martes, 8 de octubre de 2013

Crónicas del hardware III: ¿Qué está pasando en la industria de los semiconductores?


Si unimos los dos conceptos descritos en los artículos anteriores, tenemos que los semiconductores están llegando a su límite físico y que cada vez es más complicado mejorar los diseños de las microarquitecturas. Por ello es más fácil y rápido disponer de varios cores o núcleos en un mismo chip que trabajen juntos y obtengan un mejor rendimiento que crear una microarquitectura nueva para obtener un rendimiento equiparable al multinúcleo.
El hecho de que los semiconductores lleguen a su límite físico tampoco ayuda, esto hace que parámetros como la frecuencia a la que trabaja un chip se vean afectados. Haciendo un repaso de las predicciones de Intel sobre el futuro de la frecuencia de reloj de sus chips, podemos deducir que la previsión de futuro de Intel es pésima o al menos no tan buena como la de Acorn. Una vez tras otra se han equivocado en sus roadmaps. Por ejemplo, recuerdo uno que hicieron hace unas décadas que predecía que se llegaría a los 5Ghz en el 2008 si mal no recuerdo. Otras predicciones más recientes iban retrasando este valor hacia un futuro más lejano, pero ninguno acertó. Estamos en el 2013 y quién tiene hoy día un chip de 5Ghz... evidentemente me refiero sin overclockear las unidades.
Los techos físicos que los ingenieros van encontrando se hacen cada vez más difíciles de superar, la famosa Ley de Moore pronto dejará de cumplirse y es aquí donde entra en juego ARM. Hazte esta pregunta ¿Por qué la fabricación de chips es cada vez menos rentable? Ya lo expliqué, los fabricantes deben invertir cantidades ingentes de dinero para adaptar sus equipos a nuevas tecnologías. Y ¿qué pasará cuando se llegue al límite y se estabilice esta inversión? Si se llega a dicho límite, ya no habrá que poner este dinero para renovar o actualizar las fabricas, ello hará que el tamaño de los chips no sea tan importante (hasta el momento, mientras más se miniaturiza un chip y más grande es la oblea, más chips se puede fabricar en un mismo step y más rentable es su producción). Pero si no hay que amortizar ese desembolso de dinero en equipos y adaptaciones, el porcentaje ganancial aumentará a favor del precio por superficie de silicio (menos céntimos por milímetro cuadrado).
¿A dónde quiero llegar? Si los núcleos ARM tienen un rendimiento elevado por vátio consumido (bajo consumo) y son pequeños en comparación con otros, aquí tenemos la receta del alto rendimiento en el futuro. Pastillas de silicio grandes con muchísimos de estos núcleos ARM trabajando a la vez, y no me refiero a 2, 4 u 8 núcleos, sino decenas o centenares de ellos.
Esta es mi visión del futuro de la industria semiconductora, no se si me equivocaré o acertaré, pero es lo que opino. Creo que se tomará este camino antes de dejar de lado los semiconductores actuales y pasar a otros tipos de computación más futuristas.


Y no quiero despedirme sin hablar sobre algo que comentó Linus Torvalds en la LinuxCon de este año: la importancia de la optimización del software para el futuro. Si os fijáis, compañías que se dedicaban al hardware se han cambiado de bando para centrarse en el software, compañías como HP o IBM se centran ahora más que nunca en el software, Intel últimamente ha comprado muchas compañías de software (de las 8 adquisiciones últimas, 7 son compañías relacionadas con el software, incluida la startup sevillana Indysis), las aportaciones de las grandes corporaciones al software libre son cada vez más notables, etc. ¿Por qué? Nos preguntaremos nuevamente. Pues si el hardware cada vez cuesta más mejorarlo, la respuesta es simple, la optimización de software será otra fuente importante para mejorar los sistemas informáticos en el futuro próximo. Por el momento los programas y sistemas operativos no estaban demasiado optimizados en este sentido, se creaban nuevos productos que cada vez consumen más y más recursos del hardware esperando a que los fabricantes de hardware consiguiesen productos electrónicos capaces de estar a la altura. Pero a partir de ahora, con los estandartes del bajo consumo y la eficiencia como bandera del desarrollo tecnológico, un programa que pueda realizar la misma función en menos ciclos de reloj y con un consumo de memoria menor será clave.