老刘博客
随着人工智能、云计算等技术的兴起，5G 网络的不断成熟，万物互联时代应用需求日益多样化的同时，对于芯片架构的需求也越来越多样化。ARM 架构在提供可靠性能的基础上，以低功耗、低开销的特点被广泛应用到数据中心和云计算领域，并成为必不可少的部分。
在此背景下，腾讯云重磅推出搭载 ARM 架构处理器的新一代 CVM 标准型 SR1，并于即日起正式开启公测。标准型实例 SR1 搭载主频达 2.8GHz 的 Ampere® Altra® 处理器，基于全新优化虚拟化平台，提供了平衡、稳定的计算、内存和网络资源。
搭载了 ARM 处理器的云服务器性能究竟如何？和常见的 X86 云服务器有哪些区别？用数据说话，深度了解更有「升」度的 ARM 云服务器。
腾讯云ARM架构云服务器计算性能
我们对比同规格配置下 SR1（Ampere Altra Q80-30）和 S5（Intel(R) Xeon(R) Platinum 8255C CPU）的计算性价比，从测试结果来看，SR1 算力性价比整体比 S5 更优，最高有 83% 的性能提升。值得注意的是，对于 SR1 来说，得益于 ARM 处理器单核单线程的设计，其多核并发性能优于 X86 服务器，因此多核算力性价比较单核算力有更明显优势。
腾讯云ARM架构云服务器加解密计算性能
加解密运算能力也是处理器性能的衡量标准之一，加解密类型的计算任务不仅反应处理器的计算访存能力，更直接体现其扩展指令集的性能。AES 和 SHA256 算法都是目前较主流的加密算法，下面的测试结果展示的是在这两个算法上 SR1 对比相同规格的 S5 性能表现。
Ampere® Altra® 处理器针对 AES 和 SHA 算法进行了指令加速技术，因此在上述算法的加解密计算场景下，SR1 相比 S5 有不同程度的优势，尤其在 SHA256 上，SR1 比 S5 提升 3 倍以上。
腾讯云ARM架构云服务器编解码性能
编解码性能我们选择 ImageMagick 和 FFmpeg 进行对比。ImageMagick 是一个用于创建、编辑、合成或转换位图图像的软件套件。SPEC CPU®2017 基准测试版使用 ImageMagick 的转换组件对输入图像执行各种变换；FFmpeg 是一个开源的音视频处理软件，可以录影、编解码、格式转换，可用作视频编解码测试工具。同样地，测试选择相同规格的 SR1 和 S5。
ARM 云服务器在图像视频编解码方面性能更强，较相同规格的 S5 实例性最多可高出 90%。
腾讯云ARM架构云服务器基于 CPU 的 AI 推理性能
选择 SPEC CPU®2017 中的 AI 推理性能指标。deepsjeng_r ( alpha-beta 树搜索 ) 基于 2008 年世界计算机速度国际象棋冠军 Deep Sjeng WC2008，专注于获得尽可能高的演奏强度；Leela_r ( 蒙特卡洛树搜索 ) 是一个围棋引擎，具有基于蒙特卡罗的位置估计、基于置信度上限的选择性树搜索和基于 Elo 评级的移动估值。本次测试在相同规格的 SR1 和 S5 实例下进行。
结果表明，SR1 在蒙特卡洛数搜索、alpha-beta 树搜索方面有较大优势，比 S5 提升1倍以上。
腾讯云ARM架构云服务器Redis 数据库性能
SR1 在数据库场景下也有较好的表现。Redis 是一个开源、内存中数据结构存储系统，支持多种类型的数据结构。
由于 Redis 是纯内存数据库，更多地关注服务器 CPU 和访存能力，在该场景上 SR1 的读、写性能都比基于 X86 架构的 S5 实例最高提升达 24%。
SR1 携手 Tencent Kona 为用户提供 ARM 上最佳解决方案
Tencent Kona 是腾讯基于 OpenJDK 研发的一款JDK产品，针对云应用场景定制新的功能及优化，致力于提供高性能、高稳定性的商用 JDK 版本。腾讯 Kona 团队坚定地将 ARM 架构作为 KonaJDK 重点支持的架构之一，不断扩展 JDK 在 ARM 架构的功能，并不断提高 ARM 架构中 JDK 的性能。
在 SR1 上线同时，腾讯云 CVM 团队联合腾讯 Kona 团队，联合打造 CVM ARM 实例下最优 Java 运行时环境。从功能、性能多方面出发，支撑 KonaJDK 的通用特性，并针对架构特征进行优化，保证 Java 应用向 ARM 平台迁移的一致性，为用户在 ARM 平台上稳定高效运行 Java 应用保驾护航。
SPECjbb® 2015 性能
SPECjbb(Java Business Benchmark)® 2015 是国际性能标准化评估组织发布的最新一代衡量服务器 Java 应用性能的测试基准。该测试模拟一家全球大型零售企业的各种终端销售点请求、在线购买、数据挖掘等日常业务，测试系统能够处理的最大值，同时测试系统响应时间的变化，以全面评估运行各项 Java 业务应用的服务器性能水平。它体现了软、硬件平台的性能和成本指标，被金融、电信、证券等关键行业用户作为选择 IT 系统一项权威的选型指标。本次 SPECjbb®2015 基准测试在复合模式下进行，选择相同规格（64核128G内存）的 SR1 和 S5 实例进行性能对比。KonaJDK 使用 11.0.12 版本。可以看到基于 ARM 架构的 SR1 实例，相比上一代腾讯云主流 X86 架构 S5 实例，在 Java 电商场景下提升了 20% 以上的性能。
HiBench 性能
HiBench 是一个大数据基准套件，可帮助在速度、吞吐量和系统资源利用率方面评估不同的大数据框架。同样选择相同规格（64核128G内存）的 SR1 和 S5 实例，挂载 200G 高性能云硬盘进行性能对比。KonaJDK 使用 8u312版本。结果表明基于 ARM 架构的 SR1 实例在大数据场景基准测试下，较 S5 整体性能表现最高有 40% 提升。
无论从 SPECjbb®2015 基准测试，还是 HiBench 大数据测试的结果来看，使用 Kona JDK 运行相应的 Java 测试，在 SR1 上都有相当优异的表现。目前 Tencent Kona 在 CVM ARM 实例下提供 JDK8 和 JDK11 版本，后续也即将支撑 JDK17 等版本。Kona 团队会持续对 JDK 基础类库、运行时、内存管理、执行引擎等等各个模块进行分析和测试，不断扩展 JDK 的功能，提升性能。
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