Video: Железо для Искусственного Интеллекта: Nvidia, AMD, Intel, Xilinx. (November 2024)
De aankondiging van vorige week van AMD's plannen voor het creëren van op ARM gebaseerde servers heeft me aan het denken gezet over wat er nodig zou zijn om Intel van zijn dominante positie in servers te verdrijven. Het korte antwoord lijkt te zijn dat het heel moeilijk zou zijn.
Al jaren probeert AMD rechtstreeks te concurreren met de x86-standaard van Intel. AMD had ongeveer tien jaar geleden enig succes, want het introduceerde de Opteron-familie in 2003, aanvankelijk gebaseerd op de "Hammer" -architectuur, die 64-bit x86-verwerking mogelijk maakte een paar jaar voordat Intel's eigen 64-bit-chips die mogelijkheid boden.
Sindsdien werd 64-bits natuurlijk de standaard voor serverprocessors en is het marktaandeel van Intel gestaag gegroeid. Naarmate de servermarkt groeide, verschoof deze van single-core processors naar multi-core processors. AMD had enkele vroege multi-core chips, maar maakte een grote gok op de "Bulldozer" -architectuur, oorspronkelijk geïntroduceerd in 2010 en verzonden in 2011, die twee integer cores met één drijvende-kommakern en andere gedeelde componenten koppelde als een manier om verhoging van het aantal gehele cores. Het was een interessante strategie. Maar Intel was in staat om snel met meer volledige cores te komen (met zowel integer als drijvende komma mogelijkheden) en was in staat om het aantal cores aanzienlijk te verhogen. Als gevolg hiervan hebben de chips van Intel - met name de huidige Xeon E5-lijn - het gewoon overtroffen.
Als gevolg hiervan is het marktaandeel van Intel aanzienlijk gegroeid. Volgens Gartner verkocht Intel in 2013 92 procent van alle serverprocessors, goed voor 75 procent van de omzet. (Het verschil is dat, hoewel slechts ongeveer 1 procent van de markt zeer hoogwaardige chips is, zoals de IBM Power- en Oracle- en Fujitsu Sparc-chips, deze een veel hogere prijs hebben, goed voor ongeveer 20 procent van de omzet.) Meer dan de afgelopen jaren heeft Intel de overstap gemaakt naar nog meer high-end chips, waardoor de gemiddelde verkoopprijzen zijn gestegen. Sindsdien zijn de serverchips van AMD meestal incrementele wijzigingen geweest en heeft niets een groot verschil gemaakt in de markt. AMD is nu goed voor ongeveer 7 procent van de eenheden en 5 procent van de omzet.
Terwijl de aankondiging van AMD van vorige week de indicatie bevatte dat het bedrijf aan een nieuw x86-kernontwerp werkte, lijkt het nog lang niet te werken - nadat de op K12 ARM gebaseerde kern AMD nu veelbelovend is voor 2016. Het lijkt duidelijk dat AMD heeft besloten dat zijn beste weddenschap niet is om Intel te proberen te verslaan op x86, maar eerder om de discussie over ARM-chips te veranderen.
Het idee is dat ARM-kernen, met hun erfgoed in apparaten met een laag vermogen, op zijn minst energiezuinige serverchips moeten inschakelen. ARM-kernen domineren immers vrijwel alle telefoons en tablets zoals Intel's servers domineren.
Dit is natuurlijk geen nieuw idee. Bedrijven als Marvell en Calxeda (oorspronkelijk Smooth-Stone en recent gesloten) begonnen ongeveer vier jaar geleden te praten over het concept van ARM-gebaseerde servers. Maar die eerste serveronderdelen waren 32-bits, en hoewel we enkele systemen geleden enkele systemen geleden hebben gezien, hebben ze geen echte invloed op de markt gehad.
Nu zien we de 64-bits generatie ARM-serverchips. Applied Micro is misschien wel de eerste die op de markt komt, nadat hij heeft aangekondigd dat zijn 64-bit X-Gene 2-chip dit voorjaar zal worden verzonden. Deze chip is gebaseerd op een dual-core processormodule met in totaal acht aangepaste ARM v8-cores en het bedrijf heeft een follow-up gepland met de naam X-Gene 3 met maximaal 16 cores.
Andere bedrijven zoals Marvell, Broadcom, Nvidia en Qualcomm toonden allemaal 64-bit ARM-processors gericht op de mobiele markt, waarbij Nvidia en Qualcomm plannen aankondigden om te werken aan aangepaste ARM-cores. Deze kunnen mogelijk ook worden aangepast voor de ARM-serverprocessorruimte. En er zijn geruchten dat bedrijven op internet-schaal ook aan hun eigen 64-bit ARM-ontwerpen werken, hoewel er nog geen aankondigingen zijn.
De eerste toepassingen van dergelijke ARM-servers zijn waarschijnlijk afkomstig van een van de Web-schaalbedrijven, omdat zij hun eigen toepassingen schrijven en deze in theorie kunnen afstemmen op de beste samenwerking met de processors, met name in toepassingen waar de CPU-prestatiebehoeften minder zijn dan het doel om energiezuinig te zijn.
Eerder dit jaar voorspelde Andrew Feldman van AMD dat ARM-chips tegen 2019 een kwart van de servermarkt zullen besturen, waarbij aangepaste ARM-processors de norm worden voor datacenters.
Ondertussen zijn er andere alternatieven. IBM heeft het OpenPower Consortium gecreëerd, ontworpen om zijn Power-architectuur (die het gebruikt in zijn high-end servers) te gebruiken en dat uit te breiden naar een breder scala aan verschillende serverontwerpen. Voor een deel lijkt dit defensief, omdat Unix-systemen marktaandeel lijken te verliezen, en het heeft geen zin om nieuwe cores te ontwerpen tenzij je genoeg chips kunt maken.
IBM heeft onlangs zijn eerste servers aangekondigd op basis van het nieuwe Power 8-ontwerp en beweert dat de ontwerpen gegevens 50 keer sneller kunnen analyseren dan x86-servers. Dat valt natuurlijk nog te bezien, maar het is historisch gezien een krachtiger lijn geweest. (De Power-architectuur concurreert met de Sparc-chips en Intel's Itanium, hoewel al deze terreinen de afgelopen jaren terrein hebben verloren door x86-systemen.) Dergelijke chips zijn al lang gepositioneerd als krachtiger dan x86-ontwerpen, en de vraag is of ze ook energiezuinig zijn.
Dat is een reden waarom ik geïnteresseerd was om Nvidia en Google te zien bij de bedrijven die lid zijn geworden van het OpenPower Consortium. In het bijzonder liet Google onlangs een Power8-server-moederbord zien en zei dat het bezig was zijn softwarestack naar Power te porten.
Nogmaals, het zijn de bedrijven op webschaal - Google, Facebook, Amazon, enz. - die het best geplaatst zijn om een nieuwe architectuur te gebruiken. Wat we tot nu toe hebben gezien, zijn meestal indicaties van ondersteuning en een paar kleine tests, en de belangrijkste eerste stap zal zijn als een van deze bedrijven daadwerkelijk een aanzienlijk aantal Power- of ARM-chips inzet om een groot deel van zijn infrastructuur.
Zelfs dan is een open - maar zeer kritische - vraag of een dergelijke chip de kritische massa kan krijgen die nodig is om enterprise software naar een nieuwe architectuur te porten.
Het lijkt erop dat het ARM-ecosysteem, dat de komende jaren waarschijnlijk honderden miljoenen 64-bits chips op de mobiele markt zal verkopen, een betere kans heeft dan Power, maar je kunt IBM niet uitrekenen, vooral als Google is erg geïnteresseerd.
Hoewel Intel heeft gezegd dat het denkt dat microservers een relatief klein deel van de markt zullen zijn, wil het duidelijk geen opening laten voor AMD of een van de ARM-gebaseerde leveranciers.
Een grote vraag is hoeveel een markt er is voor low-power servers. Gartner gelooft dat microservers mogelijk tot 15 procent van de markt kunnen vertegenwoordigen, maar zoals Gartner-analist Sergis Mushell opmerkt, zelfs daar is Avoton een echte concurrent, en andere bedrijven zouden het op prijs moeten onderbieden. En hij merkt op dat Intel enorme schaalvoordelen heeft, met name in de Xeon-familie, omdat dat niet alleen wordt gebruikt in computerservers, maar ook in opslagarrays en sommige netwerkproducten.
Het is zeer zeldzaam wanneer een leverancier zo lang een grote productcategorie in technologie volledig kan domineren. Zelfs bedrijven die min of meer een categorie creëren, ondervinden meestal enige concurrentie. Het zal dus interessant zijn om te zien hoe Intel reageert als het daadwerkelijk wat meer concurrentie krijgt in de serverruimte.
Toch is mijn gok dat elke echte beweging in de richting van nieuwe architecturen nog minstens een paar jaar duurt, omdat eerste bedrijven hun softwarestapels aan nieuwe architecturen moeten laten werken (dat is waarom ik zou verwachten dat de mensen op webschaal eerst gaan, omdat ze hun eigen software besturen). Vervolgens moeten ze testen en zien hoe het in de echte wereld op grote schaal werkt voor de meest veelbelovende toepassingen. Pas later zou ik grotere implementaties en misschien meer enterprise-grade softwaremigratie verwachten. Het is een proces dat in het beste geval een paar jaar zal duren, maar het is zeker de moeite waard om te bekijken.
Noot van de redactie: dit verhaal is bijgewerkt op 15/5. Een eerdere versie verwees naar een AMD-codenaam als Barcelona in plaats van Bulldozer.
