Ultipa图数据库是怎样全面支持ARM架构？

Ultipa图数据库是通过在编程语言层面最大化挖掘底层硬件产出的高性能、高密度并发、实时图数据库。因此，其底层核心存储与计算引擎、查询语言解析器与优化器代码都采用C/C++实现，并通过最大化X86-64架构的并发来实现数据库系统的高并发与低延迟。

X86系统是CISC（复杂指令集）架构，经过过去近半个世纪的发展，它的芯片的设计越来越复杂，能耗越来越高，尽管在高性能计算领域最著名的Top-500项目中有95%以上的系统都采用Intel X86（XEON）CPU架构构建，市场上有越来越多的声音开始支持基于RISC（精简指令集）的ARM架构——从最初的智能手机上的ARM架构，到苹果的Macbook系列抛弃Intel改用M1（基于ARM）芯片组，直至今天越来越多服务器厂家开始基于ARM SoC（一体化系统）芯片来构建信创服务器。

ARM相比于X86而言，的确有一些优点，多核（相比X86的核数更多，意味着更高的潜在的并发能力）、能耗低（精简指令集的优点）、芯片与系统尺寸更小。当然，其缺点是，它在真正的工业级服务器上的应用的性能、范围与稳定性还有待时间与场景的检验。

无论如何，Ultipa看到了市场上的这个趋势，Ultipa作为世界上最快的图数据库系统，责无旁贷地需要把对ARM CPU的支持放在与X86 CPU同等的地位对待。

我们在对ARM架构CPU的支持过程中，实现了Ultipa图数据库系统各组件的全面ARM架构支持，主要包含如下工作：

1.原生支持ARM 64位平台，非虚拟化或仿真实现——代码级原生支持；
2.性能与X86-64平台保持一致——图查询、图算法等操作；
3.图算法对ARM架构进行全方面优化——并发效能、内存管理等；
4.Ultipa图数据库产品矩阵全面支持——可视化工具，命令行工具，数据迁移等

在这个过程中，我们也发现了很多有趣的问题，例如，在虚拟ARM主机的环境下和过往X86虚机环境的差异性、在同主频情况下ARM的性能似乎普遍低于X86（具体的量化指标可能和具体的主机厂家的优化，甚至和虚拟实现方式有关，30%是个比较常见的性能下降）；在高并发条件下，ARM的多线程、多核间的调度效率也明显低于X86。毕竟，ARM作为服务器级CPU支撑，它还是很年轻的产品。相信假以时日，在业界的共同推动下，ARM会走得更远。

最后，Ultipa图数据库作为全球率先全面支持ARM架构的自研、原生、高密度并发图数据库，在新的一年中会赋能更多的客户与场景，与大家共勉！