칩 커스터마이징, 코어 라이센싱으로 프로세서 비즈니스를 변화시키는 방법

Nvidia와 IBM은 프로세서 기술의이 놀라운 발전 과정에서 프로세서 코어 (Kepler GPU 및 Power CPU 코어)에 대한 라이센스를 결정하여 다른 회사에서 이러한 코어를 자체 제품에 포함시킬 수 있도록 결정하고 있습니다.

이것은 큰 변화입니다. 지금까지 GeForce GPU를 원한다면 Nvidia에서 구입해야했고 Power CPU를 원한다면 IBM에서 구입해야했습니다. 이제 다른 프로세서 공급 업체 나 최종 고객도 이러한 코어를 자체 사용자 지정 또는 반 사용자 지정 제품에 포함시킬 수 있습니다.

프로세서 또는 그래픽 코어 형태의 지적 재산권 라이센스는 새로운 것이 아닙니다. ARM은 CPU 코어와 아키텍처를 판매하여 큰 사업을했으며, Imagination Technologies는 그래픽 코어와 기술을 판매하여 사업을 구축했습니다. 최근에는 각각 다른 사업에 진출했습니다. ARM의 CPU 라이센스에는 거의 모든 모바일 프로세서 제조업체 (Apple, Qualcomm, Samsung, Nvidia, Mediatek 등)가 기본적으로 Intel을 제외한 모든 사람이 포함됩니다. Imagination의 Power-VR 그래픽은 Imagination, ARM의 Mali 및 Vivante의 그래픽을 사용하여 Apple, Intel 및 기타 많은 사람들에게 라이센스가 부여됩니다 (자체 그래픽이있는 회사의 경우 제외). CPU 및 그래픽 용으로 쉽게 라이센스가 부여 된 코어의 결과, 우리는 합리적인 양의 호환성을 갖춘 매우 다양한 완성 된 프로세서를 보았습니다.

엔비디아는 ARM의 CPU 기술과 자체 그래픽 기술을 결합하여 테그 라 (Tegra) 모바일 프로세서 제품군을 개발 한 ARM 라이센스 사용자이다. 몇 주 전 Nvidia는 ARM CPU가있는 시스템에서 작동 할 수 있도록 Kepler GPU 아키텍처를 이식했다고 설명했습니다. (이 회사는 Tegra에서 덜 강력한 그래픽을 사용하고 있습니다.이 업데이트는 곧 출시 될 "Logan"버전의 일부가 될 것이며 CUDA GPGPU 처리 기능을 지원하는 최초의 모바일 프로세서가 될 것입니다. " 이제 비주얼 컴퓨팅 지적 재산에 대한 권리뿐만 아니라 GPU 코어에 라이센스를 부여하여 고객이 자체 GPU를 만들 수 있습니다.

익숙한 소리? Nvidia가 PlayStation 3 용으로 이전 GPU 코어를 Sony에 라이센스하고 Intel (대규모 벤더에게 공통적)의 특허 라이센스를 보유하고 있기 때문입니다. 그러나 새로운 라이센싱 계획은 주로 다른 모바일 프로세서 공급 업체 및 성장하는 임베디드 시장을 대상으로하는 것으로 보이며 Nvidia는 이제 Kepler가 절반 와트의 전력으로 작동하는 방법에 중점을두고 있습니다. 엔비디아는 이전에 GPU와 ARM CPU를 결합한 서버 칩을 만들겠다고 발표했다. 이것은 이론적으로 다른 회사들도 비슷한 일을 할 수있게합니다.

이번 주에 IBM은 자사가 개발 한 고급 서버 및 메인 프레임 용 칩에 일반적으로 사용되는 Power 기술을 제공 할 것이라고 밝혔다. IBM은 구글, Mellanox, Nvidia, Tyan과 함께 Power Architecture 및 서버, 네트워킹 스토리지 및 그래픽 기술을 확장하여 매우 큰 데이터 센터를 목표로하는 솔루션을 만들기 위해 OpenPower 컨소시엄을 구성하고 있다고 밝혔다.

IBM이 라이센스를 부여 할 첫 번째 Power 아키텍처는 Power 8이며, 이 회사는 이달 말 Hot Chips 컨퍼런스에서 발표 할 계획이며 2014 년에 출시 될 예정입니다. Power 8에는 Coherent Attached Processor라고하는 새로운 고급 I / O 버스가 포함되어 있습니다. IBM은 인터페이스 (CAPI)를 통해 이기종 컴퓨팅을 위해 Power 코어를 다른 시스템 구성 요소와 쉽게 결합 할 수 있다고 밝혔다.

아이디어는 조직이 "Web 2.0"스케일 아웃 데이터 센터에 적합한 방식으로 여러 Power CPU를 Nvidia GPU와 더 쉽게 연결할 수있게하고 결국 표준 Intel 서버에 대한 대안을 만들 수있는 특수 프로세서를 허용하는 것입니다. 오늘날 서버 시장에서 인텔 기반 서버는 장치의 약 90 %를 차지하고 있습니다 (비 x86 서버는 대부분 최고급의 고가 제품이기 때문에 매출의 약 3 분의 2에 불과). IBM의 독점적 인 Power 기반 서버는 점점 틈새 시장이되어 가고 있으며, 회사는 관련성을 유지하고 아키텍처에 대한 지속적인 투자를 정당화하기 위해 더 많은 사용자를 Power 아키텍처로 유도해야합니다.

IBM과 Nvidia를 함께 보는 것이 특히 흥미 롭습니다. Power CPU가 CUDA 그래픽과 결합되어 각 회사가 이미 중요한 역할을 수행하는 고성능 컴퓨팅 (HPC) 또는 슈퍼 컴퓨팅 시장에 적합한 서버 제품을 만드는 것을 상상할 수 있습니다. Mellanox의 상호 연결 전문 기술은 해당 시장에서도 도움이 될 것입니다.

그러나 기술이 빠르게 발전하고 있으며 최근에 빠르게 성장하고있는 시장이 된 대규모 확장 데이터 센터에 중점을두고 있습니다. 아이디어는 회사가 이론적으로 이러한 종류의 애플리케이션에 맞게 맞춤화 된 SoC (System-on-Chip) 설계를 만들 수 있다는 것입니다.

큰 고객이 종종 자신의 소프트웨어를 작성하기 때문에 부분적으로 더 쉽습니다. Google, Facebook 또는 Microsoft는 웹 서버 또는 데이터베이스 서버와 같은 대규모 클라우드 데이터 센터 용 소프트웨어의 일부를 광범위한 공급 업체 및 내부 응용 프로그램을 사용하여 일반적인 엔터프라이즈보다 더 쉽게 다른 아키텍처로 재 작성할 수 있습니다. 물론, 같은 개념은 최근에 이러한 환경에서 전력을 크게 줄 이도록 설계된 다수의 ARM 기반 서버 칩 발표에 기반을두고 있습니다.

OpenPower 컨소시엄에서 Google의 참여는 특히 흥미 롭습니다. 이 회사는 대부분 데이터 센터에 대해 매우 비밀리에 접근했으며 자체 서버를 구축하는 것으로 생각됩니다. 충분히 크며 충분한 서버를 사용하여 웹 검색과 같은 특정 응용 프로그램에 맞게 사용자 지정된 서버 칩을 만들거나 만들 수 있습니다.

이는 OpenCompute 프로젝트와 같은 데이터 센터 서버 시장을 흔들기 위해 설계된 다른 움직임에도 보완 적입니다.

IBM의 이동은 전례가없는 것이 아닙니다. IBM, Apple 및 Motorola가 Power 아키텍처를 채택하고 PowerPC를 만들겠다고 동의 한 것을 기억합니다. PowerPC는 몇 년 동안 번성했지만 Apple이 Mac 노트북을 Intel 아키텍처로 옮겼을 때 대부분 붕괴되었습니다. 그리고 임베디드 아키텍처를 포함하여 더 넓은 시장에 전력 아키텍처를 적용하도록 설계된 조직인 Power.org가 오래 전부터 있습니다. 지난 몇 년 동안 전력은 잃어 버렸고 IBM은 새로운 라이센스 모델이 특히 데이터 센터 시장에서 이러한 전환을 도울 수 있기를 바랍니다.

확실히 더 많은 경쟁이 새로운 혁신으로 이어지고 한 플레이어가 90 %의 유닛을 경쟁적으로 경쟁하는 시장입니다.

물론, 어느 정도까지는 기존 x86 서버 제조업체도 여전히 서 있지 않습니다. 서버 시장에서 인텔과는 거리가 먼 AMD는 x86 기반 서버뿐만 아니라 ARM 기반 서버도 만들겠다고 발표했다. 그리고 미래는 "세미-커스텀"칩을 만드는 데 핵심적인 역할을하고 다른 IP를 추가하여 대기업 고객을위한 맞춤형 솔루션을 만드는 아이디어를 발전시키는 데 매우 강력했습니다. 여기에서 초기 승리는 게임 콘솔에서 이루어졌지만 서버 시장에서 이것을 상상하기는 쉽지 않습니다.

인텔은 차세대 데이터 센터 칩을 발표하면서 특정 고객을위한 특정 액셀러레이터와 같은 기능을 통해 일부 대형 고객을 위해 Xeon 서버 칩의 세미 커스텀 버전을 만드는 방법에 대해 이야기했습니다. 회사는 Facebook과 eBay를 고객으로 언급했습니다.

다시 말해, 기술적으로 가장 정교한 최대 규모의 고객에게 이것이 의미가있는 곳을 상상할 수 있습니다. 특수 칩 비용 및 새로운 플랫폼에서의 소프트웨어 재 작성 또는 최소한의 테스트 비용은 실제로 데이터 센터를 운영하는 비용보다 훨씬 저렴합니다. 그러나 이것이 얼마나 많은 시장인지 궁금합니다. 공통의 코어와 그래픽을 사용하여 생성 된 각 맞춤형 칩은 마스크, 웨이퍼 및 테스트는 말할 것도없고 디자인 시간이 다소 소요되므로 대량의 칩을 생산하는 것보다 많은 비용이 소요됩니다. 더 큰 규모의 경제.

업계의 해체 단계에서 한 단계 더 생각할 수 있다고 생각합니다. 옛날 옛적에 프로세서 산업은 자체 핵심 IP를 만들고 풀 칩을 설계하고 자체 팹에 내장 한 후 고객에게 판매 한 통합 설계 제조업체 (IDM)에 의해 주도되었습니다. 오늘날에는 인텔과 삼성과 TI의 비즈니스 만이 그 사업에 남아 있습니다. 다음 단계에서는 더 중요한 IP 및 칩 설계를 감독하는 칩 설계자를 보았지만 제조 과정을 다른 사람들에게 맡겼습니다. 오늘날 가장 지배적 인 모델은 팹리스 반도체 회사와 칩 파운드리입니다. 아마도 다음 단계는 고객 자신이 다른 사람들이 디자인 한 IP를 가져 와서 외부 회사가 원하는 방식으로 IP를 때리고 파운드리가 그것을 만들어서 대부분의 칩 디자인을 완전히 잘라내는 것입니다. 이러한 모델에서 큰 승자는 IP 디자이너가 될 것이며 큰 패자는 큰 목적을 가진 칩을 모아 다른 많은 고객에게 판매 한 중급 기업이 될 것입니다.

다른 한편으로, 나는 대부분의 사람들에게 충분히 서비스를 제공하는 상대적으로 적은 수의 칩을위한 시장이 항상 존재할 것이라고 생각하는 데 도움을 줄 수 없으며, 대량으로 인해 비용이 저렴할 수 있습니다.

그럼에도 불구하고 최근 Nvidia와 IBM에서 보았던 것과 같은 움직임뿐만 아니라 AMD 및 Intel과 같은 회사의 사용자 정의에 대한 개방성이 훨씬 커짐에 따라 프로세서 세계에서 더 많은 다양성과 선택의 여지가 생길 것입니다. 그리고 결국 혁신에만 도움이 될 수 있습니다.