NVIDIA ARM para el futuro de la informática heterogénea

Hola y mil gracias por leerme. Te escribe Simón Sánchez y esta vez te voy a contar sobre NVIDIA ARM para el futuro de la informática heterogénea

Bueno, NVIDIA ha esperado exactamente cinco días en el nuevo año para anunciar una nueva dirección importante para su hoja de ruta de productos. El miércoles, el fabricante de GPU, y pronto el fabricante de CPU, reveló sus planes para construir procesadores heterogéneos, que incluirán núcleos de CPU ARM de alto rendimiento junto con núcleos de GPU. La estrategia es paralela al enfoque arquitectónico Fusion de AMD que combina CPU x86 con GPU ATI en chip.

Los próximos procesadores NVIDIA, con nombre en código «Proyecto Denver», cubrirán la línea de productos no móviles de NVIDIA, alimentando computadoras personales, estaciones de trabajo, servidores y supercomputadoras. El anuncio fue realizado por el CEO de la compañía, Jen-Hsun Huang, en el Consumer Electronics Show (CES) anual en Las Vegas. Huang calificó la noticia como «uno de los anuncios más estratégicos que hemos hecho a NVIDIA». Y eso podría ser un eufemismo.

NVIDIA ya utiliza núcleos ARM en su línea de procesadores Tegra para plataformas informáticas móviles. El diseño de SoC integra una CPU ARM de 32 bits junto con los núcleos de la GPU para alimentar dispositivos portátiles como teléfonos inteligentes, asistentes digitales personales y tabletas. (La compañía también anunció su generación de procesadores Tegra 2 esta semana en CES). Con los próximos procesadores Project Denver, esta plataforma heterogénea se extenderá al resto de líneas de productos de NVIDIA, hasta e incluyendo las ofertas de Tesla HPC.

Como parte de esta estrategia, la empresa se ha asegurado los derechos para desarrollar sus núcleos de CPU de alto rendimiento diseñados por NVIDIA utilizando la futura arquitectura de procesador ARM. Es de suponer que esto se basará en una futura implementación de 64 bits de ARM ISA, ya que el procesamiento de 64 bits es el estándar aceptado fuera del espacio móvil.

Según Jack Dongarra, luminaria de HPC, la decisión de NVIDIA de unir ARM con GPU tiene sentido. «No podían licenciar la arquitectura X86 y necesitaban una plataforma de CPU para pasar a una informática más general, integrando la CPU y la informática basada en GPU». Él dijo. «ARM es una elección lógica, que le da a NVIDIA la oportunidad de moverse tanto en la dirección de bajo consumo como de alto rendimiento».

La lógica general aquí es esencialmente la misma que la de AMD: unir la lógica de la CPU y la GPU en el mismo chip para aprovechar las capacidades de procesamiento secuencial y paralelo de las dos arquitecturas, respectivamente. La proximidad de ambos motores lógicos a la memoria principal y a los recursos del chip hace que el entorno informático sea mucho más eficiente. La integración también ofrece importantes ventajas en términos de eficiencia energética, que es absolutamente esencial tanto en el espacio portátil como ahora en el centro de datos. En particular, a medida que las supercomputadoras pasan de la petaescala a la exaescala, las limitaciones de energía obligarán a los constructores de sistemas a alejarse de los sistemas monolíticos basados ​​en x86, un proceso que ya ha comenzado con la última generación de supercomputadoras equipadas con GPGPU.

Cada una de las líneas de productos de NVIDIA (Tegra, Quadro, GeForce y Tesla) tiene sus propias hojas de ruta sobre cómo se incorporará la CPU ARM. Para la línea Tesla, la integración ARM se llevará a cabo en la próxima generación «Maxwell», según Andy Keane, gerente general de negocios de Tesla en NVIDIA. Se espera la introducción de la arquitectura Maxwell en 2013, después de las GPU «Kepler» que se espera que se presenten a finales de este año.

Al cambiar toda la cartera a una arquitectura CPU-GPU, NVIDIA busca aprovechar los costos de I + D en todos los segmentos de productos, desde dispositivos portátiles hasta PC y supercomputadoras, de la misma manera que Intel y AMD hacen los suyos. chips basados ​​en x86. De hecho, es el mismo modelo de negocio que NVIDIA ya usa con su arquitectura de GPU CUDA.

«Las tecnologías para el futuro deben tener una base en el mercado de volumen», dijo Keane a Calendae. “Debe tener una razón para existir que no sea el volumen relativamente pequeño de actividad de HPC. Por eso tiene sentido. «

El comodín aquí es ARM. Para que esto funcione, NVIDIA debe crear ese mercado de volumen en los clientes y servidores de Project Denver. Durante décadas, la CPU x86 ha sido el buque insignia de la informática no móvil, y este nuevo enfoque es un desafío directo a este status quo. Al anunciar la nueva arquitectura, Huang enfatizó que los envíos de ARM ya superan con creces el volumen x86 y, gracias al aumento de la informática móvil, se espera que esa brecha aumente significativamente durante los próximos cuatro años.

Como resultado, hay una serie de compiladores y otras herramientas de desarrollo de software disponibles para plataformas ARM. Convenientemente, soporte para Linux (y ahora Windows) también está presente. «Lo que debemos hacer para el negocio de Tesla, como lo hemos hecho actualmente con la GPU, es asegurarnos de que [ARM] El ecosistema está adecuadamente adaptado para HPC «, dijo Keane.

La desventaja de ARM es que la huella arquitectónica actualmente no existe en el ámbito de las PC y los servidores. Atraer OEM e integradores de sistemas para construir plataformas que no sean x86 seguramente será un problema para el fabricante de GPU. Sin embargo, con el nuevo énfasis en la potencia, especialmente en el centro de datos, ARM con arquitectura RISC tiene algunas ventajas reales. Combinadas con una pila de software madura y respaldada por NVIDIA, las GPU ARM tienen el potencial de interrumpir muchos segmentos de la informática dominada por x86.

El nuevo camino de NVIDIA la coloca en una competencia mucho más directa con Intel y AMD, que ahora están compitiendo por los mismos segmentos de mercado y pronto tendrán poca o ninguna dependencia entre sí. Ahora que los procesadores del Proyecto Denver se preparan para competir con los gráficos integrados / MIC de Intel y los chips AMD Fusion, esta joven década se ha vuelto mucho más interesante.

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