Slutten på Moore’s Law

Share this post:

IBM og Google annonserte i 2013 OpenPOWER Foundation som et åpent konsortium for utvikling av fremtidens server-løsninger. Mange så dette som et stunt. Da Google i april 2016 presenterte sitt server-design «Zaius» vekket det oppsikt. Dette var en OpenPOWER-basert konstruksjon for deres egne sky-datasenter og inneholdt sentrale komponenter og standarder som skilte seg klart fra konvensjonelle dataromsløsninger. Nå har 270 aktører tilsluttet seg OpenPOWER. Det amerikanske Department of Energy budsjetterte flere hundre millioner dollar for å anvende konsortiet for å bygge de to største regneklyngene i verden. Da er detikke et stunt, Det er signifikant og enen klar indikasjon på endring. Etter et tiår med ensretting rundt generalisert design av servere, kan 2017 bli et år hvor markedet får en reell arkitekturkonkurranse igjen.

For nesten tohundre år siden røyk Charles Babbage uklar med sine finmekanikere. Inspirert av datidens mekaniske kalkulatorer konstruerte han verdens første programmerbare datamaskin. De eldre kalkulatorene kunne ved hjelp av tannhjul og sveiver legge sammen, trekke fra, gange og dele. Babbage konstruerte damp-drevne tannhjulmonstre som skulle kunne beregne logaritmer og programmeres med uavhengig innmating av operasjoner og data via hullkort. Men året var 1835 og med datidens maskinelle presisjon klarte ingen å realisere Babbage sitt design til fungerende mekanikk. Det skulle gå huForhåndsvisndre år før neste paradigmeskifte i regnemaskin-arkitektur.

Transistorens inntog gjorde at elektronikk-industrien skjøt fart og dannet grunnlaget for moderne datamaskinarkitekturer. I 1965 predikterte forskningssjef i Fairmount Semiconductor, Gordon Moore, hvor raskt antall transistorer på en chip ville fordobles. Trend-kurven ble omdøpt til en lov – Moore’s Law – og har siden definert forventet nedskaleringstakt på elektroniske komponenter. Denne nedskaleringen har fulgt oss gjennom hele dataalderen og gitt oss stadig billigere og raskere datamaskiner. I 2015 la Gordon Moore ned sin egen lov. Nedskaleringen stopper opp. Markedets veikart sier at de mest nedskalerte prosessorene kan komme på markedet i 2020. Vi må finne nye måter å oppfylle de voksende ambisjonene vi har for datamaskinene. Analogien til Baggage er åpenbar.

Gordon Moore ble adskillig mer betydningsfull for markedet enn å ha gitt navn til en trend-kurve. Sammen med Robert Noyce og Andrew Grove grunnla han Intel Corporation. Intel ble et industrieventyr, og idag leverer de prosessor-teknologien og arkitektur-premissene til mer enn 80% av det samlede globale server-markedet. Denne ensretningen har på mange måter også blitt et av problemene i maskinvare-markedet.

Google og IBM gikk sammen i OpenPOWER for å finne alternativer for Intel’s løsnings-arkitektur. Ved å se på systemer i et ende-til-ende perspektiv, fant de flaskehalser og potensiale til å kunne skalere servere videre. IBM bidro med sin effektive prosessor-teknologi, Power, og et økosystem av maskinvare og styringsprogrammer. Google bidro med kunnskapen som systemintegratør og erfaringen fra å bygge de største cloud-miljøene. Sammen med aksellerator-leverandør NVIDIA, nettverkskortprodusent Mellanox og hardware-produsent Tyan, stiftet de OpenPOWER Foundation. Inspirert av måten åpen kildekode blir utviklet etablerte de et miljø for deling av intellektuell kapital og maskinvareutvikling. Denne samarbeidsmodellen er historisk unik i maskinvare-sammenheng. Idag teller OpenPOWER Foundation 270 medlemmer. Løsningene fra samarbeidet har begynt å prege markedet, med løsninger gjennom både IBM og de øvrige aktørene.

I april presenterte Google serveren Zaius. Department of Energy planlegger å produksjonssette sine OpenPOWER-baserte regneklynger Summit og Sierra sent 2017. I det kinesiske markedet bygger Powercore opp et volum av Linux-servere produsert på lisens fra OpenPOWER. IBM lanserte selv gjennom høsten 2016 en rekke servere optimaliserte for tallknusing og analytics – «Briggs», «Stratton» og «Minsky». Sistnevnte presenterte på Supercomputing 2016 halvering av kjøretid på standard benchmarks innen Deep Learning vis-a-vis Intel. Flere av de nye og voksende database-aktørene – MongoDB, MariaDB, PostgressEDB, Cassandra, Kinetica, Neo4j, Redis – publiserer stadig OpenPOWER-realiseringer med fantastiske resultater.

I tillegg har flere spin-off konsortier blitt etablert. Gen-Z og OpenCAPI har bygget samarbeidet rundt samme mal som OpenPOWER. Disse skal utvikle standarder for spesifikke enkeltkomponenter i maskinarkitekturen hvor OpenPOWER har avdekket utfordringer. Her har også AMD, HPE og Dell EMC tilsluttet seg, og samarbeider nå side-om-side med Google og IBM. Mye taler for at hvor markedet igjen vil se en gammeldags server-krig. Mangfoldet vil øke.

Om vi skal oppfylle markedets ambisjoner innen analytics, deep learning og cognitive computing, trenger vi videre systemskalering og effektivisering. Mangfold og konkurranse er det markedet trenger for å finne uutnyttede hulrom og optimaliseringer, selv om de fysiske lovene nå er utfordret. Ellers møter vi snart Babbage i døra.

OpenPower Foundation

Google Cloud Platform Blog om Zaius og IBM Power-prosessorer

Department of Energy om High Performance Prosjektet «Coral» med OpenPower Foundation