AMD pensa a una CPU con FPGA integrati: effetto Xilinx?

AMD ha chiuso un anno di grande successo, continuando un percorso di crescita avviato nel 2017 con il completo rinnovo delle architetture di calcolo. Tra i risvolti inaspettati c'è sicuramente l'acquisizione per 35 miliardi di dollari di Xilinx, un progettista di FPGA (Field-Programmable Gate Array) che apre nuove opportunità di mercato per l'azienda guidata da Lisa Su. Gli FPGA, come implica il nome, sono infatti soluzioni hardware molto veloci che possono essere riconfigurate per eseguire determinate istruzioni. In tal senso sono differenti dalle CPU, composte da unità generiche pensate per eseguire molteplici istruzioni.

In tal senso AMD ha seguito le orme di Intel, che ne 2015 acquistò Altera per entrare nel mercato degli FPGA e soprattutto rispondere alla richiesta di alcuni clienti del mondo server, a cui Intel propone processori Xeon personalizzati per accelerare alcuni carichi di lavoro. La stessa cosa potrebbe farla AMD con Xilinx, e un brevetto pubblicato sul finire dell'anno svelerebbe una delle possibili sinergie con la nuova acquisizione.

Il brevetto intitolato "Method and Apparatus for Efficient Programmable Instructions in Computer Systems" descrive una CPU con elementi FPGA integrati nell'architettura e in grado di attingere a risorse condivise, come i registri delle unità a virgola mobile e integer, con i core x86. Un processore di questo genere potrebbe quindi essere "aggiornato al volo" per supportare nuove istruzioni alla bisogna, senza che sia strettamente necessaria una revisione hardware o un'architettura nuova.

Al tempo stesso, alcune istruzioni non più in voga potrebbero essere trasferite (offload, scaricate) nell'FPGA, fuori dai core x86, permettendo alla CPU di liberare risorse per caratteristiche o funzionalità più utili. Gli elementi FPGA, infine, potrebbero supportare i core in alcune operazioni, migliorando le prestazioni complessive, in determinati carichi di lavoro. Gli elementi FPGA potrebbero essere sullo stesso die dei core x86, oppure posti su un die separato sul package, collegato tramite un'interconnessione come Infinity Fabric. È certamente troppo presto per fare congetture sul progetto delle future CPU AMD, e in ogni caso non dovrebbe trattarsi di qualcosa di applicabile nel breve termine. Inoltre, non bisogna dimenticare che quando si parla di brevetti non c'è la matematica certezza che le idee descritte sfocino in prodotti reali.