Qu’est-ce qu’un serveur ARM ?

Les serveurs ARM sont des serveurs basés sur l’ar­chi­tec­ture ARM et non sur le jeu d’ins­truc­tions x86. Comme la demande de solutions de serveurs plus efficaces sur le plan éner­gé­tique pour les data centers augmente, les serveurs basés sur l’ar­chi­tec­ture ARM gagnent en im­por­tance.

Bases tech­niques de l’ar­chi­tec­ture des serveurs ARM

Les pro­ces­seurs ARM sont basés sur l’ar­chi­tec­ture RISC (Reduced Ins­truc­tion Set Computing). Con­trai­re­ment à l’ar­chi­tec­ture dite Complex Ins­truc­tion Set Computing (CISC), commune aux pro­ces­seurs x86 (comme Intel et AMD), RISC fonc­tionne avec un jeu d’ins­truc­tions simplifié. Le jeu d’ins­truc­tions réduit nécessite moins d’énergie, per­met­tant aux pro­ces­seurs ARM de fonc­tion­ner de manière plus éco­no­mique et efficace. Loin d’être plus faible, l’ar­chi­tec­ture ARM est spé­cia­le­ment conçue pour les processus pa­ral­lèles et peut offrir un haut niveau d’ef­fi­ca­cité et d’évo­lu­ti­vité dans les ap­pli­ca­tions modernes qui ne dépendent pas né­ces­sai­re­ment d’une haute per­for­mance monocœur.

Ces dernières années, des en­tre­prises comme Nvidia ou Amazon Web Services (AWS) ont fait des progrès con­si­dé­rables dans le dé­ve­lop­pe­ment de puissants serveurs ARM répondant aux exigences des ap­pli­ca­tions d’en­tre­prise et du Cloud. Les versions modernes de l’ar­chi­tec­ture, comme ARMv9, offrent justement un certain nombre d’avantages pour les ap­pli­ca­tions modernes comme l’IA ou l’ap­pren­tis­sage au­to­ma­tique. Avec leur famille de pro­ces­seurs Graviton, des en­tre­prises comme AWS proposent par exemple des CPU ARM spé­cia­le­ment adaptés pour leurs centres de données. Ainsi, l’ar­chi­tec­ture ARM est passée d’une ar­chi­tec­ture prin­ci­pa­le­ment utilisée dans les appareils mobiles à une base fiable pour les centres de calcul et l’in­for­ma­tique haute per­for­mance.

Avantages des serveurs ARM

De par leur ar­chi­tec­ture, les serveurs ARM offrent un certain nombre d’avantages par rapport aux ar­chi­tec­tures x86.

Ef­fi­ca­cité éner­gé­tique

Le plus grand avantage des serveurs ARM est sans doute leur ef­fi­ca­cité éner­gé­tique. Comme l’ar­chi­tec­ture ARM a été dé­ve­lop­pée à l’origine pour les terminaux mobiles qui dépendent d’une longue durée de vie de la batterie, les pro­ces­seurs sont optimisés de manière à consommer le moins d’énergie possible. C’est également un avantage dans les data centers, car la con­som­ma­tion d’énergie et le re­froi­dis­se­ment qui en découle re­pré­sen­tent gé­né­ra­le­ment un facteur de coût important. Avec les serveurs ARM, les en­tre­prises peuvent réduire sig­ni­fi­ca­ti­ve­ment leurs coûts éner­gé­tiques, ce qui a une influence positive sur leur bilan CO₂.

Grande évo­lu­ti­vité et flexi­bi­lité

Les serveurs ARM offrent une forte évo­lu­ti­vité, car leur ar­chi­tec­ture permet de loger un grand nombre de cœurs dans un pro­ces­seur sans que l’ef­fi­ca­cité éner­gé­tique n’en souffre. Ils sont donc idéaux pour les charges de travail fortement pa­ral­lé­li­sées, dans les­quelles de nombreux calculs doivent être effectués si­mul­ta­né­ment. Ainsi, ces serveurs sont par­ti­cu­liè­re­ment adaptés aux en­vi­ron­ne­ments Cloud et aux charges de travail modernes basées sur des con­te­neurs.

Coûts d’ex­ploi­ta­tion réduits

En raison de leur ef­fi­ca­cité éner­gé­tique, les serveurs ARM assurent une in­fras­truc­ture d’ex­ploi­ta­tion glo­ba­le­ment plus avan­ta­geuse. Pour les en­tre­prises qui ex­ploi­tent un grand nombre de serveurs dans des data centers, l’uti­li­sa­tion de serveurs ARM peut permettre de réduire con­si­dé­ra­ble­ment les coûts d’ex­ploi­ta­tion, sans pour autant causer une baisse des per­for­mances. Les coûts de licence peuvent également être moins élevés avec les serveurs ARM, car toute une série d’im­plé­men­ta­tions ARM utilisent des systèmes d’ex­ploi­ta­tion et des logiciels basés sur l’open source.

Domaines d’ap­pli­ca­tion des serveurs ARM

Les serveurs ARM excellent par­ti­cu­liè­re­ment dans les ap­pli­ca­tions modernes né­ces­si­tant un haut degré de trai­te­ment parallèle, grâce à leur grand nombre de cœurs de pro­ces­seur. Mais même dans les domaines d’ap­pli­ca­tion tra­di­tion­nels des serveurs, l’ar­chi­tec­ture ARM peut, selon les cas, rivaliser avec les pro­ces­seurs x86 tra­di­tion­nels. Vous trouverez ci-dessous quelques-uns des prin­ci­paux domaines d’ap­pli­ca­tion des serveurs ARM.

Cloud computing

L’un des prin­ci­paux domaines d’ap­pli­ca­tion des serveurs ARM est le Cloud computing. Les pro­ces­seurs ARM ont fait leurs preuves dans ce domaine, notamment grâce à leur évo­lu­ti­vité et leur ef­fi­ca­cité éner­gé­tique, ce qui les rend at­trac­tifs pour des four­nis­seurs tels que AWS, Microsoft Azure et Google Cloud. Ils con­vien­nent par­fai­te­ment aux ap­pli­ca­tions qui né­ces­si­tent le pa­ral­lé­lisme, comme les mi­cro­ser­vices et les ap­pli­ca­tions con­te­neu­ri­sées. Les en­tre­prises qui ex­ploi­tent leurs ap­pli­ca­tions dans le Cloud et qui ont besoin d’une forte ren­ta­bi­lité profitent également des instances basées sur ARM, car celles-ci peuvent gé­né­ra­le­ment être ex­ploi­tées à moindre coût.

Serveurs Web et d’ap­pli­ca­tions

Les serveurs ARM se prêtent également à une uti­li­sa­tion en tant que serveurs Web et d’ap­pli­ca­tions. En par­ti­cu­lier pour les sites Web très fré­quen­tés ou pour les ap­pli­ca­tions qui doivent gérer un grand nombre de con­nexions si­mul­ta­nées, les serveurs ARM peuvent faire valoir leurs points forts dans le domaine du trai­te­ment parallèle des processus. Cela permet, entre autres, de réduire les coûts d’ex­ploi­ta­tion grâce à une con­som­ma­tion élec­trique moindre et à des besoins réduits en re­froi­dis­se­ment.

Edge computing et ap­pli­ca­tions IoT

L’Edge computing est un autre domaine d’ap­pli­ca­tion des serveurs ARM qui se développe avec ARMv9. Étant donné que les pro­ces­seurs ARM ont été conçus dès le départ pour un travail à faible con­som­ma­tion d’énergie, ils con­vien­nent idéa­le­ment aux tâches de calcul devant être exécutées à proximité du lieu d’uti­li­sa­tion des données (c’est-à-dire à la « pé­ri­phé­rie » du réseau). Cela est par­ti­cu­liè­re­ment pertinent dans le domaine de l’[Internet des Objets](t3://page?uid=1839 /) (souvent abrégé en « IoT »), où de nombreux capteurs et appareils situés à proximité des sources de données sont tri­bu­taires de la puissance de calcul. Les serveurs Edge basés sur ARM per­met­tent des temps de réponse rapides et un trai­te­ment fiable tout en ne con­som­mant que peu d’énergie.

In­tel­li­gence ar­ti­fi­cielle et Machine Learning

Grâce aux capacités de trai­te­ment parallèle et à la pos­si­bi­lité de spé­cia­li­sa­tion ma­té­rielle, les serveurs ARM modernes sont également adaptés aux ap­pli­ca­tions dans le domaine de l’in­tel­li­gence ar­ti­fi­cielle et du Machine Learning. En par­ti­cu­lier, ARMv9, présenté en 2021, apporte un certain nombre d’avantages qui le pré­des­ti­nent à de tels champs d’ap­pli­ca­tion.

Dé­ve­lop­pe­ment et en­vi­ron­ne­ments de test

Les serveurs ARM sont également un bon choix pour les en­vi­ron­ne­ments de dé­ve­lop­pe­ment et de test. Sur ces serveurs, les dé­ve­lop­peurs peuvent tester des ap­pli­ca­tions pour appareils mobiles et IoT également basées sur l’ar­chi­tec­ture ARM. En utilisant des serveurs ARM dans ces domaines, il est possible de tra­vail­ler dans des con­di­tions réalistes, et ainsi de s’assurer que l’ap­pli­ca­tion fonc­tionne de manière stable et efficace sur les pla­te­formes cibles.