В рамках конференции AMD Fusion Developer Summit '2012 компании AMD, ARM, Texas Instruments, Imagination и MediaTek объявили об организации некоммерческого консорциума HSA Foundation (Heterogeneous System Architecture — гетерогенная системная архитектура), ориентированного на создание открытых стандартов в области гетерогенных вычислительных систем и формирование связанной с ними экосистемы. Целью подобных стандартов является упрощение разработки приложений, для которых в процессе вычислений используются не только CPU (центральный процессор), но и средства параллельных вычислений дискретных или интегрированных GPU (графический процессор), а также увеличение общей производительности компьютерных систем за счет комбинирования мощностей CPU и GPU. В этом состоит отличие от подхода Intel, пытающейся добиться большей производительности компьютеров за счет создания все более сложных вычислительных блоков внутри своих CPU.

К примеру, GPU может быть использован не только для графики и игр, но и для выполнения общих задач. Такое уже возможно с помощью языка OpenCL, но по мнению AMD этот язык программирования чересчур сложен и поэтому доступен только ограниченному кругу разработчиков. Другая программно-аппаратная архитектура, позволяющая использовать графические процессоры для вычислений, — CUDA — была создана компанией Nvidia, однако она закрыта для разработчиков.

Все члены консорциума являются производителями различных систем на чипе (SoC) и обязуются в своих будущих продуктах обеспечить поддержку открытых стандартов OpenCL, Renderscript Compute и Direct Compute, а также платформы Fabric Engine. Уже сформированы рабочие группы для создания стандарта на архитектуру гетерогенных систем (HSA) и написания руководства для разработчиков. Под HSA понимается набор интерфейсов для организации параллельных вычислений с использованием CPU, GPU и других специализированных устройств. Кроме того, в рамках развития HSA будет создан набор компонентов для различных высокоуровневых языков программирования, а также сопутствующие для них инструменты разработки.

Увеличить эффективность HSA планируется за счет минимизации числа операций копирования в памяти, сокращения числа задержек, улучшенной модели работы с памятью и указателями, совместно используемыми CPU и GPU. В основе HSA будут лежать специальный промежуточный язык HSAIL (Heterogeneous System Architecture Intermediate Language) и виртуальная машина, обеспечивающая его трансляцию в специфичный для разного оборудования машинный код.

Консорциум декларирует, что все свои наработки будет выпускать под открытыми лицензиями, а спецификации публиковать без ограничений и без сбора лицензионных отчислений. Участники этой организации намерены активно способствовать в продвижении технологии HSA в открытые ОС. Кроме того, будут представлены библиотеки шаблонов с реализацией параллельных алгоритмов и структур данных.

Становится очевидным, что HSA Foundation намеревается создать открытую программно-аппаратную архитектуру, которая будет не только кросс-операционной, но и кросс-платформенной, то есть свяжет десктопы и мобильные устройства. Успех проекта напрямую зависит от того, сможет ли он заручиться широкой поддержкой разработчиков ОС и приложений, а также ОЕМ-производителей. Если такую поддержку он получит, то будущие ноутбуки, планшеты и смартфоны выйдут на новые уровни производительности и энергоэффективности вне зависимости от их аппаратной платформы.

В данное время рынок гетерогенных процессоров оценивается в 55,5 млрд. долл., поэтому стремление многих ведущих ARM-производителей упорядочить разработку ПО для него не является неожиданным. Другими словами, в HSA Foundation сходятся интересы компаний, желающих продвигать HSA, и очень похоже на то, что их усилия направлены против Intel, выпускающей чипы на конкурирующей c ARM архитектуре x86.

Отметим, что наиболее влиятельными членами консорциума являются компании ARM, лицензирующая производителям чипов свою процессорную архитектуру и графическую подсистему Mali и фактически ставшая монополистом на рынке микропроцессоров для смартфонов и планшетов, а также AMD, второй после Intel производитель гибридных чипов APU, в которых CPU объединен с GPU.

AMD недавно анонсировала сделку по лицензированию чипа Cortex A5 на архитектуре ARM для будущего поколения своих x86-процессоров, что позволит последним более эффективно распределять нагрузку и потребление. Это первый пример совместного использования архитектур x86 и ARM. Компания заявила, что планирует использовать данную лицензию для внедрения технологии безопасности TrustZone в свои будущие ноутбуки и планшеты, но создание процессоров на архитектуре ARM в её планы не входит. Технология ARM TrustZone является одной из ключевых во всех видах процессорных архитектур ARM и применяется в серии процессоров Cortex-A. Она представляет собой набор инструкций, помогающих защитить мобильные устройства, мобильные платежи и передаваемый из Интернета контент.