En los últimos 15 años, el gigante del diseño de chips Arm ha recorrido un largo camino en el ámbito de las infraestructuras, según nos explicó Mohamed Awad, Vicepresidente Senior y Director General de la división de infraestructuras de Arm.

Arm, acrónimo de Advanced RISC Machines (máquinas avanzadas RISC), nació oficialmente en 1990 como una empresa conjunta entre Acorn Computers, Apple y NXP Semiconductors, y comenzó a conceder licencias de sus procesadores IP en 1993.

En 2016, SoftBank la adquirió por 32.000 millones de dólares y Arm, con sede en Cambridge, dejó de cotizar en la Bolsa de Londres. Volvió a cotizar en 2023, aunque SoftBank sigue siendo su mayor accionista.

En lo que respecta a la arquitectura de chips, Arm domina ahora el mercado, pero no siempre fue así. Tradicionalmente, Intel tenía acaparado el mercado de servidores con sus chips x86, pero, a medida que los hyperscalers buscan cada vez más desarrollar sus propias CPU, la oferta de Arm ha ganado popularidad, ya que permite a las empresas diseñar un chip que puede personalizarse para satisfacer sus necesidades exactas.

El enfoque inicial de Arm se centró en ofrecer soluciones informáticas de propósito general y garantizar que su software permitiera una implementación sin fricciones, pero en 2018, la compañía buscó refinar su enfoque de la infraestructura, lanzando sus CPU basadas en Neoverse.

Diseñado específicamente para casos de uso en centros de datos, Edge y HPC, Neoverse permitió a Arm pasar de limitarse a suministrar los componentes básicos para soluciones de infraestructura (u ofrecer núcleos diseñados para algún otro fin, como móviles, pero que luego podían unirse en un sistema en chip (SOC)) a desarrollar tecnología específica para infraestructuras.

Arm divide su oferta Neoverse en tres grupos distintos, pero Awad afirma que la línea de productos puede dividirse principalmente en dos líneas principales: La serie V, centrada en la computación de alto rendimiento y uso general, y la serie N, orientada al mercado de servidores. La empresa también ofrece una serie E para computación Edge.

La serie V de Arm -en concreto, la V2- es en la que se basan AWS Graviton Four, Google, Axion y Nvidia Grace, mientras que el chip de Microsoft Cobalt es un producto de la serie N2.

Aunque Awad bromea diciendo que la IA está quitando "mucho oxígeno a la sala" en la actualidad, afirma que la HPC sigue "machacando", y Arm sigue viendo bastante tracción con este tipo de cargas de trabajo.

"La serie V es muy popular en el ámbito de la HPC, y Graviton, Grace y Axion se basan en la serie V2. Creo que la serie N también es popular, pero más con cargas de trabajo de tipo nube o casos de uso de redes", afirma Awad. "Nuestra serie N se centra más en la eficiencia. Es ideal para cargas de trabajo en las que hay muchas cargas de trabajo paralelas simultáneamente"

En lo que respecta a la serie N, aunque la atención se centra a menudo en el mercado de servidores - "cuando se habla de centros de datos, es sin duda una parte muy importante de la historia"-, Awad señala que en todo el sector se han producido una serie de transformaciones con otros componentes en los últimos años que han hecho que la conversación deje de centrarse únicamente en la computación, sobre todo a medida que productos como las DPU han entrado en el mercado y han forzado cambios en áreas como las redes como resultado de los retos de conectividad asociados a ellas.

En lo que respecta a la serie N, aunque la atención suele centrarse en el mercado de servidores - "cuando se habla de centros de datos, sin duda es una parte muy importante de la historia"-, Awad señala que en todo el sector se han producido una serie de transformaciones con otros componentes en los últimos años que han hecho que la conversación deje de centrarse únicamente en la informática, sobre todo a medida que productos como las DPU han entrado en el mercado y han forzado cambios en áreas como las redes como resultado de los retos de conectividad asociados a ellas.

"Las redes están evolucionando, el almacenamiento está cambiando de forma significativa, incluso las estaciones base inalámbricas están cambiando, así que, desde el punto de vista de la infraestructura, nos hemos asegurado de que nuestras series N y V de productos existan en todo ese espectro", afirma Awad.

"Cada vez más el ecosistema o la infraestructura se está moviendo -y esta ha sido una transición que ha estado ocurriendo durante una década- hacia un tipo de infraestructura definida por software que tiene un nivel de comunalidad a través de todo ese tejido de computación."

En consecuencia, en lo que respecta a la arquitectura, Awad afirma que comprender estos cambios es increíblemente importante porque las organizaciones quieren añadir cada vez más aceleración en toda la estructura, ya sea de redes, almacenamiento o servidores, para poder seguir el ritmo.

Cambiar el juego

Cuando se lanzó Neoverse por primera vez, Awad dice que se trataba de permitir a las empresas aprovechar la herencia de rendimiento y eficiencia de Arm para proporcionar ganancias inmediatas en el coste total de propiedad dentro del contexto de un ecosistema de software que "no era perfecto hace cinco o seis años, pero era lo suficientemente bueno para que pudieran ponerse en marcha"

Sin embargo, en los últimos dos años, Arm decidió que quería ir más allá de proporcionar una licencia de arquitectura que seguiría requiriendo mucho trabajo e inversión para construir algo sobre ella, y ha hecho evolucionar Neoverse para satisfacer las necesidades cambiantes de sus clientes.

"En primer lugar, decidimos decir: 'vale, vamos a entregarte la CPU y la interconexión, y tú puedes unirlas'", afirma Awad. es mucho menos trabajo que entregar una especificación arquitectónica, pero éramos conscientes de que seguía requiriendo mucho trabajo".

"Entonces adoptamos ese enfoque para los subsistemas informáticos, en los que nosotros mismos unimos las CPU y la interconexión. Esto significa que podemos entregar un subsistema integrado y verificado que puede personalizarse muy rápidamente para casos de uso específicos, lo que permite optimizar el silicio en torno al centro de datos sin enormes cantidades de inversión.

"Eso ha cambiado las reglas del juego, y se puede ver con productos como Microsoft Cobalt, donde, muy rápidamente, el equipo ha sido capaz de presentarse con una solución y comercializarla aprovechando nuestros subsistemas de computación"

Como resultado, desde la perspectiva de Awad, los últimos cinco años han sido "nada menos que increíbles"

Comenta: "Empezó con AWS, con Graviton, pero hoy en día, todos los hyperscalers importantes, ya sea Google, o Microsoft, u OCI, todos están construyendo o desplegando silicio basado en Arm de alguna manera."

Awad afirma que, en la actualidad, AWS cuenta con decenas de miles de clientes que utilizan Graviton, y señala que más del 50% de la computación desplegada por la compañía en los últimos dos años se ha basado en Arm. Awad afirma que, aunque se pueden aducir varias razones para ello, la eficiencia energética de Arm y su baja barrera de entrada - "simplificando lo que se necesita para construir silicio"- es lo que realmente lo ha diferenciado.

"El mundo, de cara al futuro, es realmente un mundo a nivel de sistemas, y tanto si hablamos de uno de esos hyperscalers, como si hablamos de un proveedor de tecnología como Nvidia, [todo lo que están construyendo] se basa en Arm porque [con las cargas de trabajo de IA] la carga de trabajo principal comienza en la CPU y luego se descarga en el acelerador, ya sea de desarrollo propio o no".

"En realidad, nos encontramos en una posición muy interesante. Hemos pasado de hace 15 años, en los que intentábamos ponernos al día con las cargas de trabajo modernas, a ahora, en muchos casos, en los que esas cargas de trabajo clave de IA se optimizan realmente para Arm primero... lo cual es un gran lugar en el que estar"

La próxima gran revolución del silicio

Cuando se trata de abordar los principales retos a los que se enfrentan los centros de datos actuales -en particular los de IA-, Awad afirma que la línea entre potencia y rendimiento se ha vuelto "muy borrosa", dada la escala a la que operan algunos de los sistemas de IA.

·Los dos van de la mano... si tienes potencia ilimitada, puedes tener rendimiento ilimitado, solo se trata de la cantidad de silicio que le quieras echar".

"La realidad es que, al fin y al cabo, la potencia equivale al rendimiento. Sin embargo, ahora mismo, la sed de rendimiento es tan grande que ahorrar energía no significa consumir menos, sino añadir más capacidad de cálculo. Ese es el mundo en el que vivimos hoy.

"Esto cambiará en algún momento, pero hoy en día se trata de obtener el máximo rendimiento informático posible, por lo que ahorrar energía es muy importante. Y, francamente, de lo que se trata es de derribar las barreras que impiden obtener más rendimiento con la misma potencia"

Y desde la perspectiva de Arm, todas estas cosas no se pueden hacer con el silicio disponible en el mercado.

La propia infraestructura está evolucionando de forma masiva en estos momentos, ya sea por la IA o por cualquier otro motivo, y cada vez más de estos grandes hyperscalers están analizando la infraestructura de sus centros de datos que, en general, ha consistido en arquitecturas o CPU heredadas, de uso general y listas para usar, y se han dado cuenta de que, aunque eso solía ser suficiente, ya no lo es".

"En su lugar, se trata de asegurarse de que todo está optimizado, ya que es la única manera de conseguir el tipo de eficiencia que necesitan o de alcanzar el nivel de rendimiento que desean"

En 2025, la mayor parte de la inversión en infraestructura está ligada a un número muy reducido de proveedores de tecnología, la mayoría de los cuales colaboran con Arm en lo que Awad describe como una "forma significativa" Afirma que esto se debe al hecho de que cuando se trata de proporcionar niveles cada vez mayores de computación en el entorno actual de energía limitada, tener silicio personalizable que está diseñado en torno a su centro de datos o pila de software, a diferencia de hace una década, cuando usted "tomaría cualquier cosa que tuviera del estante y simplemente trataría de improvisar algo, que técnicamente funciona, pero ciertamente no va a ser tan eficiente."

Awad afirma que el sistema Grace Hopper de Nvidia es uno de los mejores ejemplos de ello. Mientras que, históricamente, varias GPU se colocaban en un bus PCIe y se conectaban a un procesador x86 de propósito general "lo que funciona, pero estás limitado en cuanto a la memoria a la que tienes acceso y la conectividad entre esos dispositivos basada en esa interfaz PCIe", Grace Hopper, y por extensión Grace Blackwell, crea un dominio de memoria coherente entre la CPU y los aceleradores, lo que proporciona un enlace de velocidad mucho mayor entre esos dos dispositivos.

Frente a la miríada de empresas que han surgido en los últimos años con el deseo de enfrentarse a los operadores tradicionales y hacer "la próxima cosa asombrosa con el silicio", Awad afirma que hay tres cosas que diferencian a Arm: el rendimiento y la eficiencia de sus diseños, formar parte de un amplio ecosistema que la gente puede aprovechar fácilmente y ofrecer a los clientes la libertad de personalizar y aumentar el hardware con funciones como aceleración, interfaces o conectividad.

También opina que el éxito de la empresa ha perdurado gracias a su reputación de trabajar con tantos hyperscalers, lo que hace que los nuevos clientes se sientan seguros de que lo que Arm ofrece estará aquí a largo plazo, ya que tantos grandes nombres lo han apostado todo a la construcción de hardware basado en su IP.

Sin embargo, aunque Awad reconoce que la innovación lleva su tiempo, afirma que el sector ya está empezando a verla surgir, impulsado en gran medida por la promesa de contar con una infraestructura optimizada desde el punto en el que se incorporan los datos hasta el centro de datos.

"El sueño es llegar a un punto en el que las cargas de trabajo migren fácilmente de un extremo a otro de la infraestructura, en función de dónde puedan procesarse con mayor eficacia o de dónde exista capacidad de cálculo", afirma. "Ese nivel de sofisticación sólo va a ocurrir con la IA.

"Estamos marchando hacia eso. No estoy diciendo que vaya a ocurrir en 2025, pero sin duda es hacia donde se dirigirá el mundo a largo plazo, y es la única forma de obtener los niveles necesarios de eficiencia y rendimiento de cada gramo de capacidad informática, porque, al fin y al cabo, la tecnología inactiva no le hace ningún favor a nadie"

Este artículo apareció por primera vez en el Suplemento de hardware de IA de DCD. Regístrese aquí para leer el suplemento de forma gratuita.