Cómo Facebook y Google están cambiando el futuro de las CPU de Intel

Centro de datos de Google

Se está produciendo una transformación en el diseño de CPU justo debajo de la superficie del mercado. A largo plazo, podría resultar tan importante como el cambio de procesadores de un solo núcleo a procesadores de múltiples núcleos, o la transformación de la arquitectura x86 de un producto yo también para PC personales a un titán de mercado. Las CPU de Intel ya no están diseñadas solo por Intel. Empresas como Google, Facebook y Amazon ahora juegan un papel directo en el diseño de hardware.

Para comprender la importancia de este cambio, debemos revisar cómo el diseño de la CPU ha evolucionado sobre el últimas décadas.

Negocios de Intel



A mediados de la década de 1980, Intel devoró rápidamente el mercado de las computadoras de escritorio. A mediados de la década de 1990, se comió el centro de datos. Obviamente, estas ganancias del mercado fueron impulsadas por estrechas asociaciones con los clientes, pero a fines de la década de 1990 se produjo el debut de la arquitectura RDRAM, Itanium y P4 (Netburst), tecnologías posiblemente diseñadas para beneficiar los resultados de Intel mucho más que los clientes que las compraron.

La competencia de AMD, el rechazo concertado de la industria de DRAM y el fracaso de la escala de Dennard hundieron estas iniciativas y obligaron a Intel a considerar nuevas alternativas en forma de productos de múltiples núcleos y lo que antes llamamos escalamiento 'Más que Moore'. More-than-Moore (MtM) está definido por ITRS (Hoja de ruta internacional de tecnología para semiconductores) como abordar “una categoría emergente de dispositivos que incorporan funcionalidades que no necesariamente se escalan de acuerdo con la Ley de Moore, pero brindan un valor adicional al cliente final en diferentes caminos.'

Más que escala de Moore

Trabajar con los principales socios de centros de datos se está convirtiendo en una forma fundamental de encontrar e identificar nuevas oportunidades que van más allá de simplemente escalar piezas para reducir el consumo de energía y alcanzar objetivos de mayor rendimiento. No es que HP, Dell e IBM ya no sean importantes para el negocio de los servidores, sino que Facebook, Amazon y Google ahora hacen grandes volúmenes de negocio como clientes directos con proyectos personalizados y necesidades específicas.

El grado exacto de personalización que Intel hace para estas empresas aún no está claro. Es fácil imaginar a Intel ofreciendo SKU de alta frecuencia con TDP correspondientemente más altos, o trabajando para desarrollar productos de bajo consumo, pero un informe reciente indica que la colaboración va mucho mas profundo. Según Frank Frankovsky, diseñador jefe de hardware de Facebook, la empresa trabaja muy de cerca con Intel.

'Mientras más información podamos ofrecer a nuestros proveedores de tecnología sobre qué hace que nuestro software funcione mejor, más podremos influir en sus hojas de ruta de diseño', dice Frankovsky. 'Influimos en sus hojas de ruta, en sentido ascendente, pero luego pueden llevar estos cambios a todos sus clientes'.

Esto podría verse como una consecuencia del fenómeno del 'silicio oscuro'. Uno de los problemas con la frase 'ley de Moore' es que históricamente se ha utilizado de dos formas muy diferentes. La versión original de la ley de Moore establece que la densidad de transistores se duplica cada 18-24 meses. Más tarde, esto se amplió para incluir el fenómeno conocido como escala de Dennard. La escala de Dennard fue la observación de que a medida que los transistores se hicieron más pequeños, la potencia utilizada por cada transistor se redujo.

La ley de Moore, la creciente densidad de transistores a lo largo del tiempo, sigue siendo válida. La escala de Dennard no lo hace. Como resultado, es cada vez más difícil encender todos los transistores en una CPU al mismo tiempo mientras permanece dentro de una envolvente térmica determinada. Este es un problema que solo empeora con el tiempo. No existe una solución única en este momento, pero el silicio especializado de baja densidad para implementar ciertas capacidades en el hardware es un método para abordar el problema. La investigación de Intel NTV (Near Threshold Voltage) y el cambio hacia la computación heterogénea son enfoques que se enfocan en utilizar silicio oscuro o tenue para mejorar el rendimiento sin sabotear el consumo de energía.

Funciones de Intel Atom

AMD ha dicho que también se ocupa de algunos trabajos semi personalizados, pero apuesto a que la empresa Las manos generalmente están llenas de trabajo relacionado con PS4, Xbox y Wii U en esta intersección. TSMC y GlobalFoundries felizmente construirán Facebook un núcleo personalizado, pero no mantendrán casas de diseño completas para crear un producto de este tipo desde cero. Por ahora, esta es una ventaja de Intel bastante potente. Mirando a la lista de nuevas funciones en Intel Atom de 22 nm, es imposible saber cuáles son el resultado de una estrecha colaboración con los nuevos socios de Intel, pero apostamos a que al menos algunos de ellos lo son.

Los comentarios de Facebook implican que, si bien está trabajando con Intel para implementar nuevas capacidades, no todas las funciones son explícitamente exclusivas. Intel, en otras palabras, podría haber agregado instrucciones AES-NI a Atom porque ciertos clientes querían esas capacidades, pero apenas oculta el hecho. Por ahora, ninguna de las empresas involucradas quiere dar detalles. Una vez que comprenda el problema, la idea de que Intel realice un trabajo personalizado para un nuevo tipo de cliente tiene mucho más sentido.

Los OEM de servidores estándar todavía tienen un papel importante que desempeñar en la distribución de hardware informático general, pero para Intel, trabajar con Facebook, Google o Amazon le da a la empresa visibilidad a largo plazo de las necesidades de sus clientes. También ayuda a reducir la posibilidad de un golpe de estado repentino. Si bien no hemos visto el texto de ningún acuerdo entre Intel y estos nuevos clientes, es seguro asumir que las principales empresas están contribuyendo al trabajo de personalización y se han comprometido a utilizar el producto final.

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