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Nesta rodada de desenvolvimentos surpreendentes na tecnologia de processadores, aprendemos que a Nvidia e a IBM estão decidindo licenciar os núcleos de seus processadores - Kepler GPU e Power CPU, respectivamente -, permitindo que outras empresas incluam esses núcleos em seus próprios produtos.
Isso é uma grande mudança. Até agora, se você queria uma GPU GeForce, precisava comprá-la da Nvidia e, se queria uma CPU Power, precisava comprá-la da IBM. Agora, outros fornecedores de processadores ou mesmo clientes finais poderão incluir esses núcleos em seus próprios produtos personalizados ou semi-personalizados.
Licenciar propriedade intelectual na forma de núcleos para processadores ou gráficos não é novidade. A ARM fez um grande negócio vendendo núcleos e arquiteturas de CPU, e a Imagination Technologies construiu seus negócios vendendo núcleos e tecnologias gráficas. Mais recentemente, cada um entrou no outro negócio. Os licenciados de CPU da ARM incluem quase todos os fabricantes de processadores móveis (Apple, Qualcomm, Samsung, Nvidia, Mediatek e mais), basicamente todos, exceto a Intel. Os gráficos Power-VR da Imagination são licenciados para Apple, Intel e muitos outros, com os gráficos da Imagination, Mali da ARM e Vivante, disputando a maioria dos processadores móveis (exceto os de empresas que possuem gráficos próprios). Como resultado de núcleos facilmente licenciados para CPUs e gráficos, vimos uma enorme variedade de processadores acabados com uma quantidade razoável de compatibilidade.
A Nvidia é uma licenciada da ARM, combinando a tecnologia de CPU da ARM com sua própria tecnologia gráfica para criar sua linha de processadores móveis Tegra. Algumas semanas atrás, a Nvidia demonstrou que havia portado sua arquitetura de GPU Kepler para trabalhar em sistemas com CPUs ARM. (A empresa usa gráficos menos potentes no Tegra; a atualização fará parte da próxima versão "Logan" da sua linha e será o primeiro processador móvel a suportar seus recursos de processamento CUDA GPGPU.) Mais surpreendentemente, ele disse agora licenciaria o núcleo da GPU e os direitos de propriedade intelectual da computação visual, para que os clientes possam criar suas próprias GPUs.
Soa familiar? Isso porque a Nvidia havia licenciado um núcleo anterior de GPU para a Sony no PlayStation 3 e possui uma licença de patente com a Intel (que é comum entre grandes fornecedores). Mas os novos planos de licenciamento parecem ser voltados principalmente para outros fornecedores de processadores móveis e para o crescente mercado embarcado, com a Nvidia focando em como o Kepler agora pode operar com apenas meio watt de energia. A Nvidia havia anunciado anteriormente sua intenção de criar um chip para servidor que combinasse suas GPUs com CPUs ARM; teoricamente, isso permitiria que outras empresas fizessem coisas semelhantes.
Nesta semana, a IBM disse que oferecerá sua tecnologia Power, normalmente usada pela empresa em seus chips para servidores e mainframes de última geração, para desenvolvimento. A IBM afirmou que, juntamente com Google, Mellanox, Nvidia e Tyan, estão formando o OpenPower Consortium, que visa estender a arquitetura e o servidor Power, o armazenamento em rede e a tecnologia gráfica em torno dele para criar soluções voltadas para data centers muito grandes.
A primeira arquitetura Power que a IBM licenciará é o Power 8, que a empresa planeja anunciar na conferência Hot Chips no final deste mês e começará a ser comercializada em 2014. O Power 8 inclui um novo barramento de E / S avançado, conhecido como Coherent Attached Processor Interface (CAPI), que a IBM diz que facilitará a combinação de núcleos de energia com outros componentes do sistema para computação heterogênea.
A idéia é permitir que as organizações primeiro vinculem mais facilmente várias CPUs Power com GPUs da Nvidia de uma maneira que faça sentido para os data centers em escala Web 2.0 e, eventualmente, permitam processadores especializados que possam criar uma alternativa aos servidores padrão da Intel. Lembre-se de que atualmente no mercado de servidores, os servidores baseados na Intel representam cerca de 90% das unidades (embora apenas cerca de dois terços da receita, uma vez que os servidores que não são x86 são na sua maioria produtos muito mais sofisticados e com preços mais altos). Os servidores baseados em energia proprietários da IBM estão se tornando cada vez mais um nicho, e a empresa precisa atrair mais usuários para a arquitetura Power para mantê-la relevante e justificar o investimento contínuo na arquitetura.
É particularmente interessante ver a IBM e a Nvidia juntas. Pode-se imaginar a CPU Power combinada com os gráficos CUDA para criar produtos de servidor que fazem sentido no mercado de computação de alto desempenho (HPC) ou supercomputação, onde cada empresa já é um participante significativo. E a experiência em interconexão da Mellanox também ajudaria nesse mercado.
Mas o foco está mais no data center de grande escala, onde a tecnologia está se movendo rapidamente e que recentemente se tornou um mercado grande e em rápido crescimento. A idéia é que as empresas possam, teoricamente, criar projetos do System-on-Chip (SoC) personalizados para esses tipos de aplicativos.
Em parte, isso é mais fácil porque os grandes clientes costumam escrever seu próprio software. Google, Facebook ou Microsoft poderiam reescrever uma parte do software para seus grandes data centers em nuvem, digamos o servidor Web ou servidor de banco de dados, para outra arquitetura mais facilmente do que uma empresa típica, com sua ampla variedade de aplicativos internos e de fornecedores. Obviamente, esse mesmo conceito está por trás dos recentes anúncios de vários chips de servidor baseados em ARM, projetados principalmente para reduzir drasticamente a energia nesses ambientes.
O envolvimento do Google no consórcio OpenPower é particularmente intrigante. A empresa adotou principalmente uma abordagem muito secreta em seu data center e acredita-se estar construindo seus próprios servidores; é grande o suficiente e usa servidores suficientes para que possa criar ou mandar alguém criar um chip de servidor personalizado para um aplicativo específico, como a pesquisa na Web.
Isso também seria complementar a outros movimentos projetados para agitar o mercado de servidores de data center, como o OpenCompute Project.
A mudança da IBM para cá não é completamente sem precedentes. Lembro-me de quando a IBM, Apple e Motorola concordaram que aceitariam a arquitetura Power e criariam o PowerPC, que floresceu por alguns anos, mas entrou em colapso quando a Apple mudou seus notebooks Mac para a arquitetura Intel. E já existe o Power.org, uma organização projetada para levar a arquitetura Power ao mercado mais amplo, incluindo o espaço incorporado. A energia vem perdendo espaço nos últimos anos, e a IBM espera que seu novo modelo de licenciamento possa ajudar a mudar isso, principalmente no mercado de data centers.
Certamente, mais concorrência geralmente leva a novas inovações, e um mercado em que um jogador fornece 90% das unidades parece propenso à competição.
Obviamente, até certo ponto, os fabricantes de servidores x86 existentes também não estão parados. A AMD, que está distante da Intel no mercado de servidores, anunciou sua intenção de criar servidores baseados em ARM, bem como servidores baseados em x86. E tem sido muito forte ao avançar a idéia de que seu futuro está na criação de chips "semi-personalizados", que utilizam seus núcleos e adicionam outros IPs para criar soluções personalizadas para grandes clientes. Suas primeiras vitórias aqui foram em consoles de jogos, mas não é difícil imaginar isso no mercado de servidores.
E a Intel, durante o anúncio de sua próxima geração de chips de data center, falou sobre como está criando versões semi-personalizadas de seus chips de servidor Xeon para alguns grandes clientes, com recursos como aceleradores específicos para funções específicas. A empresa mencionou o Facebook e o eBay como clientes.
Novamente, você pode imaginar onde isso faz sentido para os maiores e mais sofisticados clientes tecnicamente, aqueles para os quais as despesas com chips especializados e reescrita ou pelo menos teste de software em novas plataformas são muito menores que o custo de realmente executar o data center. Mas eu me pergunto quanto desse mercado é. Cada chip personalizado, mesmo que seja criado usando núcleos e gráficos comuns, ainda requer uma certa quantidade de tempo de design, para não mencionar máscaras, bolachas e testes, portanto deve ser mais caro produzir do que mais chips do mercado de massa, que têm muito maiores economias de escala.
Suponho que você possa pensar nisso como mais um passo na desconstrução da indústria. Uma vez, o setor de processadores era dominado por fabricantes de design integrado (IDMs) que criaram seu próprio IP principal, projetaram chips completos, construíram em suas próprias fábricas e depois os venderam aos clientes. Hoje, apenas Intel e, em menor grau, Samsung e TI, permanecem nesse negócio. No estágio seguinte, foram projetados os chips que supervisionavam seu design mais importante de IP e chip, mas deixavam a fabricação para outros; O modelo dominante de hoje são as empresas de semicondutores e fundições de chips. Talvez o próximo estágio seja o próprio cliente pegar a IP projetada por outros, fazer com que uma empresa externa a colabore da maneira que quiser e depois faça uma fundição, cortando assim a maior parte do design do chip. Nesse modelo, os grandes vencedores seriam os projetistas de IP e os grandes perdedores seriam as empresas de nível médio que prosperaram na montagem de chips que eles então venderam para muitos clientes diferentes, para propósitos um pouco diferentes.
Por outro lado, não posso deixar de pensar que sempre haverá um mercado para relativamente poucos chips que atendem bem à maioria das pessoas e podem ser mais baratos devido ao seu enorme volume.
Ainda assim, movimentos como os que vimos recentemente da Nvidia e IBM, bem como uma abertura muito maior à personalização de empresas como AMD e Intel, devem levar a mais diversidade e, portanto, mais opções no mundo dos processadores. E isso, por sua vez, só pode ser bom para a inovação.
