Intervista ad AMD, parte 1: la tecnologia futura

GPU Multicore e Fusion

Hardware Upgrade: si vocifera di architetture GPU di tipo multicore, anche se un'espressione di questo tipo è una sorta di "falso ideologico": le GPU, infatti, sono per loro natura architetture multicore, essendo costituite da tante unità di elaborazione parallela semplici per loro natura, ma estremamente veloci e presenti in elevato numero in una GPU. Puoi anticipare come evolverà la GPU nel contesto del calcolo general purpose, non quindi solo limitata all'elaborazione di immagini 3D?

Giuseppe Amato: nel 2006 abbiamo mostrato, nel corso di un Analyst Meeting, alcuni trend futuri di nostri prodotti che prevedono la presenza di GPU parallele. Ci saranno infatti alcune architetture che avranno una CPU e una GPU, nella quale la tipologia di elaborazioni che verranno eseguite sarà sbilanciata verso la GPU in quanto la capacità elaborativa di quest'ultima meglio si adatterà al tipo di calcolo eseguito. L'errore che è stato fatto analizzando le informazioni che abbiamo fornito con riferimento a Fusion è stato quello di pensare che questa tipologia di architettura fosse tutta del tipo single chip, nel quale ciè CPU e GPU vengano integrate all'interno di un unico blocco di silicio.

Con Fusion potremo avere approcci single chip e multichip, con il quale sarà possibile anche avere più GPU operanti in parallelo tra di loro in una stessa architettura. Una decisione di questo tipo non è stata ancora presa in AMD, ma diciamo che questo è uno dei possibili scenari teorici che si potranno incontrare nell'evoluzione dei progetti Fusion. Considerando i ridotti consumi dei processori attuali, nonché di alcune GPU quali ad esempio le nostre serie Radeon HD 2400 che si posizionano attorno ai 30 Watt, è ipotizzabile come scenario futuro che alcune serie di soluzioni Fusion possano integrare una CPU e alcune GPU, collegate tra di loro attraverso tecnologia Crossfire e capaci di valori di TDP complessivi limitati entro la soglia di 120 Watt.

Hardware Upgrade: che tipo di tecnologia pensi potrà venire utilizzata da AMD per la produzione di architetture complesse come quelle Fusion, dove GPU e CPU verranno integrate assieme?

Giuseppe Amato: avendo sviluppato una tecnologia di processore quad core di tipo nativo, AMD ha di fatto a disposizione tutte le differenti possibilità tecnologiche con le quali poter sviluppare architetture Fusion. Che sia una soluzione nativa con più core integrati nello stesso package, simile quindi a quanto verrà proposto con i processori Barcelona, oppure di tipo multi chip package (nota dell'autore: la stessa adottata da Intel per le proprie cpu Core 2 Quad) con due distinti blocchi di silicio montati sullo stesso package, AMD si è tenuta aperta a qualsiasi tipo di evoluzione tecnologica che verrà presa dal mercato in termini di piattaforme.

Hardware Upgrade: cercando di immaginare come saranno queste future tecnologie è evidente che queste beneficino molto della tecnologia Hypertransport, e della facilità con la quale poter collegare varie periferiche tra di loro con questo bus.

Giuseppe Amato: Hypertransport è solo uno degli elementi che ci potrà garantire notevole flessibilità nella composizione di queste architetture: progetti di questo tipo potranno integrare un numero definito di Core e di GPU in funzione del tipo di prodotti che si vorranno proporre ai clienti, e del tipo di utilizzi che questi ne faranno. CPU e GPU sono di fatto degli IP Block che possiamo integrare e montare in prodotti in funzione delle esigenze dei clienti, ovviamente tenendo in ferma considerazione lo sviluppo tecnologico al quale saremo arrivati in un preciso momento e il tipo di tecnologia produttiva accessibile.

L'obiettivo di AMD è quindi quello di fornire una soluzione che sia sempre più adatta alle specifiche esigenze dei propri clienti: questa azienda, di conseguenza, non deve più essere vista come semplice processor company, cioè azienda impegnata nello sviluppo di processori, ma come system company, capace di produrre e fornire ai propri clienti delle soluzioni complete.

Hardware Upgrade: come vedi, all'interno di AMD, l'utilizzo delle tecnologie di GPGPU? Puoi darci un esempio pratico di come le GPU AMD potranno venir utilizzate ad esempio all'interno delle vostre fabbriche produttive?

Giuseppe Amato: un ambito di utilizzo pratico è quello della image recognition dei wafer, operazione svolta all'interno delle clean room delle fonderie. Una volta che un wafer di processori è stato prodotto è necessario eseguire una fase di ispezione, con macchinari particolarmente costosi e complessi, che verificano otticamente il wafer segnando quali die siano non funzionanti correttamente, e quindi debbano essere scartati. E' ipotizzabile che un domani le GPU possano venir utilizzate per questo genere di operazioni, che richiedono una elevatissima potenza di elaborazione per poter essere completate, così da velocizzare i tempi di verifica dell'integrità dei wafer. Più veloce è questa fase di analisi, anche pensando al futuro aumento del diametro dei wafer, al maggior numero di die per wafer e alla crescente complessità di ogni chip prodotto, più wafer possono essere verificati ogni giornata, rimuovendo un collo di bottiglia alla produzione di chip.

Nel momento in cui è disponibile, in fonderia, una superiore potenza elaborativa per questo genere di elaborazioni ne beneficia tutta la linea produttiva: è evidente che le GPU possono essere uno strumento di calcolo molto valido per questo genere di applicazioni.

Hardware Upgrade: alla luce dei futuri sviluppi della tecnologia, ben delineati dal progetto Fusion, è possibile affermare che AMD sia di fatto indifferente al fatto che un'applicazione richieda più GPU o CPU per poter essere eseguita?

Giuseppe Amato: esattamente: avendo a disposizione una serie di prodotti sia GPU e CPU, e in futuro una roadmap di sviluppo tecnologico per entrambe queste tipologie di architetture nonché per sistemi che abbinino GPU e CPU al proprio interno, è indifferente per AMD sapere di quale risorsa di elaborazione i propri clienti necessitino in quanto possiamo proporre sia CPU che GPU. In questo momento, per fare un esempio pratico, è per noi equivalente poter offrire una soluzione di calcolo che richieda 20 processori Opteron in cluster, oppure 2 GPU R600 in elaborazione GPGPU, in quanto possiamo commercializzare entrambe le alternative.

Hardware Upgrade: non ritieni tuttavia che questo possa portare ad una perdita di volumi di vendita delle vostre soluzioni? Del resto, la stessa virtualizzazione portando ad una migliore utilizzazione dei server ne ottimizza il funzionamento portando ad una riduzione complessiva del numero di processori utilizzati in una server farm.

Giuseppe Amato: come sviluppatori di tecnologie su silicio, la virtualizzazione è per sua natura la soluzione che meno apprezziamo, trovandoci in questo in un gruppo composto da tutti gli sviluppatori di GPU e di componenti in silicio. Se si sfrutta al meglio un server grazie alla virtualizzazione al posto di acquistarne un secondo da affiancare a quello esistente è evidente che per i silicon vendor si ha una mancata vendita.

D'altro canto, l'innovazione tecnologica è un processo inevitabile e la continua crescente complessità delle elaborazioni e delle applicazioni continuerà a spingere verso architetture di processore, e di GPU, sempre più complesse e performanti. AMD di conseguenza ha scelto questa strada, che se da un lato può sembrare controproducente in quanto mette a disposizione tecnologie che permettono di evitare di spendere sempre e comunque in nuove architetture, dall'altro opera nell'interesse dei propri clienti: riteniamo che un'azienda produttrice che operi nell'ottica di salvaguardare l'investimento tecnologico dei propri clienti.

Questa libertà, o flessibilità, di approccio non è al momento attuale a disposizione di Intel, che non può di certo puntare su architetture di GPGPU sviluppate da altre aziende quali AMD o NVIDIA nel momento in cui queste si dimostrassero essere più efficienti per risolvere specifiche esigenze di calcolo di propri clienti. Questo spiega anche per quale motivo Intel stia investendo nello sviluppo di una propria architettura GPGPU (nota con il nome di Larrabee) ma che vedrà la luce non prima di alcuni anni.

Commento dell'autore: Nel corso di tutta la conversazione con Giuseppe Amato è emerso in modo chiaro come AMD sia propensa ad un continuo sviluppo tecnologico, nel quale il contributo portato dalla ex ATI sia estremamente importante. Prefigurando gli scenari futuri si può ben capire la portata dell'acquisizione di ATI avvenuta lo scorso anno in termini di una completa famiglia di prodotti che AMD potrà presentare sul mercato, grazie proprio al contributo congiunto da una parte di ingegneri AMD e dall'altra di quelli ATI.

E' evidente come AMD si stia trasformando da azienda orientata in modo preponderante alla produzione di processori, quella che Amato ha definito una processor company, ad un'azienda che sviluppa e propone piattaforme; del resto questo è un trend già visto con Intel, la quale per prima è stata capace di sviluppare questo progetto dal punto di vista marketing con le piattaforme notebook della famiglia Centrino.

E' indubbio come l'attuale scenario di mercato di AMD sia frutto di un differenziale tecnologico rispetto alle soluzioni proposte da Intel nel mercato dei processori, che dovrebbe venir colmato con il debutto dei processori delle famiglie Opteron Barcelona e Phenom. Prima che queste tecnologie possano avere concreti impatti di mercato su AMD, soprattutto nella forma di risultati economici positivi, bisognerà attendere l'inizio del 2008, pertanto quest'anno è per AMD un periodo di notevole difficoltà commerciale e di ristrutturazione interna. E' significativo tuttavia ritornare con la memoria a 1 anno fa, periodo di lancio delle soluzioni Core 2 Duo di Intel: in quei mesi Paul Otellini, CEO di Intel, aveva iniziato una importante opera di verifica dell'efficienza interna di Intel, eliminando quelle strutture interne non redditizie e portando ad una contrazione del numero di dipendenti di circa il 15%. Il mercato dei microprocessori è altamente competitivo, con ben poche possibilità di fallire una tecnologia e sperare di mantenere un livello di redditività interessante.

Proseguiremo nei prossimi giorni l'analisi dell'attuale scenario di AMD con una seconda intervista: dopo il focus sulle future tecnologie con Giuseppe Amato, la parola passerà a John Byrne, vice-president of worldwide GPU and Chipset Channel Sales di AMD, con il quale analizzeremo più in dettaglio l'attuale scenario commerciale di chipset e GPU.