Huis Vooruit denken Hoe chipaanpassing en kernlicenties de processoractiviteiten kunnen veranderen

Hoe chipaanpassing en kernlicenties de processoractiviteiten kunnen veranderen

Video: How to Install Java JDK on Windows 10 ( with JAVA_HOME ) (2020) (December 2024)

Video: How to Install Java JDK on Windows 10 ( with JAVA_HOME ) (2020) (December 2024)
Anonim

In deze ronde van verrassende ontwikkelingen in processortechnologie leren we dat Nvidia en IBM besluiten om hun processorkernen te licentiëren - respectievelijk Kepler GPU- en Power CPU-cores - waardoor andere bedrijven deze cores in hun eigen producten kunnen opnemen.

Dit is een grote verandering. Tot nu toe, als u een GeForce GPU wilde, moest u deze bij Nvidia kopen en als u een Power CPU wilde, moest u deze bij IBM kopen. Nu kunnen andere processorleveranciers of zelfs eindklanten deze kernen opnemen in hun eigen aangepaste of semi-aangepaste producten.

Licentieverlening voor intellectuele eigendom in de vorm van cores voor processors of grafische voorstellingen is niets nieuws. ARM heeft een enorm bedrijf opgebouwd uit de verkoop van CPU-cores en architecturen, en Imagination Technologies bouwde zijn bedrijf op door grafische cores en technologieën te verkopen. Meer recent is elk van hen in het andere bedrijf terechtgekomen. De CPU-licentiehouders van ARM omvatten bijna alle fabrikanten van mobiele processoren (Apple, Qualcomm, Samsung, Nvidia, Mediatek en meer), eigenlijk iedereen behalve Intel. De Power-VR-graphics van Imagination zijn gelicentieerd aan Apple, Intel en vele anderen, waarbij Imagination, ARM's Mali en Vivante's graphics vechten voor de meeste mobiele processors (behalve die van bedrijven die hun eigen grafische kaart hebben). Als gevolg van gemakkelijk in licentie gegeven cores voor CPU's en grafische afbeeldingen hebben we een grote verscheidenheid aan voltooide processoren gezien met een redelijke hoeveelheid compatibiliteit.

Nvidia is een ARM-licentiehouder, die de CPU-technologie van ARM combineert met zijn eigen grafische technologie om zijn Tegra-lijn van mobiele processors te creëren. Een paar weken geleden toonde Nvidia aan dat het zijn Kepler GPU-architectuur had overgedragen zodat het zou werken in systemen met ARM-CPU's. (Het bedrijf heeft minder krachtige grafische afbeeldingen gebruikt in Tegra; de update zal deel uitmaken van de komende "Logan" -versie van zijn lijn en zal de eerste mobiele processor zijn die de CUDA GPGPU-verwerkingsmogelijkheden ondersteunt.) het zou nu een licentie verlenen voor zowel de GPU-kern als de rechten op de intellectuele eigendom van visual computing, zodat klanten hun eigen GPU's kunnen maken.

Klinkt bekend? Dat komt omdat Nvidia een eerdere GPU-kern aan Sony had gelicentieerd voor de PlayStation 3 en een patentlicentie heeft bij Intel (wat gebruikelijk is bij grote leveranciers). Maar de nieuwe licentieplannen lijken vooral te zijn gericht op andere leveranciers van mobiele processoren en op de groeiende ingebedde markt, waarbij Nvidia zich richt op hoe Kepler nu kan werken met slechts een halve watt vermogen. Nvidia had eerder aangekondigd een serverchip te willen maken die zijn GPU's met ARM-CPU's combineerde; dit zou theoretisch andere bedrijven in staat stellen soortgelijke dingen te doen.

Deze week zei IBM dat het zijn Power-technologie zal aanbieden, die meestal door het bedrijf wordt gebruikt in zijn chips voor high-end servers en mainframes, voor ontwikkeling. IBM zei dat het, samen met Google, Mellanox, Nvidia en Tyan, het OpenPower Consortium vormen gericht op uitbreiding van de Power-architectuur en server, netwerkopslag en grafische technologie eromheen om oplossingen te creëren die zijn gericht op zeer grote datacenters.

De eerste Power-architectuur die IBM in licentie zal geven is Power 8, die het bedrijf van plan is aan te kondigen op de Hot Chips-conferentie later deze maand, en zal beginnen met de verzending in 2014. Power 8 bevat een nieuwe geavanceerde I / O-bus, bekend als de Coherent Attached Processor Interface (CAPI), waarvan IBM zegt dat het gemakkelijker wordt om Power-kernen te combineren met andere systeemcomponenten voor heterogene computing.

Het idee is om organisaties eerst in staat te stellen om meerdere Power CPU's gemakkelijker te koppelen met Nvidia GPU's op een manier die logisch is voor "Web 2.0" schaalbare datacenters, en uiteindelijk gespecialiseerde processoren toe te staan ​​die een alternatief voor standaard Intel-servers kunnen creëren. Bedenk dat op de servermarkt tegenwoordig op Intel gebaseerde servers goed zijn voor ongeveer 90 procent van de eenheden (hoewel slechts ongeveer tweederde van de omzet, omdat de niet-x86-servers meestal veel duurdere, duurdere producten zijn). IBM's eigen Power-gebaseerde servers worden steeds meer een nichespeler en het bedrijf moet meer gebruikers op de Power-architectuur krijgen om deze relevant te houden en de voortdurende investering in de architectuur te rechtvaardigen.

Het is vooral interessant om IBM en Nvidia samen te zien. Je kunt je voorstellen dat de Power CPU wordt gecombineerd met CUDA-graphics om serverproducten te maken die zinvol zijn in de high-performance computing (HPC) of supercomputing-markt, waar elk bedrijf al een belangrijke speler is. En de interconnect-expertise van Mellanox zou ook in die markt helpen.

Maar de focus ligt meer op het grootschalige datacenter, waar technologie snel evolueert en dat onlangs een grote en snelgroeiende markt is geworden. Het idee is dat bedrijven theoretisch System-on-Chip (SoC) -ontwerpen kunnen maken die op maat zijn gemaakt voor dit soort toepassingen.

Voor een deel is dit gemakkelijker omdat de grote klanten vaak hun eigen software schrijven. Google, Facebook of Microsoft zouden een deel van de software voor zijn zeer grote cloud-datacenters, bijvoorbeeld de webserver of databaseserver, gemakkelijker kunnen herschrijven naar een andere architectuur dan een typische onderneming, met zijn brede scala aan leveranciers en interne applicaties. Datzelfde concept ligt natuurlijk achter de recente aankondigingen van een aantal op ARM gebaseerde serverchips, die in de eerste plaats zijn ontworpen om de stroom in dergelijke omgevingen drastisch te verminderen.

De betrokkenheid van Google bij het OpenPower-consortium is bijzonder intrigerend. Het bedrijf heeft meestal een zeer geheime benadering van zijn datacenter gekozen en denkt dat het zijn eigen servers bouwt; het is groot genoeg en gebruikt voldoende servers zodat het zich kan veroorloven om een ​​serverchip te maken of te laten maken die is aangepast aan een bepaalde toepassing, zoals zoeken op het web.

Dit zou ook complementair zijn aan andere bewegingen die zijn ontworpen om de datacenter-servermarkt op te schudden, zoals het OpenCompute Project.

De verhuizing van IBM hier is niet geheel ongekend. Ik herinner me dat IBM, Apple en Motorola overeenkwamen dat ze de Power-architectuur zouden nemen en de PowerPC zouden maken, die een paar jaar bloeide, maar vooral instortte toen Apple zijn Mac-notebooks naar de Intel-architectuur verhuisde. En er is al lang Power.org, een organisatie die is ontworpen om de Power-architectuur naar de bredere markt te brengen, inclusief de ingebedde ruimte. Power heeft de afgelopen jaren terrein verloren en IBM hoopt dat het nieuwe licentiemodel daar iets aan kan doen, met name in de datacentermarkt.

Zeker, meer concurrentie leidt meestal tot nieuwe innovatie en een markt waar één speler 90 procent van de eenheden aanbiedt, klinkt rijp voor concurrentie.

Natuurlijk zitten de gevestigde x86-serverfabrikanten ook tot op zekere hoogte niet stil. AMD, een verre tweede plaats voor Intel op de servermarkt, heeft aangekondigd dat het van plan is om op ARM gebaseerde en op x86 gebaseerde servers te creëren. En het is zeer krachtig geweest bij het bevorderen van het idee dat zijn toekomst ligt in het creëren van "semi-custom" chips, die de kernen nemen en andere IP toevoegen om aangepaste oplossingen voor grote klanten te creëren. De eerste overwinningen hier waren in gameconsoles, maar het is nauwelijks een stuk om je dit in de servermarkt voor te stellen.

En Intel sprak tijdens de aankondiging van zijn volgende generatie datacenterchips over hoe het semi-aangepaste versies van zijn Xeon-serverchips maakt voor sommige grote klanten, met functies zoals specifieke versnellers voor bepaalde functies. Het bedrijf noemde Facebook en eBay als klanten.

Nogmaals, u kunt zich voorstellen waar dit zinvol is voor de grootste, technisch meest geavanceerde klanten, waarvoor de kosten van gespecialiseerde chips en het herschrijven of op zijn minst het testen van software op nieuwe platforms veel lager zijn dan de kosten van het daadwerkelijk runnen van het datacenter. Maar ik vraag me af hoeveel van de markt dit is. Elke aangepaste chip, zelfs als deze is gemaakt met gemeenschappelijke kernen en afbeeldingen, vereist nog steeds een bepaalde hoeveelheid ontwerptijd, om nog maar te zwijgen over maskers, wafels en testen, dus ze moeten duurder zijn om te produceren dan meer massamarktchips, die veel hebben grotere schaalvoordelen.

Ik veronderstel dat je het kunt beschouwen als nog een stap in de deconstructie van de industrie. Ooit werd de processorindustrie gedomineerd door geïntegreerde ontwerpfabrikanten (IDM's) die hun eigen kern-IP creëerden, volledige chips ontwierpen, het in hun eigen fabrieken bouwden en het vervolgens aan klanten verkochten. Tegenwoordig zijn alleen Intel en in mindere mate Samsung en TI in die branche overgebleven. De volgende fase zag chipontwerpers die toezicht hielden op hun belangrijker IP- en chipontwerp, maar de productie aan anderen overlieten; het dominante model van vandaag is fabless halfgeleiderbedrijven en chipgieterijen. Misschien is de volgende fase dat de klanten zelf IP ontworpen door anderen nemen, een externe firma het samen laten slaan op de manier die ze willen, en vervolgens een gieterij laten maken, waardoor het grootste deel van het chipontwerp volledig wordt weggelaten. In een dergelijk model zouden de grote winnaars de IP-ontwerpers zijn en de grote verliezers zouden de middelgrote bedrijven zijn die floreerden in het samenstellen van chips die ze vervolgens aan veel verschillende klanten verkochten, voor enigszins verschillende doeleinden.

Aan de andere kant kan ik niet nalaten te denken dat er altijd een markt zal zijn voor relatief weinig chips die de meeste mensen goed genoeg bedienen, en goedkoper kunnen zijn vanwege hun enorme volume.

Toch moeten bewegingen zoals die we recent hebben gezien van Nvidia en IBM, evenals een veel grotere openheid voor maatwerk van bedrijven zoals AMD en Intel, leiden tot meer diversiteit en dus meer keuze in de processorwereld. En dat kan op zijn beurt alleen maar goed zijn voor innovatie.

Hoe chipaanpassing en kernlicenties de processoractiviteiten kunnen veranderen