Ni Intel, ni AMD: algunas arquitecturas de CPU alternativas de todo el mundo

Es fácil pensar en el espacio de la CPU de escritorio como un duopolio: por un lado, Intel finalmente se aleja de la actualización de Skylake después de la actualización de Skylake con las partes de Alder Lake de 12a generación de este año . Y, por otro lado, tiene un AMD resurgente que ha entregado mejoras masivas a IPC y al recuento de núcleos en sucesivas generaciones de Ryzen .

En el espacio de la CPU del consumidor, es una pelea de dos lados. Sin embargo, eso no significa que no existan otras CPU de escritorio. Eche un vistazo más de cerca y rápidamente se dará cuenta de que el espacio de la CPU es mucho más diverso.

Desde diseños de ARM de alto rendimiento hasta chips especializados del gobierno ruso, existe una gran cantidad de chips que no son de Intel ni de AMD que alimentan las PC de escritorio de tamaño completo. En algunos casos, como la línea de chips Zhaoxin Kaixian, incluso puede obtenerlos a través de los canales correctos. Entonces, ¿quiénes están fabricando estas CPU? ¿Qué es lo que parecen? ¿Qué tan rápido son? ¿Y puedes jugar con ellos? Echemos un vistazo y averigüémoslo.

Arm on PC: del móvil al futuro de las computadoras de escritorio

El mejor ejemplo de Arm viene a desafiar el status quo en el escritorio. El año pasado, Apple lanzó nuevas MacBooks que por fuera parecen idénticas a la generación anterior de Intel, pero por dentro, Apple inició silenciosamente una revolución en el espacio de las PC. Los Mac M1 cuentan con un SoC de Apple de 5 nm, con núcleos de brazo altamente personalizados. Desde un punto de vista arquitectónico, el M1 tiene más en común con el chip A14 Bionic del iPhone que las partes x86 orientadas a la movilidad de AMD o Intel.

El M1 requiere una capa de traducción de Rosetta para convertir el código x86 en algo que el M1 pueda ejecutar. A pesar de la sobrecarga de las aplicaciones heredadas, el M1 en realidad puede superar a Intel Comet Lake en algunas cargas de trabajo x86. Luego, en aplicaciones nativas, puede demoler a la competencia.

Apple planea eliminar gradualmente los chips x86 en Mac durante los próximos dos años. A nivel mundial, macOS tiene menos del 7 por ciento de participación de mercado en el mercado de PC. Esto significa que las piezas de Apple Silicon no reemplazarán mágicamente a las de Tiger Lake U. Sin embargo, el cambio de Apple al M1 probablemente incitará a otros fabricantes a tomar Arm en PC en serio.

Ya en 2012, Microsoft Surface RT presentaba un Arm SoC con una versión de Windows. Sin embargo, la velocidad, la compatibilidad de aplicaciones y una serie de otros problemas han mantenido a Arm en la PC fuera del centro de atención. El M1 podría ser una señal de lo que vendrá, con una gama más amplia de productos como el Samsung Galaxy Book S. Arm para PC equipado con Qualcomm 8cx todavía está en sus inicios. Sin embargo, dentro de cinco años, los chips que no sean de Intel ni de AMD podrían ser algo común en computadoras de escritorio y portátiles. Y la gran mayoría de ellos serían máquinas Arm.

Zhaoxin: el fabricante chino de x86 a punto de entrar en las grandes ligas

Los chips Arm de sobremesa y portátiles están destinados a ser cada vez más comunes. Pero, ¿qué pasa con las alternativas en el espacio x86? Solo un puñado de fabricantes: Intel, AMD, VIA y DMP Electronics tienen licencias x86. Intel y AMD son cantidades conocidas. DMP es un fabricante taiwanés sin fábrica responsable de la línea Vortex86 de chips integrados, que se encuentran en algunos decodificadores y en el sector industrial.

Eso deja a VIA. En 2013, lanzaron Zhaoxin como una empresa conjunta con el gobierno municipal de Shanghai, como parte de los esfuerzos de China para reducir su dependencia de la tecnología extranjera. VIA sigue siendo propietaria de una participación minoritaria en Zhaoxin y, fundamentalmente, proporciona una licencia x86, lo que permite a Zhaoxin crear sus propias CPU de escritorio.

Las CPU Zhaoxin Kaixian se basan en el proceso de 16 nm. El KaiXian-U6880A, que es su chip de gama alta, se puede comprar e instalar en un sistema de juego, suponiendo que viva en China. Es una pieza de 8 núcleos que se ejecuta a una velocidad relativamente baja de 3,0 GHz. El U6880A carece de hyperthreading, relojes de “impulso” o caché L3. Los puntos de referencia indican que el U6880A funciona más o menos a la par con la APU AMD A10-9700 de cuatro núcleos, una evolución de los diseños Bulldozer más antiguos de AMD alrededor de 2016.

El U6880A no es exactamente lo que llamaríamos una “buena” CPU para juegos: estamos viendo una parte que frecuentemente es superada por el Athlon 200GE de doble núcleo . Sin embargo, la CPU Zhaoxin es suficiente para ofrecer velocidades de fotogramas por encima de 30 FPS en títulos AAA como Hitman 3 y Far Cry 5.

La serie KX-7000 de próxima generación de Zhaoxin supuestamente se basa en el nodo de proceso de 7 nm. Esto abre la puerta a velocidades de reloj más altas y una mayor eficiencia. Queda por ver cómo les irá a estas partes frente a Alder Lake y Zen 4. Sin embargo, el liderazgo de desempeño crudo no es exactamente el punto aquí. Es una alternativa china x86 de cosecha propia disponible comercialmente que manejará la mayoría de las cargas de trabajo ordinarias con facilidad.

Elbrus: el caballo de batalla de servidores del gobierno ruso

La arquitectura de Elbrus, que lleva el nombre del monte Elbrus, el punto más alto de la Federación de Rusia, es otro intento de autosuficiencia tecnológica. Sin embargo, a diferencia de los chips de Zhaoxin, Elbrus está diseñado únicamente para satisfacer las necesidades informáticas seguras del gobierno ruso: no verá piezas de Elbrus orientadas al consumidor en las ferreterías de Moscú.

El gobierno ruso tiene dos usos principales para Elbrus: servidores HPC para la academia y la investigación, y terminales de PC seguras para el ejército y otros sectores sensibles.

MCST, un fabricante ruso de semiconductores derivado del principal equipo de investigación en ciencias de la computación de la Unión Soviética, ha estado construyendo chips basados ​​en Elbrus ISA durante casi 30 años. Estos no son chips x86. Sin embargo, Elbrus presenta traducción binaria, al igual que el Apple M1. Esto permite que el hardware de Elbrus ejecute programas x86 y entornos de sistema operativo como Windows.

Hace solo unos meses, MCST reveló el Elbrus 16S. Este es un chip de 16 nm que se ejecuta a 2,0 GHz y ofrece hasta 1,5 TFLOP de cómputo. Curiosamente, el Elbrus-16S admite implementaciones de cuatro sockets con hasta 16 TB de RAM, algo que no es posible incluso en hardware de servidor AMD e Intel.

SHAKTI: una plataforma integrada y de IoT fabricada en India

Investigadores del Instituto de Tecnología de la India dieron a conocer esta plataforma basada en RISC-V en 2018. Las fundiciones de silicio de la India aún están en su infancia. Como resultado, los últimos procesadores de la serie Shakti E se basan en el proceso de 180 nm y alcanzan los 100 MHz. Estos no son chips creados para cargas de trabajo convencionales. En cambio, la serie E de Shakti se centra en IoT de baja potencia y casos de uso integrados, como sensores.

Si bien la propiedad intelectual principal de Shakti se desarrolló con fondos del gobierno, una incipiente fábrica india, InCore Semiconductors fabrica chips Shakti personalizados para una clientela limitada del sector privado. Definitivamente pasará un tiempo antes de que la industria india de semiconductores se ponga al día con empresas como Intel (o incluso Zhaoxin, para el caso). Sin embargo, es un paso en la hoja de ruta. Aquí y ahora, los chips Shakti se pueden implementar en una amplia gama de cargas de trabajo de IoT comerciales y orientadas al gobierno. Probablemente no veremos una CPU de escritorio Made in India durante al menos los próximos cinco años, pero definitivamente se han sentado las bases.

Resumiendo

Intel y AMD continúan teniendo una presencia dominante en el espacio de la CPU de escritorio. A menos que viva en China o trabaje para el gobierno ruso, un dispositivo con tecnología Apple M1 es la única alternativa que ofrecerá un rendimiento competitivo. Sin embargo, entre los esfuerzos de autosuficiencia de los gobiernos de todo el mundo y el lento aumento de Arm en la PC, el espacio de la CPU de escritorio está a punto de volverse mucho más diverso.

¿Cómo es el final de la década? Creemos que las piezas de Intel y AMD seguirán siendo relevantes. Pero es muy probable que esté ejecutando un escritorio Arm o algo aún más exótico.

Una respuesta a «Ni Intel, ni AMD: algunas arquitecturas de CPU alternativas de todo el mundo»

  1. los cpus RISC-V también sirven para uso general en linux, de hecho linus (el de linus tech tips, no el creador de linux) muestra gameplay de quake, y varias empresas quieren adoptarlo por su licencia royalte free.

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