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El ataque del Killer Micros Redux

Hola, ¿qué tal colega?. Te escribe Simón Sánchez y en esta ocasión te voy a hablar sobre El ataque del Killer Micros Redux

La presentación de NVIDIA del Proyecto Denver en enero de 2011 sin duda presagia grandes cambios para el fabricante de GPU. Durante los próximos dos años, intentará transformarse de un proveedor de chips gráficos en una empresa de informática. Pero para que funcione, NVIDIA tendrá que hacer algo que ninguna otra compañía ha podido hacer: tomar una gran parte del volumen de negocios x86 de Intel.

En resumen, Project Denver es la iniciativa de NVIDIA para crear procesadores heterogéneos de gama alta, integrando CPU ARM personalizadas con GPU. Los chips resultantes están destinados a estaciones de trabajo, servidores y supercomputadoras. Las partes más poderosas de Denver serán paralelas a la línea Tegra de la compañía, los procesadores móviles de NVIDIA que ya han lanzado con éxito procesadores ARM CPU-GPU al mercado.

La estrategia de Denver es familiar: aproveche esencialmente los mismos diseños de procesador en toda una cartera de productos. El plan de NVIDIA es que, en dos o tres años, el chip que proporcionan para un teléfono inteligente sea un hermano pequeño del que se entrega para una supercomputadora. Es el mismo modelo que Intel ha estado utilizando con éxito durante décadas con su arquitectura x86.

La aparición de los clústeres de productos básicos x86 en la década de 1990, también conocidos como Ataque de los Killer Micros, se basó en el hecho de que Intel y AMD podían aprovechar su negocio de PC en el espacio del servidor. Debido a que los Xeons y Opterons de alta gama son solo versiones manipuladas de su diseño x86 tradicional, los costos de I + D y fabricación se pueden distribuir en toda la empresa. Se podría argumentar que la eventual falla de la CPU Itanium de Intel en el espacio HPC fue el resultado de la falta de un mercado de volumen de esa arquitectura, es decir, desde el punto de vista del rendimiento por dólar, el hardware se ha convertido en demasiado caro para implementar en una escala de supercomputadora.

No es ningún secreto que durante las últimas dos décadas el negocio de las computadoras de escritorio ha subvencionado el negocio de los servidores x86. NVIDIA aprovecha este mismo modelo; en este caso, utilizar el mercado de juegos de GPU para subsidiar su negocio Tesla HPC. Es difícil imaginar que la actividad de Xeon o Tesla pueda existir por sí sola.

Pero el mercado de consumo ahora está cambiando. En particular, el negocio de las computadoras personales está pasando del escritorio a dispositivos móviles como teléfonos inteligentes y tabletas, y en su mayor parte se trata de plataformas basadas en ARM. Y dado que estos dispositivos móviles superan en número a los sistemas de escritorio / portátiles (y en algunos casos los están reemplazando), la CPU ARM ahora tiene la ventaja de volumen.

Como escribí en un informe reciente sobre el futuro de la arquitectura ARM en HPC:

Cuando se consideran los envíos totales, ARM supera a x86 en aproximadamente un margen de 10 a 1. Se vendieron más de 6 mil millones de procesadores basados ​​en ARM en 2010 y se espera que ese número aumente a 8 o 9 mil millones en los próximos tres años. .

El problema de Intel no es solo que los dispositivos x86 de consumo cambiarán a ARM, sino que como resultado de la interrupción del volumen, la economía de los servidores x86 de Intel y el negocio de las estaciones de trabajo de mayor margen también se verán amenazados. Sin duda, esto es con lo que cuenta NVIDIA, al menos hasta cierto punto.

Jon Stokes de Ars Technica ofrece uno interesante análisis cómo podría funcionar esto. Comience afirmando que los chips NVIDIA ARM perderán rendimiento y rendimiento / batalla de vatios con el silicio Intel:

En primer lugar, simplemente no hay forma de que ningún proveedor de CPU ARM, incluido NVIDIA, se acerque a las piezas de escritorio y servidor x86 de Intel en rendimiento bruto en ningún momento de los próximos cinco años, y probablemente no en esta década. . Intel mantendrá su liderazgo en procesos y Xeon conservará la corona de rendimiento de CPU. El rendimiento por hilo es un problema muy, muy difícil de resolver, e Intel es el líder absoluto aquí.

También es cierto que a medida que ARM asciende en la escala de desempeño, necesariamente comenzará a disminuir en términos de eficiencia energética. Nuevamente, aquí no hay polvo mágico de duendes, y el impacto de ISA solo en el consumo de energía en los procesadores que consumen muchas decenas de vatios es insignificante. Un chip ARM multinúcleo y un chip Xeon multinúcleo que ofrecen un rendimiento similar en cargas de trabajo intensivas en computación tendrán perfiles de potencia similares; Creer lo contrario significa creer en los elfos mágicos del desempeño ARM.

En el caso del rendimiento puro del subproceso de la CPU, Stokes podría tener razón en que Intel ganó esa carrera. Pero parece haber olvidado que NVIDIA también tendrá GPU en chip. Tengo que creer que NVIDIA espera que su GPU, y no la unidad ARM, haga el trabajo pesado de sus procesadores. Ciertamente, para la mayoría de las aplicaciones de computación visual y HPC, el motor gráfico será el caballo de batalla.

Además, para muchas (¿la mayoría?) De las aplicaciones informáticas que necesitan limitarse a una CPU, el rendimiento de subprocesos múltiples es mucho más importante que el rendimiento de un solo subproceso. Ciertamente, si puede mantener todos los núcleos alimentados con datos, es mejor elegir núcleos de menor rendimiento si puede proporcionar más, como lo está haciendo AMD con sus últimos Opterons.

Por la misma razón, creo que el argumento de la eficiencia energética de Stokes está sobrevalorado. Los proyectos ARM son actualmente más eficientes energéticamente que los proyectos x86, principalmente porque el primero es una arquitectura más simple. Si bien los futuros proyectos ARM de 64 bits serán casi con certeza más complejos que sus contrapartes de 32 bits, hay pocas razones para creer que tendrán que ser tan complejos como dice un Xeon. Queda por ver cómo NVIDIA equilibrará el rendimiento y la eficiencia energética en su futuro diseño de Denver.

A pesar de las dudas de Stokes sobre las perspectivas de rendimiento de ARM, todavía cree que Intel y x86 están pasando por un momento difícil, principalmente debido a los mismos impulsores de volumen económico que mencioné anteriormente. De hecho, especula que Intel puede verse obligado a desarrollar su propia línea de CPU ARM o abrir sus fábricas a SoC basados ​​en ARM. Por supuesto, AMD también podría ingresar al negocio ARM, y tal vez tenga un incentivo aún mayor para hacerlo dada su falta de una CPU viable para el espacio móvil.

Obviamente, el x86 demostró ser extraordinariamente resistente a las arquitecturas de la competencia: PowerPC, MIPS, SPARC, Itanium, por nombrar algunas. Y aunque los números ARM parecen abrumadores en el papel, el negocio de las CPU no es un juego de mesa. Como ocurre con muchas cosas, a menudo no se puede saber cuánto impulso tiene algo hasta que intenta detenerlo.

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