Video: 💻 - See How a CPU Works (Septembra 2024)
V tomto kole prekvapivých vývojov v oblasti procesných technológií sa dozvieme, že Nvidia a IBM sa rozhodujú licencovať svoje procesorové jadrá - Kepler GPU a Power CPU - a umožňujú iným spoločnostiam začleniť tieto jadrá do svojich vlastných produktov.
Toto je veľká zmena. Ak ste doteraz chceli GPU GeForce, musíte si ho kúpiť od spoločnosti Nvidia a ak ste chceli procesor CPU, musíte si ho kúpiť od spoločnosti IBM. Teraz môžu ďalší predajcovia procesorov alebo dokonca koneční zákazníci zahrnúť tieto jadrá do svojich vlastných alebo polo zakázkových produktov.
Licencovanie duševného vlastníctva vo forme jadier pre spracovateľov alebo grafiku nie je ničím novým. Spoločnosť ARM urobila z predaja jadier a architektúr procesorov obrovské podnikanie a spoločnosť Imagination Technologies vybudovala svoje podnikanie predajom grafických jadier a technológií. V poslednej dobe sa každý dostal do iného podnikania. Licencie na procesor spoločnosti ARM zahŕňajú takmer všetkých výrobcov mobilných procesorov (Apple, Qualcomm, Samsung, Nvidia, Mediatek a ďalšie), v podstate všetci okrem spoločnosti Intel. Grafika Power-VR spoločnosti Imagination je licencovaná pre spoločnosti Apple, Intel a mnoho ďalších. Grafika Imagination, ARM Mali a Vivante ju bojujú o väčšinu mobilných procesorov (s výnimkou tých, ktoré majú spoločnosti, ktoré majú vlastnú grafiku). V dôsledku ľahko licencovaných jadier pre procesory a grafiku sme videli obrovskú škálu hotových procesorov s primeranou mierou kompatibility.
Spoločnosť Nvidia bola držiteľom licencie ARM a kombinovala technológiu procesorov ARM s vlastnou grafickou technológiou na vytvorenie radu mobilných procesorov Tegra. Pred niekoľkými týždňami spoločnosť Nvidia preukázala, že preniesla svoju architektúru Kepler GPU, aby fungovala v systémoch s procesormi ARM. (Spoločnosť používa v Tegre menej výkonnú grafiku; aktualizácia bude súčasťou pripravovanej verzie spoločnosti Logan v jej línii a bude prvým mobilným procesorom, ktorý podporuje svoje schopnosti spracovania CUDA GPGPU.) Viac prekvapujúco uviedla teraz by poskytovala licenciu na jadro GPU, ako aj práva na duševné vlastníctvo týkajúce sa vizuálnych výpočtov, aby si zákazníci mohli vytvárať svoje vlastné GPU.
Znie to dobre? Je to preto, že spoločnosť Nvidia licencovala pre Sony PlayStation 3 staršie jadro GPU a má patentovú licenciu spoločnosti Intel (ktorá je bežná u veľkých predajcov). Zdá sa však, že nové licenčné plány sa primárne zameriavajú na iných predajcov mobilných procesorov a na rastúci zabudovaný trh, pričom Nvidia sa zameriava na to, ako môže Kepler teraz fungovať s iba pol wattu energie. Spoločnosť Nvidia predtým oznámila svoj zámer vytvoriť serverový čip, ktorý kombinuje jeho GPU s procesormi ARM; teoreticky by to ostatným spoločnostiam umožnilo robiť podobné veci.
Spoločnosť IBM tento týždeň uviedla, že na vývoj ponúkne svoju technológiu napájania, ktorú spoločnosť zvyčajne používa vo svojich čipoch pre špičkové servery a mainframy. Spoločnosť IBM uviedla, že spolu s firmami Google, Mellanox, Nvidia a Tyan vytvárajú konzorcium OpenPower zamerané na rozšírenie architektúry Power a serverov, sieťových úložísk a grafických technológií v okolí, aby vytvorili riešenia zamerané na veľmi veľké dátové centrá.
Prvou licenciou architektúry Power, ktorú spoločnosť IBM vydá, je Power 8, ktorú spoločnosť plánuje oznámiť na konferencii Hot Chips koncom tohto mesiaca, a začne sa dodávať v roku 2014. Súčasťou Power 8 je aj nový pokročilý I / O bus, známy ako Coherent Attached Processor Rozhranie (CAPI), ktoré uvádza spoločnosť IBM, uľahčí kombinovanie jadier Power s inými systémovými komponentmi pre heterogénne výpočty.
Zámerom je umožniť organizáciám, aby najskôr ľahšie prepojili viacero výkonových CPU s GPU Nvidia takým spôsobom, ktorý má zmysel pre dátové centrá „Web 2.0“, a nakoniec umožnili špecializovaným procesorom, ktoré by mohli vytvoriť alternatívu k štandardným serverom Intel. Pripomeňme, že na trhu so servermi dnes predstavujú servery založené na procesoroch Intel približne 90 percent jednotiek (aj keď iba asi dve tretiny výnosov, pretože servery, ktoré nie sú x86, sú väčšinou oveľa vyššie produkty s vyššou cenou). Proprietárne servery IBM založené na technológii Power sa stávajú čoraz dôležitejším hráčom a spoločnosť musí získať viac používateľov na architektúre Power, aby si udržala svoju relevantnosť a zdôvodnila pokračujúce investície do architektúry.
Obzvlášť zaujímavé je spoločné stretnutie medzi IBM a Nvidia. Dá sa predstaviť, že výkonový procesor je kombinovaný s grafikou CUDA a vytvára serverové produkty, ktoré majú zmysel na trhu s vysokovýkonnými počítačmi (HPC) alebo superpočítačom, kde je každá spoločnosť už významným hráčom. A znalosť prepojenia Mellanoxu by tiež pomohla na tomto trhu.
Zameriava sa však viac na rozsiahle dátové centrum, kde sa technológia rýchlo pohybuje a ktorá sa nedávno stala veľkým a rýchlo rastúcim trhom. Ide o to, že spoločnosti by mohli teoreticky vytvárať návrhy systému na čipe (SoC) prispôsobené pre tieto druhy aplikácií.
Čiastočne je to jednoduchšie, pretože veľkí zákazníci často píšu svoj vlastný softvér. Google, Facebook alebo Microsoft by mohli prepísať časť softvéru pre svoje veľmi veľké cloudové dátové centrá, napríklad webový server alebo databázový server, do inej architektúry ľahšie ako typický podnik so širokou škálou dodávateľov a vnútorných aplikácií. Ten istý koncept samozrejme stojí za nedávnymi oznámeniami o počte serverových čipov založených na ARM, ktoré sú primárne určené na výrazné zníženie spotreby energie v takýchto prostrediach.
Zapojenie spoločnosti Google do konzorcia OpenPower je obzvlášť zaujímavé. Spoločnosť väčšinou zaujala veľmi tajný prístup k svojmu dátovému centru a predpokladá sa, že stavia svoje vlastné servery; je dostatočne veľký a používa dostatok serverov, aby si mohol dovoliť vytvoriť alebo nechať niekoho vytvoriť serverový čip prispôsobený konkrétnej aplikácii, ako je napríklad vyhľadávanie na webe.
Toto by bolo tiež doplnkom k iným krokom navrhnutým na otriasanie trhu serverov s dátovými centrami, ako je napríklad projekt OpenCompute.
Krok spoločnosti IBM tu nie je úplne bezprecedentný. Pamätám si, keď sa IBM, Apple a Motorola dohodli, že si vezmú architektúru Power a vytvoria PowerPC, ktorý prekvital niekoľko rokov, ale väčšinou sa zrútil, keď Apple presunul svoje notebooky Mac do architektúry Intel. A už dlho existuje organizácia Power.org, organizácia navrhnutá tak, aby architektúru Power poslala na širší trh vrátane zabudovaného priestoru. Energia sa v posledných rokoch strácala a spoločnosť IBM dúfa, že jej nový licenčný model môže túto situáciu zmeniť, najmä na trhu dátových centier.
Viac konkurencie zvyčajne vedie k novým inováciám a trh, na ktorom jeden hráč poskytuje 90 percent jednotiek, vyznieva pre hospodársku súťaž.
Samozrejme, do istej miery ani súčasní tvorcovia serverov x86 nestoja. Spoločnosť AMD, ktorá je na trhu so servermi vzdialená druhá od spoločnosti Intel, oznámila svoj zámer vytvoriť servery založené na ARM a x86. Pri presadzovaní myšlienky, že jej budúcnosť spočíva vo vytvorení „semi-custom“ čipov, ktoré si berú svoje jadrá a pridávajú ďalšie IP na vytváranie zákazkových riešení pre veľkých zákazníkov, bolo veľmi dôrazné. Jeho prvé výhry tu boli v herných konzolách, ale na trhu so servermi to nie je ľahké.
Spoločnosť Intel počas svojho oznámenia o budúcej generácii čipov údajového centra hovorila o tom, ako vytvára polotovary verzií svojich serverových čipov Xeon pre niektorých veľkých zákazníkov, s funkciami, ako sú konkrétne urýchľovače pre konkrétne funkcie. Spoločnosť uviedla ako zákazníkov Facebook a eBay.
Znovu si viete predstaviť, kde to má zmysel pre najväčších, technicky najnáročnejších zákazníkov, pre ktorých sú náklady na špecializované čipy a prepisovanie alebo aspoň testovanie softvéru na nových platformách oveľa nižšie ako náklady na skutočné prevádzkovanie dátového centra. Ale zaujímalo by ma, koľko trhu to je. Každý vlastný čip, aj keď je vytvorený pomocou bežných jadier a grafiky, stále vyžaduje určitý čas na návrh, nehovoriac o maskách, oblátkach a testovaní, takže by ich výroba mala byť drahšia ako viac čipov na hromadnom trhu, ktoré majú veľa väčšie úspory z rozsahu.
Predpokladám, že by ste to mohli považovať za ďalší krok v dekonštrukcii priemyslu. Kedysi v spracovateľskom priemysle dominovali výrobcovia integrovaných dizajnov (IDM), ktorí vytvorili svoje vlastné základné IP, navrhli úplné čipy, zabudovali ich do svojich vlastných rozprávok a potom ich predali zákazníkom. Dnes v tomto podnikaní zostávajú iba spoločnosti Intel av menšej miere spoločnosti Samsung a TI. V ďalšej fáze sa stretli návrhári čipov, ktorí dohliadali na dôležitejší dizajn IP a čipov, ale výrobu nechali na ostatných; Dnešným dominantným modelom sú vynikajúce polovodičové spoločnosti a zlievárne čipov. Možno, že ďalšou fázou je, aby samotní zákazníci prevzali IP navrhnuté inými, nechali si externú firmu, aby si to udreli tak, ako chcú, a potom ju nechajú zlievareň, čím sa úplne vyreže väčšina návrhu čipu. V takomto modeli by veľkými víťazmi boli dizajnéri IP a veľkými porazenými by boli spoločnosti na strednej úrovni, ktoré sa darili pri zostavovaní čipov, ktoré potom predali mnohým rôznym zákazníkom na trochu iné účely.
Na druhej strane, nemôžem si pomôcť, keď si pomyslím, že vždy bude existovať trh pre relatívne málo čipov, ktoré slúžia väčšine ľudí dostatočne dobre, a môžu byť lacnejšie kvôli ich obrovskému objemu.
Avšak pohyby ako tie, ktoré sme nedávno videli od spoločností Nvidia a IBM, ako aj oveľa väčšia otvorenosť voči prispôsobovaniu zo strany spoločností, ako sú AMD a Intel, by mali viesť k väčšej rozmanitosti, a teda k väčšiemu výberu vo svete procesorov. A to zase môže byť prospešné iba pre inovácie.
