O que é servidor ARM?

Um servidor ARM é baseado na ar­qui­te­tura ARM, não seguindo o conjunto de ins­tru­ções x86. À medida que a demanda de data centers por ser­vi­do­res com maior efi­ci­ên­cia ener­gé­tica aumenta, cresce o destaque de ser­vi­do­res ARM.

Base da ar­qui­te­tura de ser­vi­do­res ARM

Os pro­ces­sa­do­res de um servidor ARM são de­sen­vol­vi­dos seguindo a ar­qui­te­tura RISC (Reduced Ins­truc­tion Set Computing: Com­pu­ta­dor com Conjunto Reduzido de Ins­tru­ções). Ao contrário da ar­qui­te­tura CISC (Complex Ins­truc­tion Set Computing: Com­pu­ta­dor com Conjunto Complexo de Ins­tru­ções), comumente presente em pro­ces­sa­do­res x86 (como Intel e AMD), RISC opera com um conjunto de ins­tru­ções sim­pli­fi­cado. Esse conjunto reduzido consome menos energia, au­men­tando a efi­ci­ên­cia dos pro­ces­sa­do­res ARM. No entanto, isso não significa que a ar­qui­te­tura ARM seja mais frágil. Ela é otimizada para suportar processos paralelos e oferece níveis elevados de efi­ci­ên­cia e es­ca­la­bi­li­dade às apli­ca­ções modernas que não dependem de um núcleo único (single-core) de alto de­sem­pe­nho.

Nos últimos anos, empresas como Nvidia e Amazon Web Services (AWS) atingiram avanços sig­ni­fi­ca­ti­vos no de­sen­vol­vi­mento de ser­vi­do­res ARM de alto de­sem­pe­nho, capazes de atender às ne­ces­si­da­des de apli­ca­ções cor­po­ra­ti­vas e na nuvem. Iterações modernas da ar­qui­te­tura, como ARMv9, oferecem vantagens para apli­ca­ções de ponta como IA e apren­di­zado de máquina. A AWS, por exemplo, oferece a família de pro­ces­sa­do­res Graviton, que inclui CPUs baseadas em ARM pro­je­ta­das es­pe­ci­fi­ca­mente para seus data centers. Como resultado, a ar­qui­te­tura ARM evoluiu de um padrão usado pre­do­mi­nan­te­mente em dis­po­si­ti­vos móveis e passou a ser uma base confiável para data centers e com­pu­ta­ção de alto de­sem­pe­nho.

Vantagens de ser­vi­do­res ARM

Graças à sua ar­qui­te­tura, o servidor ARM apresenta diversas vantagens em relação à ar­qui­te­tura x86.

Efi­ci­ên­cia ener­gé­tica

A vantagem mais sig­ni­fi­ca­tiva do servidor ARM é sua efi­ci­ên­cia ener­gé­tica. Como a ar­qui­te­tura ARM foi ori­gi­nal­mente de­sen­vol­vida para dis­po­si­ti­vos móveis que exigem baterias de longa duração, seus pro­ces­sa­do­res foram oti­mi­za­dos para que tivessem o menor consumo possível. Tal efi­ci­ên­cia ener­gé­tica também é benéfica para os data centers, nos quais o consumo de energia e o res­fri­a­mento são fatores que in­flu­en­ciam di­re­ta­mente os custos ope­ra­ci­o­nais. O servidor ARM pos­si­bi­lita que as empresas reduzam subs­tan­ci­al­mente as despesas com energia, o que impacta po­si­ti­va­mente sua pegada de carbono.

Alto nível de es­ca­la­bi­li­dade e fle­xi­bi­li­dade

O servidor ARM oferece alto nível de es­ca­la­bi­li­dade, pois sua ar­qui­te­tura permite integrar um grande número de núcleos em um só pro­ces­sa­dor sem com­pro­me­ter sua efi­ci­ên­cia ener­gé­tica. Isso faz com que os ser­vi­do­res baseados na ar­qui­te­tura ARM sejam ideais para lidar com cargas de trabalho com volumes elevados de pro­ces­sa­mento paralelo, re­a­li­zando diversos cálculos ao mesmo tempo. Como con­sequên­cia, o servidor ARM é es­pe­ci­al­mente adequado para ambientes de nuvem e cargas de trabalho nos con­têi­ne­res modernos.

Custos ope­ra­ci­o­nais reduzidos

Devido à sua efi­ci­ên­cia ener­gé­tica, o servidor ARM colabora com a formação de uma in­fra­es­tru­tura ope­ra­ci­o­nal mais econômica. Para empresas que mantêm diversos ser­vi­do­res em data centers, o uso do servidor ARM re­pre­senta uma pos­si­bi­li­dade de reduzir sig­ni­fi­ca­ti­va­mente os custos ope­ra­ci­o­nais sem com­pro­me­ter o de­sem­pe­nho. Além disso, os custos de licença podem ser menores, já que muitas im­ple­men­ta­ções com ARM usam sistemas ope­ra­ci­o­nais e softwares de código aberto.

Casos de uso comuns de ser­vi­do­res ARM

O servidor ARM se destaca em apli­ca­ções modernas que exigem altos volumes de pro­ces­sa­mento paralelo. No entanto, de­pen­dendo do caso de uso es­pe­cí­fico, a ar­qui­te­tura ARM também bate de frente com os pro­ces­sa­do­res x86 tra­di­ci­o­nais até mesmo em situações con­ven­ci­o­nais. Veja abaixo alguns dos prin­ci­pais usos do servidor ARM:

Com­pu­ta­ção em nuvem

Um caso de uso relevante para o servidor ARM é a com­pu­ta­ção em nuvem. Pro­ces­sa­do­res ARM já de­mons­tra­ram sua ca­pa­ci­dade neste campo, es­pe­ci­al­mente no que diz respeito à es­ca­la­bi­li­dade e efi­ci­ên­cia ener­gé­tica, tornando-se atrativos para pro­ve­do­res como AWS, Microsoft Azure e Google Cloud. Eles são ideais para apli­ca­ções que requerem pro­ces­sa­mento paralelo, como mi­cros­ser­vi­ços ou cargas de trabalho em con­têi­ne­res. Empresas que rodam suas apli­ca­ções na nuvem e buscam reduzir custos podem se be­ne­fi­ciar com as ins­tân­cias baseadas em ARM, pois sua operação costuma ser mais econômica.

Ser­vi­do­res web e de aplicação

O servidor ARM também pode ser usado como um servidor web e de aplicação. Es­pe­ci­al­mente quando o assunto são sites ou apli­ca­ti­vos que exigem muitas conexões si­mul­tâ­neas, o servidor ARM demonstra todo o potencial de seu pro­ces­sa­mento paralelo. Essa ca­pa­ci­dade permite que as empresas reduzam os custos ope­ra­ci­o­nais por meio dos re­qui­si­tos de res­fri­a­mento e da di­mi­nui­ção do consumo de energia.

Edge computing e apli­ca­ções IoT

Outro caso de uso cada vez mais comum para o servidor ARM, es­pe­ci­al­mente com os avanços como ARMv9, é a abordagem de edge computing. Como um pro­ces­sa­dor ARM é projetado pensando na efi­ci­ên­cia ener­gé­tica durante sua operação, ele é adequado para tarefas com­pu­ta­ci­o­nais que ocorrem próximas à fonte dos dados (ou seja, na borda da rede). Isso é es­pe­ci­al­mente relevante para a Internet das Coisas (IoT), em que diversos sensores e dis­po­si­ti­vos exigem poder com­pu­ta­ci­o­nal próximo à fonte dos dados. Ser­vi­do­res ARM oferecem tempos de resposta reduzidos e pro­ces­sa­mento confiável sem demandar muita energia.

In­te­li­gên­cia ar­ti­fi­cial e apren­di­zado de máquina

Graças à sua ca­pa­ci­dade de pro­ces­sa­mento paralelo e potencial de es­pe­ci­a­li­za­ção de hardware, o servidor ARM moderno também é adequado para apli­ca­ções que envolvem in­te­li­gên­cia ar­ti­fi­cial e apren­di­zado de máquina. A in­tro­du­ção do ARMv9 em 2021 trouxe diversas vantagens que fizeram dele a solução ideal para apli­ca­ções em IA e apren­di­zado de máquina.

Ambientes de de­sen­vol­vi­mento e teste

O servidor ARM também é uma ótima escolha para ambientes de de­sen­vol­vi­mento e teste. De­sen­vol­ve­do­res podem usar esse tipo de servidor para testar apli­ca­ti­vos para dis­po­si­ti­vos móveis e soluções de IoT baseados na ar­qui­te­tura ARM. A uti­li­za­ção do servidor ARM nesse tipo de contexto oferece condições realistas, ga­ran­tindo que o apli­ca­tivo tenha um de­sem­pe­nho eficiente e confiável nas res­pec­ti­vas pla­ta­for­mas em que for lançado.