La batalla dels xips

BarcelonaEl mercat de processadors per a ordinadors està deixant de ser territori exclusiu d'Intel, AMD i la venerable arquitectura x86 del 1978 que les dues empreses comparteixen. Fa un parell d'anys Qualcomm va crear un processador per a portàtils compatible amb Windows que Microsoft inclou en la seva gamma Surface, i el mes passat Apple va presentar nous Macs amb el nou processador propi M1. També s'ha sabut fa poc que Microsoft dissenya un processador per a ordinadors. El més important, però, encara ha de venir: Google, Amazon, Microsoft i Facebook treballen en processadors propis per a servidors, un mercat molt més sucós.

A grans trets, el món dels processadors de propòsit general es divideix en dos dissenys bàsics o arquitectures: les versions successives de x86 i les d’ARM, que es remunten respectivament al final dels anys setanta i vuitanta del segle passat. Els xips basats en x86 equipen la pràctica totalitat d'ordinadors personals, portàtils i servidors, i estan fabricats per Intel i AMD. Els basats en ARM impulsen tots els telèfons intel·ligents i tauletes, i també molts xips gràfics i d'intel·ligència artificial com els que ven Nvidia, i que són la competència directa de la potent gamma de processadors Xeon d'Intel.

Intel va dissenyar i va patentar x86. Poc després en va cedir la patent a AMD per tal de consolidar l'arquitectura estàndard del PC. Posteriorment, Intel va intentar retirar-li la patent a AMD amb successius plets, sense èxit. Fa dues dècades, AMD va travessar una greu crisi i va perdre gran part del mercat que tenia (entre el 10% i 25%) en benefici d'Intel; en els últims deu anys AMD ha tornat a guanyar pes gràcies a la plataforma Zen, que ara entra a la seva tercera generació.

El futur d'ARM

ARM, amb seu a la Gran Bretanya, és una empresa controlada per un consorci amb seu a Singapur capitanejat per la japonesa SoftBank. Fa mesos que es negocia la venda d’ARM a Nvidia, però no és gens clar que l'operació s’acabi formalitzant, perquè hi ha molts interessos en joc: es corre el risc que Nvidia sigui jutge i part, i això podria fer que molts reguladors, entre els quals els xinesos, vetin la venda.

La qüestió és que ARM no fabrica res sinó que llicencia, a tothom qui ho demana i paga, els seus múltiples dissenys basats en l'arquitectura RISC, que amb els anys ha demostrat unes possibilitats extraordinàries. La seva virtut principal és un consum d’energia molt baix i serveix tant per a un humil rellotge, una impressora o un sofisticat telèfon mòbil com per impulsar un superordinador.

Aquesta tremenda versatilitat dels dissenys d'ARM ha fet que els gegants d'internet, com ara Google, Amazon, Facebook i Microsoft, els hagin adoptat per dissenyar i fabricar processadors propis per als servidors dels seus centres de dades i no dependre tant dels processadors d'Intel i d'AMD. Ara fa dos anys que Amazon va presentar la primera versió de Graviton, un processador de disseny propi per a servidors basat en ARM, i el mes passat va mostrar la segona generació, que ja utilitza en els seus centres de dades.

Amazon no és l’única amb aquesta obsessió. Fa anys que Facebook, Microsoft i Google, entre d'altres, tenen dissenys propis funcionant en els seus centres de dades, encara que no es coneix la seva envergadura perquè no l'han comunicat ni en tenen necessitat, ja que són productes per a consum propi. Fa un parell de setmanes Bloomberg assegurava que tant Microsoft com Google havien dissenyat processadors de gran potència per a servidors, però cap de les dues empreses ho ha confirmat.

Qui segur que té xips basats en ARM extraordinàriament potents és Nvidia, que els ven als gegants digitals i operadores de telecomunicacions que els inclouen en els seus centres de dades per a tasques avançades d'intel·ligència artificial i processament d'imatges. L'èxit dels xips gràfics de Nvidia ha provocat que la cotització l’empresa a la borsa s’hagi disparat aquest 2020, fins al punt que la seva capitalització ja supera la d'Intel.

Nvidia tampoc fabrica res, com ARM: dissenya els circuits i després els envia a Taiwan perquè TSMC fabriqui el nucli fonamental; el xip complet l’acobla i prova algun dels nombrosos contractistes del sud-est asiàtic. TSMC és l’autèntic fabricant dels xips més avançats per a tota mena de companyies: des dels processadors de AMD fins als de Qualcomm, Apple i MediaTek per a telèfons intel·ligents, passant pel flamant M1 que Apple acaba d'incloure en els seus portàtils, entre molts altres clients. Intel és ara com ara l'única empresa que dissenya i fabrica els seus xips, encara que això canviarà previsiblement, perquè Intel estudia subcontractar part de la fabricació dels seus processadors més avançats a TSMC (o potser a Samsung, l'altra companyia que ho podria fer si al final es decideix d’aquí poques setmanes).

El mercat més sucós és el de processadors per a servidors, perquè el seu preu –i sobretot el seu marge de benefici– és molt més alt que el dels xips per a ordinadors. Intel ja fabrica a mida dels seus clients una bona part dels seus processadors per a servidors, sobretot els més sofisticats. El problema per a Intel és que li van sortint rivals per tot arreu i, encara que el mercat és molt gran i en controla la majoria, va perdent la part més lucrativa del negoci, ara en benefici de Nvidia i aviat també dels gegants d'Internet que aniran incorporant dissenys propis en els seus centres de dades.

L'altre mercat que s'atomitza és el dels processadors per a ordinadors i portàtils. Fa un parell d'anys Qualcomm va presentar un processador per a portàtils que funcionava amb Windows i basat en ARM, codissenyat amb Microsoft, que el va incorporar a la seva gamma Surface de portàtils convertibles però ara, segons Bloomberg, ha dissenyat el seu propi processador per a PC de sobretaula i portàtils. Està basat en ARM, fabricat òbviament per TSMC, i és plenament compatible amb Windows, com el dels Surface però sense la participació de Qualcomm.

Intel i AMD tenen així un altre motiu de preocupació. Si Apple irrompia fa un mes al mercat amb els seus Mac amb M1, consumant així la intenció d’abandonar progressivament Intel, aviat podria arribar Microsoft amb una oferta d'ordinadors i portàtils molt més potent i ambiciosa que els actuals Surface. El gran avantatge de Microsoft és que controla totes les aplicacions amb Windows i és públic i notori que el conseller delegat de la companyia, Satya Nadella, aspira a acaparar tots els mercats, sigui al núvol per mitjà d'Azure o en l’interior de tota mena d'ordinadors. De moment, l'única cosa que se li resisteix a Microsoft són els smartphones.