Se estima que Intel domina el 99,8 por ciento del mercado de microprocesadores para centros de datos. No conforme con eso, el CEO de la empresa, Brian Krzanich, dejó entrever sus intenciones de avanzar hacia otros segmentos del data center. De la mano de su plataforma Purley, la empresa busca controlar toda la inteligencia contenida en las “cajas de cristal”. Pero en la otra esquina del cuadrilátero lo esperan varios pesos pesados de la industria, decididos a defender la bandera de los estándares abiertos.
Purley es la plataforma de servidor de próxima generación basada en procesadores Intel Xeon con microarquitectura Skylake, la cual está posicionada para reemplazar a la actual generación de chips Xeon de la generación Broadwell. El CEO de Intel informó que la compañía está en proceso de distribuir muestras de productos Purley entre sus principales clientes. Krzanich destacó que sus “funciones adyacentes son muy fuertes, y se volverán mejores”. Como ejemplo de las funciones adyacentes, el directivo señala la integración de cosas tales como el entramado omni-path y de tecnología fotónica implementada en silicio.
Krzanich también señaló que “habrá una segunda generación de Purley que incluirá 3D XPoint. Permitirá pooling de memoria y habrá modelos futuros que permitirán pooling adicional de cosas tales como FPGA. Cada uno de ellos agregará características adicionales a lo largo del rack que realmente ayudarán en la performance general del sistema”.
MEMORIA, ALMACENAMIENTO Y NETWORKING
Intel comunicó en el pasado sus planes de llevar a la memoria 3D XPoint al mercado junto con sus plataformas de próxima generación. La noticia de que esta nueva clase de memoria no aparecerá con la primera generación de productos Purley podría indicar que una fuerte integración de las tecnologías requerirá mayores esfuerzos de desarrollo. Colocar 3D XPoint en un dispositivo de almacenamiento o en un DIMM es algo bastante directo, pero incorporarla en el mismo paquete o incluso en el mismo chip del procesador es algo más desafiante.
En su camino hacia el mercado se han dejado entrever algunos detalles de la plataforma Purley, como por ejemplo el socket LGA 3647 que se pudo ver en Computex 2016. Intel emplea este socket para su procesador Knights Landing, pero aún no ha confirmado oficialmente su uso para la plataforma Purley.
El socket LGA 3647 provee suficiente espacio para manejar abundantes agregados, tales como aceleradores FPGA y GPU, pero la línea Skylake-EP podría incluir 3D XPoint en el paquete, en forma similar a los paquetes de memoria HBM MCDRAM (DRAM multi-canal) de Micron que están presentes en los productos Knights Landing.
Según trascendidos, la plataforma Purley incluye una cantidad indeterminada de interconexiones UPI que soportan opciones UPI de 2 y de 3 canales con velocidades de transferencia de 9,6 y 10,4 GT/seg. Se considera que UPI es una versión renovada de la venerable interfaz QPI (Quick Path Interconnect). Intel indicó que planea utilizar interconexiones propietarias para sus productos 3D XPoint, y la industria especula con que UPI tendrá una interfaz del estilo de QPI.
FOTONES A 100 GBPS
Todas las señales apuntan a una implementación de Intel Omni-Path (un entramado de 100 Gbps) en el chip con los productos Purley, y Krzanich específicamente mencionó la integración de Omni-Path y de fotónica de silicio como agregados clave para la plataforma. Intel ya cuenta con la estructura de soporte para Omni-Path en el chip, como por ejemplo la abertura en el extremo del socket LGA 3647 para el adaptador de red de Knights Landing, por lo cual la integración de Omni-Path en Purley transitaría por un camino bien conocido.
La adquisición de Altera por parte de Intel sentó las bases para llevar adelante los planes de la compañía de Krzanich de colocar FPGAs en el chip junto con las CPUs. En el evento Open Compute Summit de este año, Intel demostró híbridos Xeon-FPGA en funcionamiento. Los comentarios del CEO sugieren que esa iniciativa sigue siendo una parte importante de la estrategia de Intel.
Los centros de datos están tendiendo a arquitecturas impulsadas por aprendizaje de máquina, lo cual no es la mejor situación para las ventas de CPUs. Las cargas de trabajo de aprendizaje de máquina suelen correr mejor en GPUs, FPGAs y ASICs, si bien también requieren de una arquitectura guiada por CPU. La combinación de CPUs y FPGAs en un único paquete logra matar dos pájaros de un tiro, ya que reduce la necesidad de un FPGA secundario (cosa que baja los requerimientos de energía y complejidad) y también asegura la venta de la CPU que acompaña la solución.
Las intenciones de Intel no son precisamente un secreto, y sus planes de usar interconexiones propietarias están provocando la ira de la industria en general. Si la empresa coloca a la memoria 3D XPoint detrás de sus propias interconexiones, particularmente para implementaciones de Xeon y DIMM en un solo paquete, entonces tendrá las bases para comenzar a controlar partes del mercado de memorias. La compañía también tiene una fuerte presencia en el mundo del almacenamiento con su NAND 3D, y su regreso a la fabricación de productos de memoria denota la intención de quedarse en ese segmento. Finalmente, el entramado Omni-Path, el cual Intel está colocando a la par de sus propios productos de fotónica de silicio, amenaza con tomar por asalto también al rubro de networking.
Poner todas esas tecnologías dentro de chips, o incluso dentro de un paquete junto con sus CPUs Xeon, es el golpe de gracia que pondrá a los tres segmentos (memoria, almacenamiento y networking) bajo el dominio de Intel. Por un lado, ofrece una solución centralizada y optimizada. Por el otro, pone más control en manos de Intel, lo que puede ser preocupante, teniendo en cuenta que la compañía ya cuenta con prácticamente la totalidad del mercado de CPUs para centros de datos. Como puede verse a lo largo de la historia de la tecnología, las implementaciones propietarias nunca han sido buenas ni para la innovación ni para la economía de los usuarios.
LA COALICIÓN DE LOS CONSORCIOS ABIERTOS
La industria no hace oídos sordos de las iniciativas y los anuncios de Intel. En los últimos meses se han podido observar reacciones por parte de tres nuevos grupos que buscan contrarrestar los planes del gigante de los chips en almacenamiento, memoria y networking. Estos son los consorcios Gen-Z, OpenCAPI y CCIX. En estos grupos están presentes gigantes de la industria tales como AMD, ARM, Broadcom, Dell, EMC, Google, IBM, Micron, Seagate, Samsung y Xilinx, y todos ellos buscan desarrollar alternativas abiertas para promover la innovación y bajar los precios.
Las nuevas interconexiones propuestas buscan resolver desafíos de cómputo que no requieren sumar núcleos de CPU, por lo que puede verse fácilmente cómo eso atenta contra los objetivos de Intel. A juzgar por las similares características de los estándares que proponen los tres consorcios de tecnología abierta para el datacenter, los centros de datos del futuro serán más abiertos, cooperativos y veloces.
CCIX permite que procesadores basados en diferentes conjuntos de instrucciones extiendan su coherencia de caché a aceleradores, interconexiones y E/S. OpenCAPI, por su parte, ofrece una forma de asociar aceleradores y dispositivos de E/S con coherencia y direccionamiento virtual, para eliminar las ineficiencias de software asociadas con los subsistemas tradicionales de E/S, y para conectar tecnologías de memoria de avanzada. El foco de OpenCAPI está puesto principalmente en dispositivos attachados dentro de un servidor. Gen-Z es una nueva tecnología de acceso a datos que principalmente habilita las operaciones de lectura y escritura entre memoria y almacenamiento desagregado.
Alan Radding, un veterano analista de la industria de IT, observa que es muy probable que los centros de datos del futuro usen los tres nuevos estándares abiertos. “La especificación OpenCAPI promete habilitar un aumento de la performance de los servidores de hasta 10 veces con los primeros productos, los cuales se esperan para la segunda mitad de 2017”, comenta el analista, quien agrega que el grupo Gen-Z “planea desarrollar una interconexión y un protocolo de cómputo que permitirá a los sistemas seguir el paso de la rápidamente creciente ola de información que está siendo generada, y que necesita ser analizada. Esto requerirá un rápido movimiento de grandes volúmenes de datos entre memoria y almacenamiento”.
Radding comenta que el problema básico que apuntan resolver las tres tecnologías gira en torno a cómo hacer que el volumen y la variedad de hardware nuevo consiga forjar comunicaciones veloces y a la vez trabajar en forma conjunta. “Cada grupo, desde su perspectiva particular, apunta a impulsar la performance e interoperabilidad de los servidores, dispositivos y componentes involucrados en el funcionamiento del centro de datos y encargados de generar y manejar los enormes volúmenes de información”, señala el analista. “Los frutos se verán recién cuando las tendencias como IoT, Blockchain y la computación cognitiva ganen velocidad”.
OpenCAPI provee un camino abierto y de alta velocidad para diferentes tipos de tecnología: memoria de avanzada, aceleradores, redes y almacenamiento; de forma tal de integrar sus funciones con los servidores de forma más estrecha. Esta aproximación centrada en los datos al diseño de servidores coloca el poder de cómputo más cerca de los datos y elimina las ineficiencias de las arquitecturas tradicionales de sistemas para ayudar a eliminar los cuellos de botella que impiden que los servidores desplieguen todo su potencial. En algunos casos, OpenCAPI habilita a los diseñadores de sistemas a acceder a la memoria con latencias inferiores a los 500 nanosegundos.
IBM planea lanzar servidores basados en arquitectura POWER9, compatibles con OpenCAPI, durante la segunda mitad de 2017, y se espera que otros miembros de la OpenPOWER Foundation presenten productos habilitados para OpenCAPI dentro del mismo plazo. Un caso es el nuevo servidor que están desarrollando Google y Rackspace (llamado Zaius y anunciado durante una reciente edición del evento OpenPOWER Summit), el cual utilizará la tecnología de procesamiento OpenPOWER y soportará la interfaz OpenCAPI en su diseño.
Tal como lo informó Kurtis Bowman, presidente de Gen-Z, durante el anuncio de la creación del consorcio: “La formación de estos nuevos consorcios (CCIX, OpenCAPI y Gen-Z), respaldados por más de 30 compañías líderes globales de la industria, soporta la premisa de que el centro de datos del futuro requerirá estándares abiertos. Estamos ansiosos por colaborar con CCIX y OpenCAPI a medida que este nuevo ecosistema va cobrando forma”.
¿INTEL CONTRA TODOS?
La industria quiere y necesita interfaces abiertas, pero está a merced de lo que Intel decida hacer con su dominio del datacenter. Los tres consorcios abiertos representan un solapamiento de grupos anti-Intel, que procuran restringir la capacidad del gigante de los chips para adueñarse de una porción aún mayor del mercado de componentes de servidor.
Varios observadores del mercado consideran que Intel enfrentará a tres grupos descoordinados y con solapamiento entre ellos, los cuales confundirán a los compradores de tecnología de interconexión. Eventualmente el mensaje más claro y simple de Intel contrastará con las promesas y plazos inciertos de los tres grupos de estándares, que por otro lado estarán soportados por importantes pesos pesados del mercado de centros de datos. Una cosa es cierta: la guerra de tecnologías de interconexión de CPUs-memoria-almacenamiento-networking ha comenzado, y aún es muy pronto para declarar a un ganador.
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