Estamos viviendo una época de cambios, de nuevas tecnologías y sobre todo de nuevos procesadores que están consiguiendo aumentar la potencia por cada chip. Pero esto es solo el principio del camino, los planes que tienen AMD, Intel, ARM e IBM van más allá de lo que podamos pensar en un principio, entonces ¿cómo piensan aumentar el rendimiento en el futuro inmediato?

Las técnicas especulativas ya no son suficiente, hay que buscar un nuevo camino

Las empresas y usuarios estamos demandando constantemente nuevos productos que aumenten la potencia en mayor medida al producto que ya tenemos en nuestro poder.

Aunque el mercado de escritorio está mejor repartido en cuanto a necesidades/productos, el mercado de servidores y centros de datos es un continuo hervidero de sistemas que ven cómo la potencia a cada año es insuficiente.

Las soluciones actuales no son suficientes, ya que la demanda es mucho mayor a la oferta y a las tecnologías aplicadas a cada generación. La situación es tan curiosa que las tres grandes factorías de chips viven un paradigma muy parecido, y todas tienen más o menos claro que el camino no pasa solamente por aumentar frecuencia y número de núcleos.

Esto va a pasar a la historia, y en breve miraremos hacia atrás y lo que hoy tenemos será arcaico a nuestros ojos. El primer paso lo dio AMD con su arquitectura Zen, y le van a seguir Intel, IBM y ARM, seguramente en ese orden.

Como hemos dicho, el primer paso para los cuatro grandes será el uso de chiplets en mayor o menor medida, con IPs totalmente distintos, pero que tienen otro punto en común en todos los casos: un bus de interconexión muy rápido. AMD tiene Infinity Fabric, Intel tiene EMIB, ARM está trabajando actualmente en un nuevo bus, mientras que IBM sigue un camino en este aspecto algo distinto y por ahora nada concreto.

Al mismo tiempo, de los cuatro grandes, tres están dentro del nuevo consorcio para CXL (Compute Express Link), falta IBM que es posible que nunca se una por pura política interna.

Los aceleradores especializados y la realidad virtual tendrán un papel fundamental

Los procesadores, de momento, no van a ser suficiente para la gran cantidad de datos que se tienen que trabajar en un futuro muy próximo, por lo tanto, aumentar la capacidad de los procesadores de momento no es una solución al problema de la necesidad de mayor capacidad de cómputo.

Para compensar, tanto AMD, como Intel y NVIDIA trabajan en lo que se conoce como aceleradores personalizados, es decir, dispositivos que logran conectarse con el procesador a través de una memoria coherente que hace de intercambiador en tiempo real de información.

AMD tiene su gama Instinct con su MI60, Intel tiene su recién estrenado Stratix 10 DX y NVIDIA tiene sus Tesla V100, todos los sistemas orientados a acelerar diversas tareas, desde Deep Learning, hasta IA o datos lógicos, donde su potencial se está expandiendo y dejado a los procesadores como meros recopiladores de información y transmisión.

Las velocidades de reloj están llegando a otro muro que no sabemos si estos cuatro gigantes podrán derribar, por lo tanto, el camino a seguir es que cada ciclo de reloj sea más y más eficiente a cada salto de arquitectura. En el futuro todo se desarrollará mediante CCIX y CXL, al menos en servidores y centros de datos, donde se necesita toda la velocidad disponible.

El futuro para AMD, Intel, ARM e IBM es el apilamiento 3D

Debemos tener claro que nos acercamos peligrosamente hacia el fin de la miniaturización de los transistores, donde, o se descubre una nueva técnica que cambie el mundo de los microchips, o en apenas 20-25 años habremos tocado techo tecnológico.

Esto supone que una vez que esto ocurra, la colocación de los transistores y núcleos se debería expandir horizontalmente en el PCB, logrando chips de mayor tamaño hasta un punto que sería inviable. Por ello, el camino no solo pasa por colocaciones horizontales, sino verticales.

Intel ya está trabajando en ello con Foveros, AMD y TSMC llevan un par de años puliendo CoWoS, ARM ni siquiera a comenzado e IBM depura su tecnología VLSI.

Por lo tanto, la única forma actual de hacer crecer el rendimiento de un procesador pasará por «copiar» el proceso realizado con las NAND Flash, donde diferentes capas alberguen cada vez más número de transistores y además se permita el uso de varios tipos de procesadores, o IPs de diversa índole, como memorias HBM en el encapsulado.

La clave y el presumible futuro éxito depende del equilibrio de la integración de todos estos componentes, donde la flexibilidad para hacer cambios puede ser el detonante de una nueva guerra por el rendimiento o la capacidad de cada chip.

En cualquier caso, el futuro más lejano debería ser cuántico, ya que es una tecnología que, aunque todavía verde y en continua expansión, será el camino a seguir si queremos seguir avanzando en este sector.


7 commentarios

MATR1X · 4 noviembre, 2019 a las 3:45 pm

Ven acá…no q las PC cuánticas para Gaming no q no sirven mucho por ahora o en un futuro???
Por un tema de q ondas destructivas y constructivas onde tira resultados a base de probabilidades y entonces se necesita comprobar con un procesador normal, etc De lo q recuerdo es algo así, o sea q las PC cuánticas necesitarían de procesadores tradicionales para comprobrar cálculos o q no desplazarían a los CPU actuales, etc

Richard · 3 noviembre, 2019 a las 8:51 am

resumen intel mas GHz AMD mas cores ARM, ellos están bien con sus chips móviles y IBM estos están en otra galaxia haciendo sabrá dios

    Machinegun · 3 noviembre, 2019 a las 7:23 pm

    Ahora mismo trabajan en IA, Super PC y PCs cuánticas.

      Richard · 5 noviembre, 2019 a las 8:33 am

      IA: como mejora esto el rendimiento de un procesador a no ser que la IA diseñe la arquitectura (tal vez en 100 años casi imposible)

      Super PC exsisten hace añossssssssssss y no van a nivel de las domesticas pero los precesadores tienen las mismas arquitecturas y litografias solo que con más cores

      PCs Cuanticas pùede que para algunas cosas sirvan actualmente pero tendriamos que adaptar todos los programas y sistemas a un nuevo conjunto de intrucciones que dudo que sea X64.

        Maikel · 5 noviembre, 2019 a las 9:26 am

        IA: ejemplos, INTEL Dynamic Tuning y AMD SenseMI. analizan comportamiento de lo que se esta ejecutando y “aprenden” algo mas mas, pues ya vienen con cierto nivel de preparacion (el de amd es una red neuronal, el de Intel es software en firmware) para ajustar mejor los relojes o pre-cargar intrucciones por adelnatado

        las supercomputadoras no tiene tanto mas nucleos sus CPU como mas CPUs sumados, mas aceleradores de computo ya sea GPUs u otrod coprocesadores, conectividad mas rapida y de menor latencia, memoria y almacenamiento en grandes cantidades. y sistemas y software para ellas.

        Cuantico. no aplicaciones comunes no la usaran,. sera para aplicaciones especificas, y en el punto donde se necesite. esto esta mas que entendido. no vas a ver un “Word cuantico”

          Richard · 5 noviembre, 2019 a las 9:47 am

          IA interes de la IA es decir MI PRODUCTO TIENE IAAAAA COMPRALOOOOO

          Supercomputadoras nada mas que argumentar mas cores con mas racks en edificios enteros nada nuevo se lleba años en eso

          Cuantico esto lo veremos pero su uso sera LIMITADISIMO que ni a servidores llegara en un futuro proximo, ni lejano

          Maikel · 5 noviembre, 2019 a las 12:59 pm

          Hace como 7 u 8 años teníamos en donde trabajaba para uso dos de dos proyectos dedun investigación u desarrollo un clustersito experimental con 6 pc i7-920, 6gb de ram, dos GTX260 core 216 y 1tb de hdd cada uno, más otra pc más simple como control y gestión
          Yo no lo llegue a usar pues lo mío era pensado paraen estaciones de trabajo, no distribuido, per haciendo memoria ahí se renderizaron vídeos 3d par multimedias y spots, otros corrieron cosas de matlab, otros experimentos de optimización con metahwuristicas y otras cosas q no recuerdo
          Tiempo después se desarmo, hacían falta las maquinas

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