AMD reinventa i server, l’architettura HSA per abilitare le potenzialità delle APU

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Amd spinge sull’architettura HSA e chiama a raccolta gli sviluppatori in occasione di Amd Developer Summit. Il computing eterogeneo per sfruttare appieno, in pari dignità, Cpu e Gpu

Nel declinare la roadmap di fine anno e del 2014, Amd conferma in ambito server le Cpu di fascia alta Warsaw 2P e 4P, ma soprattutto la APU x86 Berlin che sfrutta l’architettura HSA (Heterogeneous computing Architecture). Berlin sarà in assoluto la prima APU di Amd, nel primo trimestre del 2014 a sfruttare HSA. E’ su questo che merita di essere focalizzata l’attenzione. HSA abilita Cpu e Gpu e eventuali altre tipologie di processori, al lavoro di scambio di informazioni armonico su un singolo pezzo di silicio, “l’armonia” consiste nella capacità di leggere adeguatamente le tipologie di task da compiere e delegare il processo all’elemento migliore per quel compito.

L'architettura HSA
L’architettura di sviluppo su piattaforma HSA

Facciamo un semplice passo indietro e proviamo a ricollocare la novità all’interno del quadro Amd. Possiamo a tutto tondo paragonare Berlin nel mercato server e enterprise all’APU Kaveri nel mercato desktop e client in genere, che a sua volta supporta HSA.

Entrambe le Apu sono basate su architettura a 28 nm Steamroller, Berlin (di fascia server) supporta in più l’utilizzo di memorie ECC, caratteristica che manca invece a Kaveri. Berlin è destinato a succedere alle soluzioni Opteron 3300 e X-Series, mentre Warsaw, che arriverà più avanti nel 2014 a Opteron 6300 e Opteron 4300 (nel primo caso soluzioni 4P/2P e nel secondo solo 2P).

La strategia di Amd con HSA

La strategia di Amd è ora focalizzata a portare anche in ambito server un’architettura il cui potenziale è in verità sfruttabile anche (e tanto) in ambito gaming su pc, ma anche su tablet e smartphone, in vasti comparti applicativi.

L’innovativo sistema di accesso alla memoria all’interno di un APU tuttavia richiede anche lavoro sul codice software, un lavoro che serve proprio a superare il gap per abilitare molto più facilmente il potenziale del comparto GPU nelle APU, come di altre tipologie di risorse di calcolo. CPU, GPU e altre risorse di calcolo fino ad oggi accedono ai dati in modi differenti, e per gli sviluppatori dettagliare a livello applicativo le istruzioni è un lavoro che richiede tempo e risorse.

In pratica, la nuova architettura serve a semplificare la possibilità per un’applicazione di accedere direttamente alla risorsa di calcolo adeguata, elevandola quindi allo stesso livello di priorità della CPU. A gestire la corretta concorrenza tra Cpu e Gpu a livello proprio fisico di accesso alla memoria su silicio è l’architettura HUMA (Heterogeneous Unified Memory Access).

Amd parla di ‘reinventare il server con la tecnologia APU’. Vuole sottolineare sulla base delle soluzioni disponibili a portafoglio, la soddisfazione di alcuni precisi trend di mercato: la ricerca di affidabilità, scalabilità e capacità di adeguare le risorse di calcolo a differenti ambiti applicativi, a differenti workload, preservando risorse di calcolo e di energia e – a monte – il lavoro di ottimizzazione del codice.

HSA e HUMA – architetture non esclusivamente server – possono intervenire apportando benefici su sistemi enterprise (si pensi ai desktop in host, agli ambienti di calcolo legati ai Big Data, alle richieste di risorse di calcolo in ambienti di simulazione, ma anche alle applicazioni di transcodifica dei video).

Certo serve un lavoro software a monte, che dovrebbe però essere funzionale proprio a ridurre l’impegno poi sull’ottimizzazione della singola applicazione. Gli strumenti per lo sviluppo sui server ci sono, dovrebbero apportare un abbassamento dei costi di sviluppo, per l’utilizzo di un unico standard, con il supporto dei linguaggi C, C++, Frotran, Java e .Net.

Di Java, nello specifico, è utile mostrare l’avvicinamento nel tempo al supporto per le APU Amd.

Java e HSA support
Roadmap del supporto Java per HSA con la specifica delle API Aparapi per far girare applicazioni Java sulle Gpu

 

L’occasione per mostrarli, secondo la schermata riassuntiva che proponiamo, è proprio il focus di Amd Developer Summit di questi giorni.

Tools software per lo sviluppo su APU server
Tools software per lo sviluppo su APU server

 

I benefici si riverberano nelle soluzioni Hadoop, nel delivering di applicazioni che sfruttano RemoteFX, vGPUI e Windows Server, lo scheduling di Workload OpenMP e OpenCL su APU, con l’arrivo di Open CL 2.0 che mostra un considerevole allineamento a HSA. Inoltre i tools per abilitare HSA hanno l’approvazione delle community open source.

La scommessa è in verità di profilo ancora più alto. Intel e nVidia infatti, giusto per dare riscontro sui vendor concorrenti di riferimento su CPU e GPU, stanno perseguendo strategie diverse. Riguardo a HSA non compaiono ‘ovviamente’ né tra i founder, né tra i promotori o i contributor, che comunque vantano invece nomi di primaria importanza. Tra i founder, oltre ad Amd, ci sono per esempio  Arm, MediaTek e Qualcomm, Samsung e Texas Instruments.

Non sarà questa l’unica cartuccia nel comparto per AMD che per il 2014 con Seattle, architettura Arm, farà capolino anche nel comparto microserver.

 

 

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