¿Qué son los servidores ARM?

Los servidores ARM son servidores que se basan en la arquitectura ARM en lugar de utilizar el conjunto de instrucciones x86. A medida que crece la demanda de soluciones de servidor más eficientes en términos energéticos para los centros de datos, los servidores basados en ARM están ganando cada vez más relevancia.

Fundamentos técnicos de la arquitectura de los servidores ARM

Los procesadores ARM se basan en la arquitectura Reduced Instruction Set Computing (RISC), “computación con conjunto de instrucciones reducido” en español. A diferencia de la arquitectura CISC (Complex Instruction Set Computing o computación con conjunto de instrucciones complejas en español), común en los procesadores x86 (como los de Intel y AMD), la RISC utiliza un conjunto de instrucciones simplificado. Este conjunto reducido requiere menos energía, lo que permite que los procesadores ARM sean más eficientes. Sin embargo, esto no significa que la arquitectura ARM sea menos potente: está diseñada específicamente para procesos paralelos y puede ofrecer un alto nivel de eficiencia y escalabilidad en aplicaciones modernas que no dependen estrictamente del rendimiento por núcleo.

En los últimos años, empresas como Nvidia y Amazon Web Services (AWS) han avanzado significativamente en el desarrollo de servidores ARM potentes que cumplen con los requisitos de aplicaciones empresariales y en la nube. Las versiones modernas de esta arquitectura, como ARMv9, ofrecen numerosas ventajas para aplicaciones como inteligencia artificial y aprendizaje automático. Por ejemplo, AWS ha desarrollado su propia familia de procesadores Graviton, CPU basadas en ARM y adaptadas específicamente para sus centros de datos. Así, la arquitectura ARM, que inicialmente se utilizaba principalmente en dispositivos móviles, se ha convertido en una base confiable para centros de datos y computación de alto rendimiento.

Ventajas de los servidores ARM

Gracias a su arquitectura, los servidores ARM ofrecen diversas ventajas frente a las arquitecturas x86:

Eficiencia energética

La principal ventaja de los servidores ARM es su eficiencia energética. Dado que la arquitectura ARM fue desarrollada originalmente para dispositivos móviles que necesitan una larga duración de batería, sus procesadores están optimizados para consumir la menor cantidad de energía posible. Esto resulta especialmente ventajoso en los centros de datos, donde el consumo de energía y los costes de refrigeración suelen representar un factor significativo. Con los servidores ARM, las empresas pueden reducir sus costes energéticos de manera significativa, mejorando además su balance de emisiones de dióxido de carbono.

Alta escalabilidad y flexibilidad

Los servidores ARM ofrecen una gran escalabilidad, ya que su arquitectura permite incluir un gran número de núcleos en un único procesador sin comprometer la eficiencia energética. Esto los hace ideales para cargas de trabajo altamente paralelas, donde se deben realizar muchas operaciones simultáneamente. Por esta razón, los servidores ARM son especialmente adecuados para entornos en la nube y cargas de trabajo modernas basadas en contenedores de software.

Costes operativos reducidos

Gracias a su eficiencia energética, los servidores ARM contribuyen a una infraestructura operativa más económica. Para empresas que gestionan grandes cantidades de servidores en centros de datos, los servidores ARM permiten reducir significativamente los costes sin sacrificar el rendimiento. Además, muchas implementaciones basadas en ARM utilizan sistemas operativos y software de código abierto u open source, lo que puede disminuir también los costes de licencias.

Aplicaciones de los servidores ARM

Los servidores ARM destacan especialmente en aplicaciones modernas que requieren procesamiento paralelo intensivo, gracias a su gran cantidad de núcleos de procesamiento. Sin embargo, también pueden competir con los procesadores x86 en aplicaciones de servidor más tradicionales, dependiendo del caso de uso específico. A continuación, se describen algunos de los principales campos de aplicación de los servidores ARM:

Computación en la nube

Uno de los principales usos de los servidores ARM es el ámbito de la computación en la nube. Los procesadores ARM han demostrado ser muy eficaces en este contexto gracias a su escalabilidad y eficiencia energética, lo que los hace atractivos para proveedores como AWS, Microsoft Azure y Google Cloud. Son especialmente adecuados para aplicaciones que requieren un procesamiento paralelo, como los microservicios y aplicaciones basadas en contenedores de software. Las empresas que operan en la nube y buscan optimizar costes se benefician de las instancias basadas en ARM, que suelen ser más económicas de operar.

Servidores web y de aplicaciones

Los servidores ARM también son una buena opción como servidores web y de aplicaciones. Especialmente para páginas web o aplicaciones con alta concurrencia, los servidores ARM pueden aprovechar su capacidad de procesamiento paralelo para gestionar numerosas conexiones simultáneas. Además, el menor consumo de energía y las menores necesidades de refrigeración contribuyen a reducir los costes operativos.

Edge Computing y aplicaciones IoT

Otro campo de aplicación creciente, potenciado por Armv9, es el llamado cómputo en el borde o edge computing. Los procesadores ARM, diseñados para trabajar de manera eficiente en términos energéticos, son ideales para tareas de cálculo cerca del lugar donde se generan los datos, es decir, en el “borde” de la red. Esto es especialmente relevante en el ámbito del Internet de las cosas (IoT), donde numerosos sensores y dispositivos requieren procesamiento local para ofrecer tiempos de respuesta rápidos y fiables sin consumir grandes cantidades de energía.

Inteligencia artificial y aprendizaje automático

Gracias a sus capacidades de procesamiento paralelo y a la posibilidad de personalización del hardware, los servidores ARM modernos son adecuados para aplicaciones de inteligencia artificial y aprendizaje automático. Con la introducción de ARMv9 en 2021, se han añadido mejoras significativas que hacen de los servidores ARM una opción ideal para estas áreas.

Entornos de desarrollo y prueba

Los servidores ARM también son una excelente opción para entornos de desarrollo y prueba. Los desarrolladores pueden utilizar servidores ARM para probar aplicaciones destinadas a dispositivos móviles y de IoT, que también se basan en la arquitectura ARM. El uso de servidores ARM en estos casos permite trabajar en condiciones reales, asegurando así que las aplicaciones funcionen de manera estable y eficiente en las plataformas de destino.