Cada vez son más las compañías que buscan la autosuficiencia o reducir al máximo posible la dependencia de un tercero, y si hablamos de centros de datos eso significa desarrollar tu propio procesador. Intel y Nvidia hace años que venden CPUs, Amazon tiene los Graviton, Microsoft presentó Cobalt a finales del año pasado y ahora es el turno de Google, que ha anunciado Axion, su primer procesador basado en ARM. Amazon, Microsoft y Google son tres de los mayores proveedores de servicios de cloud computing, así que el hecho de que tengan su propia CPU no es un tema menor si tenemos en cuenta la importancia de la nube.

Google Axion, su SoC basado en Arm que destroza a x86: 50% más de rendimiento con un 60% menos de consumo

Google indica que Axion se basa en la CPU Neoverse V2 de ARM. Esto significa que brinda un excelente rendimiento tanto en cargas de trabajo de propósito general como en el entrenamiento de modelos de IA. Según explican los californianos, el chip está emparejado con un sistema llamado Titanium. Este se encuentra conformado por microcontroladores personalizados y descargas de operaciones por niveles.

Titanium se encarga de cuestiones como la seguridad, las redes y el procesamiento de la entrada y salida de los datos que se almacenan. Así, permite que los procesadores de Axion tengan un rendimiento optimizado al lidiar con las cargas de trabajo de los clientes de Google Cloud.

Si bien la nueva CPU Axion jugará un rol crucial en el ámbito de la inteligencia artificial, Google ya la está implementando en otros servicios. La compañía ha desplegado el hardware en parte de sus servidores y lo utiliza para potenciar los anuncios de YouTube y el motor de Google Earth, por mencionar un par de ejemplos.

Axion es un procesador basado en los diseños Neoverse 2 de ARM cuyos núcleos están pensados para servidores y centros de datos de alto rendimiento. Google sostiene que su CPU ofrece un 30 % más de rendimiento que otras soluciones ARM de competidores como Amazon y Microsoft, y hasta un 50 % más de rendimiento y una eficiencia energética un 60 % superior a las estructuras basadas en X86. La compañía no ha ofrecido ningún tipo de documentación para respaldar estos números, y cuando medios como Techcrunch han preguntado por el precio o datos técnicos adicionales no han obtenido ninguna respuesta.

“La documentación técnica, que incluye pruebas comparativas y detalles de la arquitectura, estará disponible a finales de año”, dice un portavoz de Google.

Actualmente Google ya tiene procesadores Axion en sus centros de datos que impulsan algunos servicios propios como los anuncios de YouTube y Google Earth Engine. Google dice que los clientes podrán usar su CPU Axion en servicios como Google Compute Engine, Google Kubernetes Engine, Dataproc, Dataflow, Cloud Batch y más. La idea es que a finales de año los clientes comerciales de la compañía puedan trasladar sus cargas de trabajo ARM existentes a Google Cloud sin ninguna modificación. Graviton de Amazon, Cobal de Microsoft y Grace de Nvidia se basan en diseños ARM, así que la guerra está servida.

Google también cuenta con una nueva versión de su unidad de procesamiento tensorial (TPU, por sus siglas en inglés), unos chips que se utilizan como alternativa a las GPU de Nvidia para acelerar las cargas de trabajo de la IA. Google dice que TPU v5p, así se llama la criatura, está diseñada y optimizada para entrenar a gran escala los mayores modelos de IA generativa existentes. Un módulo TPU v5p esconde 8.960 chips, más del doble de los que se pueden contar en la generación anterior (TPU v4p). También se ejecuta con una frecuencia de reloj más alta (1.75 GHz en comparación con 1.05 GHz).

Que Google haya optado por desarrollar Axion su propia CPU para centros de datos basada en ARM, no es un detalle menor. De hecho, la firma californiana se está lanzando directamente a la yugular de Microsoft y Amazon. Es que, a fines del año pasado, ambas tecnológicas revelaron componentes similares para sus propias infraestructuras.

En el caso de Microsoft, fueron los chips Maia 100 y Cobalt 100, destinados a sostener los servicios de IA ofrecidos a través de Azure. Mientras que Amazon lanzó Trainium2 y Graviton4, dos procesadores destinados al segmento empresarial a través de Amazon Web Services (AWS).

Google afirma que Axion ofrece un 30 % más de rendimiento que las instancias de propósito general basadas en ARM más potentes de la actualidad. Y que la mejora de performance es de hasta el 50 %, con hasta 60 % mejor eficiencia energética, si la comparación se hace contra procesadores basados en x86.

La nueva CPU Axion estará disponible para los clientes de Google Cloud en próximos meses. Vale mencionar que, además de potenciar labores de entrenamiento e inferencia de modelos de inteligencia artificial, el hardware potenciará un rango muy amplio de cargas de trabajo. Desde servidores para aplicaciones y sitios web, microservicios en contenedores y motores de análisis de datos, hasta bases de datos de código abierto y procesamiento multimedia, entre otras.

Rene Haas, CEO de ARM, dijo que el lanzamiento de Google Axion es un hito para el desarrollo de chips personalizados basados en su tecnología. "Décadas de inversión en el ecosistema, combinadas con la innovación continua de Google y las contribuciones de software de código abierto, garantizan la mejor experiencia para las cargas de trabajo que más importan a los clientes que ejecutan ARM en todas partes", aseveró.

Los datos de rendimiento ofrecidos para Axion son realmente espectaculares y muestran el potencial de Google con vistas a sus Tensor G para sus futuros teléfonos Pixel:

Los procesadores Axion combinan la experiencia en silicio de Google con los núcleos de CPU de mayor rendimiento de Arm para ofrecer instancias con un rendimiento hasta un 30 % mejor que las instancias basadas en Arm de uso general más rápidas disponibles en la nube hoy en día, hasta un 50 % mejor rendimiento y hasta un 60 % mejor en eficiencia energética que las instancias comparables basadas en x86 de la generación actual.

A misma ISA, Google consigue endosarle un 30% a sus rivales, no ya dentro de sus plataformas, sino cualquiera que quiera plantarles cara, lo cual es una diferencia increíble. Pero más alucinante es endosarle un +50% de rendimiento con un -60% de consumo al rival equivalente en x86.

Por desgracia, Google no ha dado nombres completos de plataformas o procesadores, o SoC simplemente, a los que se refiere, así que tendremos que esperar comparativas más extensas para saber a qué se estaban refiriendo, pero sin duda, Google Axion promete y mucho.

Fuentes:

https://www.elotrolado.net/noticias/tecnologia/google-cpu-axion-arm

https://hipertextual.com/2024/04/google-axion-chip-ia-centros-de-datos 

https://elchapuzasinformatico.com/2024/04/google-axion-soc-arm-v5p-rendimiento-consumo/