22 марта в своем посте в корпоративном блоге вице-президент Google по системным инфраструктурам Амин Вахдат заявил: «„Система на чипе“ — это новая материнская плата».
Гиперскейлер, нуждающийся во все большей вычислительной мощности для своих серверов, до сих пор полагался на традиционную материнскую плату как на точку интеграции, где соединяются процессоры, сеть, устройства хранения данных, специализированные ускорители и оперативная память. Но сейчас вычисления в Google находятся в точке перегиба, утверждает Вахдат, и нужен следующий большой шаг.
«Чтобы получить более высокую производительность и использовать меньше энергии, наши рабочие нагрузки требуют еще более глубокой интеграции с базовым аппаратным обеспечением», — заявил он.
Он объявил, что ветеран Intel Ури Фрэнк присоединится к команде Google в качестве вице-президента по проектированию серверных чипов, что также говорит о том, что компания готова наращивать свои усилия в гонке за все более эффективными чипами.
С появлением облачных вычислений спрос на вычислительную мощность в дата-центрах Google сильно вырос, именно поэтому инженеры компании занялись созданием собственных заказных чипов, адаптированных к конкретным потребностям. Компания разрабатывает свои собственные чипы в течение многих лет, производя аппаратное обеспечение, адаптированное к конкретным сценариям применения, стремясь удовлетворить вычислительные потребности более эффективно, чем это возможно с универсальными чипами, производимыми такими компаниями, как AMD или Nvidia. Так, в 2015 г. Google представила модуль Tensor Processing Unit (TPU), который использует в своих ЦОДах для повышения производительности приложений машинного обучения, предоставляющих такие сервисы, как голосовой поиск в реальном времени, распознавание фотообъектов и интерактивный перевод на другие языки.
В «системе на чипе» (SoC) задержки и пропускная способность между различными компонентами могут быть на порядки лучше, а энергопотребление — меньше, притом что стоимость SoC сопоставима со стоимостью отдельной заказной микросхемы (ASIC) на материнской плате, утверждает Google.
«Вместо того, чтобы интегрировать компоненты на материнской плате, где они разделены дюймами проводов, мы переходим к проектированию SoC, в которых несколько функций размещены на одном чипе или на нескольких чипах в одном пакете», — сказал Вахдат.
Он пояснил, что, как и компоненты материнской платы, отдельные функциональные блоки (такие как CPU, TPU, транскодирование видео, шифрование, сжатие, удаленные коммуникации, безопасное суммирование данных и т. д.) поступают от разных производителей. «Мы покупаем там, где считаем нужным, собираем все сами так, как нам необходимо, и стремимся создавать экосистемы, которые приносят пользу всей отрасли», — сказал Вахдат.
По его словам, с более глубокой интеграцией в базовое аппаратное обеспечение более высокая производительность будет достигаться одновременно с уменьшением энергопотребления, что, в свою очередь, будет способствовать повышению эффективности и масштабированию. SoC также позволят выполнять еще большую кастомизацию, с возможностью специализации под отдельные приложения. И эта задача требует достаточно быстрого решения, несмотря на большое разнообразие различных сервисов, которые в настоящее время доступны в облаке.
Учитывая, что все больше конкурентов уже обращаются к заказным SoC, вполне естественно, что Google сконцентрирует усилия на разработке собственной технологии. Далеко идти за примерами не придется: как известно, Apple стала пионером в разработке собственных SoC еще в 2010 г., когда перешла на использование собственных SoC на базе ARM для iPhone, теперь эта технология является основой многих продуктов компании, в том числе iPad и Apple Watch.
