Arm- versus x86-Prozessoren: Darauf sollten Cloud-Betreiber achten

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In Zeiten leistungsfähiger Arm-Prozessoren kommt möglicherweise der ein oder andere Cloud Service Provider ins Grübeln, ob die Anschaffung x86-basierter Zentralrechner überhaupt noch lohnt. Schließlich scheinen die Arm-Komponenten aufgrund ihres Preises und ihrer Rechenleistung allzu verlockend, wenn es um den Kauf neuer Hardware geht. Doch ist das eventuell rein betriebswirtschaftlich gedacht?

Arm-Prozessoren findet man in allerlei Ausprägungen in unterschiedlichen Leistungsklassen wieder. Ob das Android-Smartphones oder leistungsfähigere Notebooks oder Tablet-PCs sind – für jedes Anwendungsszenario gibt es die passende CPU.

Das betrifft mittlerweile sogar das Cloud-Umfeld. Hier setzt ein bekannter Public Cloud Service Provider unter der Bezeichnung Graviton2 auf einen speziellen Arm-Chip, den der Anbieter selbst mitentwickelt hat. Der Prozessor wird im 7-Nanometer-Verfahren produziert, verfügt über 64 CPU-Kerne und soll in einigen Anwendungsbereichen seinen x86-Pendants überlegen sein.

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x86 versus Graviton2: Wer ist schneller?

Das mag für die ein oder andere Anwendung stimmen, jedoch stoßen die Graviton2-Prozessoren bei bestimmten Applikationen schnell an ihre Grenzen. Das trifft sowohl auf Datenbank- als auch auf aufwändige Internetanwendungen zu. Aber auch bei Single-Thread-Berechungen kommen x86-Prozessoren oft auf bessere Ergebnisse. Und das mit einem im Vergleich zu Graviton2-Instanzen besseren Preis-Leistungsverhältnis.

x86 bietet ein Höchstmaß an Kompatibilität

Neben diesen leistungstechnischen Aspekten gibt es einen weiteren wesentlichen Gesichtspunkt, der für x86-basierte Cloud-Umgebungen spricht, nämlich den der bestmöglichen Kompatibilität. Denn gerade häufig benötigte Applikationen, mit denen Anwender:innen Tag für Tag arbeiten, stehen originär im x86-Format zur Verfügung. Natürlich gibt es Möglichkeiten, bestehenden Programmcode von einer Plattform auf die andere zu portieren (also von x86 auf Arm), aber das ist zeit- und kostenintensiv. Zudem birgt diese Vorgehensweise das Risiko möglicher Inkompatibilitäten mit anderen Software-Programmen bzw. Schnittstellen.

Darüber hinaus zieht die Wahl der CPU-Plattform einen ganzen „Rattenschwanz“ an möglichen Beschränkungen nach sich. Denn nur weil die portierten Anwendungen auf der einen Cloud-Umgebung „laufen“, heißt das nicht automatisch, dass das auch für andere Cloud-Services gilt. Auch das ist ein wesentlicher Kompatibilitätsaspekt, gerade dann, wenn man sich mit den Themen Multi- und Hybrid-Cloud näher beschäftigt.

Neben diesen Kompatibilitätsbetrachtungen spielen auch spezielle Anwendungen eine immer größere Rolle, die vermehrt in die Cloud transferiert werden. Dazu zählen Dinge wie das Trainieren von Daten für KI-Anwendungen genauso wie die aktuellen Datenbanksysteme namens MySQL und Apache Spark. Auch hier erzielen x86-basierte Cloudrechner ein deutlich besseres Preis-Leistungsverhältnis.

x86-basierte Sicherheit ist vor allem in der Cloud wesentlich

Doch neben diesen eher leistungstechnischen Betrachtungen stehen auch sicherheitstechnische Aspekte im Vordergrund, wenn es um die Bewertung einer Cloud-Plattform geht. Gerade Beispiele wie das der elektronischen Patientenakte der AOK Krankenkasse zeigen, wie wichtig das Zusammenspiel von Sicherheitsmechanismen und der zugrunde liegenden Cloud-Instanz ist.

Genau dafür hat Intel eine Prozessorfunktion entwickelt, die sich Intel SGX nennt, was für Software Guard Extensions steht. Damit lassen sich innerhalb des Arbeitsspeichers eines x86-basierten Rechners sogenannte Enklaven anlegen. Darin werden – sehr abgeschottet nach außen – Daten und Programmteile ausgeführt. Folge: Hacker und andere Gesellen haben auf diese prozessornahen Bereiche keinen Zugriff, womit die Gefahr eines Cyberangriffs gegen Null tendiert. Ein absolutes Alleinstellungsmerkmal der aktuellen x86-Prozessorarchitektur.

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Disclaimer: Für das Erstellen und Veröffentlichen dieses Blogposts hat mich die Firma Intel beauftragt. Bei der Ausgestaltung der Inhalte hatte ich nahezu freie Hand.

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