Google自定义计算愿景：用SoC替代传统CPU主板

谷歌近日公布了其对自定义计算的愿景，并透露他们计划采用“片上系统”基础架构来取代传统主板作为关键集成点。

到目前为止，谷歌一直依赖于传统的主板来集成其计算基础设施的各种组件，包括中央处理器、网卡、存储设备、自定义加速器和内存。但随着计算达到拐点，谷歌的系统基础设施副总裁阿米特·瓦达特(Amit Vahdat)在一篇博客文章中表示，需要尝试新的方法。

Vahdat表示:“与其将组件集成在一块用几英寸长的电线隔开的主板上，我们不如将其转变为“片上系统”（SoC）设计，在该设计中，多个功能可以位于同一芯片上，也可以位于一个封装内的多个芯片上。换句话说，SoC就是新的主板。”

Vahdat表示，SoC有助于确保工作负载和底层硬件之间更深入的集成。他解释道，这是因为SoC上不同组件之间的延迟和带宽可以提高几个数量级，而与在主板上组合单个ASIC相比，它的优势还包括降低了功耗和成本。

Vahdat说:“就像在主板上一样，单个功能单元(如CPU、TPU、视频转码、加密、压缩、远程通信、安全数据汇总等)来源都不同。我们可以在不同地方购买，致力于打造有利于整个行业的生态系统。”

为了协助其未来的SoC设计，Vahdat透露，谷歌已聘请前英特尔公司芯片设计师Uri Frank担任其新的工程副总裁。弗兰克在芯片设计方面有超过25年的经验，他将在以色列领导一个新部门，负责设计公司的下一代计算基础设施。

弗兰克说:“谷歌已经设计和建造了一些世界上最大、最高效的计算系统。长期以来，定制芯片一直是这一战略的重要组成部分。”

谷歌在为其云计算基础设施设计自己的芯片方面有着悠久的历史。Vahdat表示，2016年，谷歌宣布了第一批张量处理单元，这是专门用于运行工作负载的CPU，如实时语音搜索、照片对象识别和交互式语言翻译。他解释说，与英特尔和高级微设备公司设计的通用芯片相比，TPU在这些任务上的效率要高得多，如果没有它们，谷歌就无法提供这些服务。

除了芯片，谷歌还构建了许多定制硬件，包括固态硬盘、硬盘驱动器、网络交换机和网络接口卡。

Vahdat表示，谷歌未来的soc将使其能够为个人应用设计更多定制化的硬件，但他也承认，要想跟上目前提供的各种云服务的步伐，这将是一个挑战。

“与我们的全球合作伙伴生态系统一起，我们期待继续在计算基础架构的领先优势上进行创新，提供其他地方无法提供的下一代功能，并为下一波尚未出现的浪潮创造沃土。”Vahdat说。

Constellation Research Inc.分析师Holger Mueller说：“考虑到YouTube的工作量以及Google Photos的工作量，Google凭借其专用的SoC方法领先市场，就不足为奇了现在，关键在于了解下一代SoC的效率如何，而Google在定制硬件方面拥有良好的记录。”