, aber irgendwie doch keine Chance gegen den 68000er Motorola und später x86 hatten.
So kann sich das Blatt wenden - auch wenn es 30 Jahre später ist.

chrissli31.03.22 11:33

Hoffentlich kommt fix mal ne ordentlich ARM Windows Version und native Arm Games. Will gern mal schauen was die m1 so wirklich im Gaming können

-1

Baergolas31.03.22 11:53

@d2o: Hardwaretechnisch waren die Archimedes überlegen, keine Frage, nur woran hat es gelegen, dass sie sich nicht durchsetzten? ---- an der Software!

Im privaten Bereich konnte man mit dem 680x0 besser "Daddeln" - Amiga & Atari ST - und im geschäftlichen Bereich standen für den x86 - den sog. PC - die bessere Bürosoftware zur Verfügung, später auch die Games!

Aktuell nehmen die ARM-Derivate die x86-Basis von 2 Seiten in die Zange. Zum einen durch die Mobilgeräte, deren Technik - durch Apple - in den PC-Bereich übertragen wird und zum anderen durch den Server-Bereich. Während die Anforderungen für letztere durch den Einsatz von Linux erfüllt werden, hapert es noch auf dem ersteren an der - nativen - Software (ja! und ich meine für den privaten Bereich auch Games! - Daher wäre eine Iniative von Apple gerade in diesen privaten Bereich durchaus zielführend.

d2o31.03.22 13:18

Baergolas

@d2o: Hardwaretechnisch waren die Archimedes überlegen, keine Frage, nur woran hat es gelegen, dass sie sich nicht durchsetzten? ---- an der Software!

Die meiste Software gibt es derzeit immer noch für x86. Games hatten sicher den größten Anteil daran, dieser Markt darf nicht unterschätzt werden.
Vielleicht schafft es Apple den Markt auch dahingehend "aufzuwecken". Ich vermute das der ein oder andere Apple Geräte wegen der bekannten Vorzüge nutzt, aber sicher auch nichts dagegen hätte, wenn er zwischendurch das ein oder andere Game zocken könnte.

Im Serverbereich begegnen mir noch viele, die auf Windows Server setzen, was aber meistens an den eingesetzten Produkten liegt, die unter Linux nicht laufen bzw. nicht existieren.
Allerdings bin ich mir auch nicht sicher, ob für Apple - ob nun mit oder ohne ARM - das Servergeschäft interessant wäre.

-1

gfhfkgfhfk31.03.22 13:19

d2o

ARM war eine der schlechtere RISC-Plattformen, und nicht sonderlich gut sondern preiswert mit einer guten Performance in Relation zu CISC-CPUs.

Die ersten ARM-CPUs hatten nur einen 26Bit Adressraum (der Befehlssatz war auf 26Bit limitiert und nicht die CPUs), und die ersten 32Bit ARMs kamen z.B. nach dem MIPS R4000 (dem ersten 64Bit Prozessor) auf den Markt.

Während MIPS gleich von Beginn als 32Bit und 64Bit Plattform geplant und entworfen wurde, ist ARM als billige 26Bit Plattform entworfen worden. Das ermöglichte es sehr günstige Computer zu bauen, aber machte dann später Ärger und führte dazu, dass ARM die letzte verbreitete CPU Plattform war, die auf 64Bit umgestellt wurde.

Man könnte jetzt lange darüber diskutieren, welche der damaligen RISC Plattformen die bessere war: ARM, MIPS, PA-RISC, SPARC, Alpha, PowerPC, … wobei die Masse gar nicht weiß, wo da die Unterschiede liegen.

Die Gründe weshalb ARM zurzeit so einen Auftrieb hat, liegt ganz einfach daran, dass Linux im Datacenter mehr Bedeutung hat, und die Firmen sich von Intel lösen wollen. Die Performance ist dann eher ein nice to have Aspekt.

d2o31.03.22 13:28

gfhfkgfhfk

ARM war eine der schlechtere RISC-Plattformen, und nicht sonderlich gut sondern preiswert mit einer guten Performance in Relation zu CISC-CPUs.

Ich kenne die ARMs nur als 32bit. SPARC kann ich mich noch erinnern, weil sie in SUN Workstations steckten, die ja auch sehr leistungsfähig waren. Allerdings waren die, im Gegensatz zum Archimedes mit seinem 32bit ARM deutlich teurer waren und auch nicht tun bedingt für den Privatgebrauch gedacht waren.
Aber ja, später hörte man nicht mehr viel (bis gar nichts) von RISC und x86 war in aller Munde. Jetzt scheint sich das - mit ARM - wieder zu ändern. Apple hat auch die Größe um es zu etablieren.

-1

d2o31.03.22 13:31

chrissli

Hoffentlich kommt fix mal ne ordentlich ARM Windows Version und native Arm Games. Will gern mal schauen was die m1 so wirklich im Gaming können

Man könnte auch sagen: Hoffentlich kommen fix ordentliche Games, die auf ARM mit MacOS etc. laufen. Dann sieht man was die M1/pro/max/ultra können

Perry Goldsmith01.04.22 15:26

Baergolas

@d2o: Hardwaretechnisch waren die Archimedes überlegen, keine Frage, nur woran hat es gelegen, dass sie sich nicht durchsetzten? ---- an der Software!

Gegen die Abwärts-Spirale bei den PC-Preisen in den 90ern und der Marktdominanz, die Microsoft über den Markennamen IBM im Business erzielt hatte, hatten die anderen Plattformen im Consumer-Markt keine Perspektive.

TiBooX

Das wird gehen wie bei Airlines und Kühlschränken.
Der Preis des Geräts ist umbedeutend verglichen mit dem laufenden kosten (a.k.a. Energieverbrauch)
[...]
Bei den Unterschieden kann das innerhalb weniger Jahre in Richtung arm kippen.

Wer sich mit der Geschichte der Mainframes auskennt, der ahnt, dass x86 eine gute Chance hat, noch sehr lange in Rechenzentren zu verstauben.

-1

Peter Eckel01.04.22 16:04

Perry Goldsmith

Wer sich mit der Geschichte der Mainframes auskennt, der ahnt, dass x86 eine gute Chance hat, noch sehr lange in Rechenzentren zu verstauben.

Der Vergleich zieht nicht wirklich.

Mainframes haben ein vollkommen anderes Einsatzprofil. Es ist nicht einfach (teilweise schon allein aufgrund ihrer Laufzeit, Stichwort "gewachsene Strukturen"), die Applikationen vom Mainframe wegzuportieren. Die Systemarchitektur eines Mainframe ist eine vollkommen andere als die eines PC-basierten Servers.

Einen x86 zu ersetzen ist lediglich der Austausch einer Büchse durch eine andere mit einer anderen CPU, aber in vielen Fällen vollkommen identischer Software. Das ist eine vollkommen andere Baustelle. Der Ersatz einer solchen Lösung durch eine andere CPU-Architektur ist nicht viel aufwendiger als z.B. eine Migration von Red Hat 7 auf Red Hat 8.

Ceterum censeo librum facierum esse delendum.

ARM-Chips im Aufwind: Kräftiger Zuwachs bei Servern erwartet – aber x86 bleibt dominant

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