Amd, arm o IBM possono intaccare il dominio del server Intel?

L'annuncio della scorsa settimana dei piani di AMD per la creazione di server basati su ARM mi ha fatto pensare a cosa sarebbe necessario per rimuovere Intel dalla sua posizione dominante nei server. La risposta breve sembra essere che sarebbe molto difficile.

Per anni, AMD ha cercato di competere direttamente con lo standard Intel x86. AMD ha avuto un certo successo circa un decennio fa, quando ha introdotto la famiglia Opteron nel 2003, inizialmente basata sull'architettura "Hammer", che ha consentito l'elaborazione x86 a 64 bit un paio di anni prima che i chip Intel a 64 bit fornissero tale funzionalità.

Da allora, ovviamente, a 64 bit è diventato lo standard per i processori server e la quota di mercato di Intel è cresciuta costantemente. Con la maturazione del mercato dei server, si è passati da processori single-core a processori multi-core. AMD aveva alcuni primi chip multi-core, ma fece una grande scommessa sull'architettura "Bulldozer", originariamente introdotta nel 2010 e distribuita nel 2011, che accoppiava due core interi con un core a virgola mobile e altri componenti condivisi come modo di aumentando il numero di core interi. È stata una strategia interessante. Ma Intel è stata in grado di realizzare rapidamente più core completi (con funzionalità sia a numero intero che a virgola mobile) ed è stata in grado di aumentare significativamente il numero di core. Di conseguenza, i chip di Intel - in particolare la sua attuale linea Xeon E5 - lo hanno semplicemente superato.

Di conseguenza, la quota di mercato di Intel è cresciuta notevolmente. Secondo Gartner, nel 2013 Intel ha venduto il 92 percento di tutti i processori per server, rappresentando il 75 percento delle entrate. (La differenza è che mentre solo circa l'1 percento del mercato è costituito da chip di fascia alta, come i chip IBM Power e Oracle e Fujitsu Sparc, quelli hanno un prezzo molto più alto, pari a circa il 20 percento delle entrate.) negli ultimi anni, Intel è stata in grado di passare a chip ancora più sofisticati, aumentando i suoi prezzi di vendita medi. Da allora, i chip server di AMD sono stati per lo più cambiamenti incrementali e nulla ha fatto molta differenza sul mercato. AMD ora rappresenta circa il 7 percento delle unità e il 5 percento delle entrate.

Mentre l'annuncio della scorsa settimana da parte di AMD includeva l'indicazione che la società stava lavorando su un nuovo design core x86, sembra ancora molto lontana - dopo che il core AMD basato su ARM K12 è ora promettente per il 2016. Sembra chiaro che AMD abbia deciso che la sua scommessa migliore non è provare a battere Intel su x86, ma piuttosto a cambiare la discussione verso i chip ARM.

L'idea è che i core ARM, con la loro eredità nei dispositivi a bassa potenza, dovrebbero consentire chip server almeno più efficienti dal punto di vista energetico. Dopotutto, i core ARM dominano praticamente telefoni e tablet come dominano i server Intel.

Questa non è in realtà una nuova idea, ovviamente. Aziende come Marvell e Calxeda (originariamente Smooth-Stone e recentemente chiuse) hanno iniziato a parlare del concetto di server basati su ARM circa quattro anni fa. Ma quelle prime parti del server erano a 32 bit, e mentre abbiamo visto alcuni sistemi un paio di anni fa, non hanno avuto alcun impatto reale sul mercato.

Ora stiamo vedendo la generazione a 64 bit di chip server ARM. Applied Micro potrebbe effettivamente essere il primo sul mercato, dopo aver annunciato che il suo chip X-Gene 2 a 64 bit verrà spedito questa primavera. Questo chip si basa su un modulo processore dual-core con un totale di otto core ARM v8 personalizzati e la società ha pianificato un follow-up chiamato X-Gene 3 con un massimo di 16 core.

Altre società come Marvell, Broadcom, Nvidia e Qualcomm hanno mostrato processori ARM a 64 bit rivolti al mercato mobile, con Nvidia e Qualcomm che annunciano piani per lavorare su core ARM personalizzati. Questi potrebbero eventualmente essere adattati anche allo spazio del processore del server ARM. E ci sono voci di aziende su scala Web che lavorano anche ai propri progetti ARM a 64 bit, anche se non ci sono ancora annunci.

In effetti, è probabile che le prime applicazioni di tali server ARM provengano da una delle società su scala Web, poiché scrivono le proprie applicazioni e potrebbero teoricamente ottimizzarle per funzionare meglio con i processori, in particolare nelle applicazioni in cui le esigenze di prestazioni della CPU sono inferiori rispetto all'obiettivo di essere efficienti dal punto di vista energetico.

All'inizio di quest'anno, Andrew Feldman di AMD aveva previsto che entro il 2019 i chip ARM controlleranno un quarto del mercato dei server, con processori ARM personalizzati che diventano la norma per i data center.

Nel frattempo, ci sono altre alternative. IBM ha creato il consorzio OpenPower, progettato per prendere la sua architettura Power (che utilizza nei suoi server di fascia alta) ed estenderla a una più ampia varietà di design di server diversi. In parte, questo sembra difensivo, dal momento che i sistemi Unix proprietari sembrano perdere quote di mercato, e non ha senso progettare nuovi core a meno che non si possano fare abbastanza chip.

IBM ha recentemente annunciato i suoi primi server basati sul nuovo design di Power 8 affermando che i progetti possono analizzare i dati 50 volte più velocemente dei server x86. Ciò, ovviamente, resta da vedere, ma è stata storicamente una linea più potente. (L'architettura Power compete con i chip Sparc e con Intel Itanium, anche se tutti questi hanno perso terreno rispetto ai sistemi x86 negli ultimi anni.) Tali chip sono stati a lungo posizionati come più potenti dei progetti x86, e la domanda è: possono essere efficiente anche dal punto di vista energetico.

Questo è uno dei motivi per cui ero interessato a vedere Nvidia e Google tra le società che hanno aderito al consorzio OpenPower. In particolare, Google ha recentemente sfoggiato una scheda madre del server Power8 e ha affermato che stava lavorando al porting del suo stack software su Power.

Ancora una volta, sono le aziende su scala Web - Google, Facebook, Amazon, ecc. - che sono nella posizione migliore per utilizzare una nuova architettura. Finora, ciò che abbiamo visto è stato per lo più indicazioni di supporto e alcuni test minori, e il primo passo fondamentale sarà se una di queste aziende dispiegasse effettivamente un numero significativo di chip Power o ARM per eseguire gran parte dei suoi infrastruttura.

Anche in questo caso, se uno di questi chip sia in grado di acquisire la massa critica necessaria per rendere utile il porting del software aziendale su una nuova architettura è una domanda aperta, ma molto critica.

Sembrerebbe che l'ecosistema ARM, che probabilmente venderà centinaia di milioni di chip a 64 bit nel mercato mobile nei prossimi due anni, ha un tiro migliore rispetto a Power, ma non si può escludere IBM, soprattutto se Google si interessa davvero.

Nel frattempo, Intel ha fatto molti passi verso la diversificazione della sua linea di server. La categoria principale è ora chiamata Xeon E5, destinata ai server a singolo e doppio socket, ora disponibile con un massimo di 12 core. La compagnia ha una linea chiamata Xeon E7, rivolta a server multi-socket. Questo è stato recentemente aggiornato per includere modalità con un massimo di 15 core e 30 thread, con una versione a 8 socket ora in grado di gestire fino a 12 TB di memoria. Per i server a socket singolo, Intel ora ha la famiglia Xeon E3, con un massimo di quattro core. E nella categoria microserver - dove la maggior parte dei server ARM ha preso di mira, la società ora ha la linea Atom C2000 a 64 bit nota come Avoton, che è ora disponibile con un massimo di otto core.

Mentre Intel ha affermato di ritenere che i microservers costituiranno una parte relativamente piccola del mercato, chiaramente non vuole lasciare un'apertura per AMD o per nessuno dei rivenditori basati su ARM.

Una grande domanda è quanta mercato esiste per i server a basso consumo. Gartner ritiene che i microserver possano potenzialmente rappresentare fino al 15% del mercato, ma come sottolinea l'analista di Gartner Sergis Mushell, anche lì Avoton è un vero concorrente e altre società dovrebbero ridurlo al prezzo. E osserva che Intel ha enormi vantaggi in termini di economie di scala, in particolare nella famiglia Xeon, poiché viene utilizzata non solo nei server di elaborazione, ma anche in array di archiviazione e in alcuni prodotti di rete.

È molto raro quando un solo fornitore può dominare completamente una delle principali categorie di prodotti tecnologici per così tanto tempo. Anche le aziende che più o meno creano una categoria di solito si trovano con una certa concorrenza. Quindi sarà interessante vedere come reagisce Intel se in realtà ottiene più concorrenza nello spazio del server.

Tuttavia, la mia ipotesi è che qualsiasi vero movimento verso le nuove architetture è ancora distante almeno un paio d'anni, poiché le prime aziende devono far funzionare i loro stack di software su nuove architetture (motivo per cui mi aspetterei che le persone su scala Web iniziassero per prime, mentre controllano il proprio software). Quindi devono testare e vedere come funziona realmente su larga scala nel mondo reale per le applicazioni più promettenti. Solo più tardi mi sarei aspettato di vedere implementazioni su larga scala e forse più migrazione del software di livello aziendale. È un processo che nel migliore dei casi richiederà un paio d'anni, ma vale sicuramente la pena guardarlo.

Nota del redattore: questa storia è stata aggiornata il 15/05. Una versione precedente faceva riferimento a un nome in codice AMD come Barcellona anziché Bulldozer.