Estuvimos en Santa Clara, California, atendiendo Research @ Intel, la ocasión en que la compañía de semiconductores muestra su trabajo tras bambalinas. En esta instancia pudimos ver no solo sus desarrollos entorno a semiconductores, sino también en cuanto a capacidades y el futuro de la computación.
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Desarrollos paralelos
El negocio de Intel es sencillo: vender procesadores. Sin embargo para hacer esto, deben de atacar otras áreas del negocio, como por ejemplo las muy populares plataformas. Las plataformas en tanto, para generar valor al consumidores, deben ir de la mano de las necesidades de estos. Es por ello que Intel esta enfocándose en estudiar las necesidades de uso de los consumidores o la experiencia del consumidores ademas de desarrollar nuevas capacidades para futuras plataformas.
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En cuanto a software, Intel hace un trabajo intenso en desarrollo de software, lo cual tiene como función generar carga real de usos futuros que los computadores pueden tener. Aquellos desarrollos que son realmente exitosos y revolucionarios al interior de la compañía, luego son licenciados o sencillamente entregados a terceras compañías para que estas lucren de ellos.
En sencillas palabras, el trabajo de Intel en software es crear instancias para satisfacer necesidades futuras de los consumidores para que estos luego tengan una demanda por sistemas de cómputos más y más poderosos. Es la misma razón por la cual NVIDIA invierte en contenido o videojuegos, para así generar demanda. Al final del día, si se acaba la sed por potencia en semi-conductores, no hay mayor necesidad por avanzar en tecnología y no se pueden generar nuevos productos de mayor precio que involucren más ingresos para las empresas detrás de los chips.
Investigación y Desarrollo en Intel
Intel maneja equipos autónomos pero siempre inter-conectados de ingenieros que se encargan de estudiar cierta área de la tecnología. Estos desarrollos pueden o no terminar siendo integrados en productos comerciales, porque dentro del equipo de investigación y desarrollo no se trabaja en pos de un producto, sino en pos del desarrollo mismo. Primero se encuentra la solución, luego se ve si existe el problema.
Este es un modelo algo excéntrico de investigación, sin embargo es altamente efectivo. Al tener equipos autónomos, se pueden estudiar distintas técnicas a la misma vez, y la que mejor de resultados terminar siendo parte de un futuro procesador o capacidad.
Algunos proyectos al interior de Intel
Algunos de las investigaciones más interesantes que vimos en Research @ Intel están ligadas directamente con productos que son parte del mapa de ruta de mediano y largo plazo de la compañía. Nos encontramos con algunos destinados a capacidades multimedia, manufactura de silicio, arquitecturas futuras y redes inalámbricas. A continuación nuestros destacables.
DRAM en el CPU
Una de los grandes desafíos que veremos en el futuro es el acceso a memoria RAM. Con procesadores centrales cada vez más potentes, la demanda por acceso a memoria es cada vez mayor y una solución a esto es incorporar chips DRAM al interior del núcleo mismo.
Esto lo hemos visto en documentos anteriores y trata sobre un híbrido entre memoria cache y memoria RAM. Mientras que la memoria cache es rápida pero pequeña, y entre más rápida, más pequeña es, la memoria RAM es lenta, externa pero de gran capacidad. La apuesta de algunos ingenieros al interior de Intel es ocupar tamaños de entre 64 y 128 megabytes de memoria abordo del núcleo de procesamiento, de forma monolítica y que entregue una velocidad bastante más rápida que de forma externa.
Obleas de silicio ocupando esta tecnología ya han sido fabricadas en forma pequeña y como medio de estudio, sin embargo aun no se tiene claro cual es su función final. Si bien es acceso muy rápido, su uso como la totalidad de la memoria RAM abordo o como una memoria cache de cuarto o quinto nivel, aun no esta claro. Recordemos que en esta industria los jugadores no corren solos, y de acuerdo a los ingenieros a cargo de esta tecnología, todo depende del futuro de los desarrolladores de software.
Video Inálambrico
Alta definición es una de los conceptos más repetidos del ultimo tiempo y en el futuro se espera que siga siendo un tema que de que hablar. Por otro lado el contenido en alta definición descargable desde Internet sera cada vez mayor, sin embargo aun existe el problema de la reproducción.
Si descargamos un archivo de vídeo en alta definición de Internet tenemos las posibilidades de: ocupar un cable HDMI y verlo en un televisor de gran tamaño, grabarlo en un disco óptico y luego verlo en un reproductor de sobremesa o derechamente disfrutar del contenido en una pequeña monitor de computador.
La apuesta de Intel va hacia la reproducción inalámbrica y para esto están desarrollando un pequeño chip que permite comprimir video H.264, transmitirlo vía WiFi para que luego cualquier decodificador H.264 que lo reciba sea capaz de descomprimirlo. Esto quiere decir que bastaría con dotar cualquier artefacto de alta definición con un modulo de red inalámbrico para poder recibir un streaming de video en HD previamente acelerado de forma remota.
Los estudios al interior permiten en la actualidad ver videos en H.264 a 1280×768 720p con una red de 54 Mbit. La meta del equipo es lograr 1080p usando anchos de banda equivalentes a redes 802.11n y de esta forma transformarlo en un producto comercial, integrar el chip dentro de los chipsets y ocuparlo al interior de los equipos con gráficos integrados Intel.
Eficiencia en pequeños núcleos
Uno de los grandes desarrollos la suma de muchos es el tema de los procesadores con un gran numero de pequeños núcleos optimizados para tareas puntuales. Esto es parte del proyecto Terascale y con el uso de algunas aplicaciones en forma de desarrollo se han logrado interesantes conclusiones.
Uno de los equipos esta desarrollando un pequeño núcleo capaz de acelerar video de alta definición. Sin embargo descubrieron que lo optimo no es desarrollar solo un núcleo, sino dos o más, aun más pequeños y lentos. La razón es que un núcleo necesita de mayor energía que la suma de dos de ellos y dos de ellos necesitan mayor energía que tres de ellos. Esto quiere decir que en aplicaciones altamente paralelas, desde el punto de vista de eficiencia eléctrica, es mejor ocupar variados núcleos muy pequeños y de potencia humilde, que uno algo más poderoso.
Intel esta dispuesto a gastar el silicio extra ocupa una mayor área dentro de la oblea en pos de abaratar el consumo y la disipación de calor. Están estudiando el equilibrio entre numero de núcleos para una tarea especifica y su consumo final y creen que en el futuro las arquitecturas modulares brillaran por su eficiencia.
32nm
Dentro de la gente con que nos reunimos, pudimos estar con aquellos a cargo del desarrollo del futuro proceso de manufactura en 32nm. Acá el mensaje fue bastante claro, Intel esta listo para fabricar en 32 nanómetros, sus planes van tal como lo esperado y veremos procesadores de 32nm a finales del próximo año.
También se comento sobre el hecho de “lograr 32nm”. Como muchos ya sabrán, lo primero que se hace al trabajar con un nuevo nodo es fabricar SRAM. De acuerdo a Intel, sus estándares son lograr que estos sean fabricados en la misma superficie de área que ocuparan luego en sus procesadores. De acuerdo a Intel, no todas las fundiciones ocupan este estándar y todo da a indicar que serán los primeros con tecnología de 32nm en chips de alta complejidad. Viene de cerca la recomendación pero al menos se reafirma la promesa de productos a final del 2009 y la continuidad del Tick-Tock.
RayTracing en CPU
Una de los temas más discutidos en el ultimo tiempo es el uso de RayTracing en la computación visual. Todos están de acuerdo con que es una técnica muy importante y poderosa, pero que sin embargo en la actualidad aun no hay potencia suficiente como para correr este tipo de gráficas a alta definición y en entregas aceptables de cuadros por segundo.
Hace algún tiempo hubo una confusión entre el proyecto de RayTracing en CPU de Intel y su futura tarjeta gráfica discreta Larabee. De acuerdo a algunos analistas, Larabee seria básicamente una arquitectura x86 y solo trabajaría en base a RayTracing. Esto es solo una confusión, ya que Larabee sera una pieza prácticamente idéntica a las actuales tarjetas gráficas modernas. Lo que si esta haciendo Intel es experimentando con RayTracing sobre plataformas de 16 núcleos.
Pudimos ver una animación procesada en tiempo real a una tasa de 10 cuadros por segundo a una resolución de 1024×768 corriendo sobre 16 nucleos Core. El mensaje detrás de este experimento es que de mantenerse la Ley de Moore, es posible que corra a rendimientos y definiciones aceptables dentro de 5 a 10 años, pero en ningún caso se trata de algo que vera la luz del día en el corto o mediano plazo.
El mensaje de Intel
En la actualidad las compañías de tecnología tienen solo una inversión que les dará mayor seguridad en el futuro y se trata de investigación y desarrollo. Intel bien sabe esto y no es accidente que invierta más de 6.000 millones de dolares en capital humano bien financiado que busque nuevos logros en tecnologías asociadas a la computación.
Recordemos que el negocio de los semiconductores al final del día no dista mucho de cualquier otra industria. La clave esta en ser el primero en llegar al próximo nivel y hacerlo al menor costo posible. Lo fácil es que Intel y el resto de los jugadores saben cual es el próximo nivel y solo es necesario descubrir como llegar a este (he ahí lo complejo). Invirtiendo fuertemente en cabezas pensantes es la única forma de lograr el próximo gran avance.
Algunos inventos pueden ser tan frívolos como transmitir video digital y de alta definición en forma inálambrica, otros tan evolucionarios como entregar herramientas para descubrir nuevas vacunas o predecir los cambios climáticos. Sea lo primero o lo segundo, lo interesante es que hay compañías interesadas en entregar estas herramientas y están entregando los recursos a sus empleados para crearlas.