Проектированием простого процессора сейчас никого не удивишь. Любой способный студент может за пару недель написать на верилоге однотактный RISC-V или ARM процессор и синтезировать его для ПЛИС. Процессор будет работать на учебной плате и выполнять простые программы на Си и ассемблере.
Такой процессор можно постепенно усложнять: сделать его конвейерным, добавить кэш и прерывания. Но где находится граница между такими студенческими упражнениями - и взрослыми высокопроизводительными процессорными ядрами, которые стоят в сотовых телефонах и облачных серверах?
На границе между вводным и продвинутым курсом микроархитектуры CPU принято ставить внеочередное выполнение инструкций (out-of-order execution), именно оно отделяет мальчика от мужа. Эта фича впервые появилась еще в 1960-е годы в суперкомпьютерах CDC 6600 и IBM 360/91, но проникла в персоналки с PentiumPro только в 1996 году и в Apple iPhone в 2012 году.
Именно внеочередное выполнение инструкций - главная козырная карта самого горячего процессорного проекта российской микроэлектроники - двухгигагерцового RISC-V процессора для ноутбуков от компании Ядро / Syntacore. Этот проект был объявлен в прошлом году. Что с ним станет в результате известных событий?
Прежде чем обсудить что может делать Syntacore (оставим этот вопрос на сладкое), поговорим об истории out-of-order.
Первым «настоящим» суперкомпьютером и первым процессором с внеочередным исполнением инструкций принято считать CDC 6600. Этот компьютер выпускался с 1964 года. Первые экземпляры CDC 6600 купили лаборатории в Ливерморе и Лос-Аламосе. Они использовались для сохранения мирного неба над головой, то бишь для моделирования ядерного оружия (вот где истоки процессоров в айфонах, ага). Потом CDC 6600 пошли и в мирный атом (CERN, Lawrence Radiation Lab) и студентам в университеты. Всего было выпущено около 100 машин:
Внутри процессора CDC 6600 было несколько функциональных устройств, которые работали параллельно: два устройства сложения (целочисленное и с плавающей точкой), два устройства умножения, устройство деления, блок логических операций, блок сдвига и два блока прибавления константы.
Внеочередное выполнение иструкций в CDC 6600 было сделано с помощью аппаратной структуры под названием scoreboard, типа "учетная доска" или "табло". "Табло" хранило информацию, какие из функциональных устройств не заняты, из каких регистров занятые устройства получают операнды, в какие регистры пишут результаты. А также готово ли значение каждого операнда, или функциональному устройству нужно ждать, пока другое устройство не запишет в регистр операнда результат более ранней операции.
Если вы хотите написать реализацию упрощенного CDC 6600 на верилоге и FPGA в качестве студенческого курсового проекта, вы можете посмотреть детали например в слайдах по CDC 6600 из Беркли.
Что же давала такая структура? Допустим у вас есть программа:
A = B * C
D = E / F
G = H * I
J = K + L
и допустим умножение и деление требует несколько тактов для выполнения. С помощью использования параллельных функциональных устройств и табло можно было запускать каждую инструкцию, не дожидаясь окончания предыдущих. Замедления возникали только при зависимостях между инструкциями (деление ждет результата умножения - A):
A = B * C
D = A / F
или если функциональных устройств не хватало (три деления при одном функциональном устройстве деления):
A = B / C
D = E / F
G = H / I
Однако у такого табло есть недостаток - оно не очень хорошо работает, если нужно переиспользовать какой-нибудь регистр для нового вычисления:
A = B * C
D = A / F
A = H * I
J = A + L
В этой последовательности возникает так называемая "антизависимость" - мы не можем начинать умножение в третьей строке перед завершением деления во второй, чтобы не "запачкать" случайно операнд умножения. Для решения такой проблемы внутри процессора заводится больше регистров чем видит программист (программист видит только так называемые "архитектурные регистры"), после чего процессор аппаратно заменяет доступы к регистрам, так что программа ведет себя так, как будто программист написал:
A = B * C
D = A / F
M = H * I
J = M + L
A = M
то есть вторая инструкция не задерживает третью, а пятое действие выполняется параллельно с четвертым. Они теперь могут вообще выполняться так:
Параллельно A = B * C; M = H * I (вспомним что у нас два устройства умножения в CDC 6600)
Параллельно D = A / F; J = M + L
A = M
Аппаратную структуру, которая выполняет такой трюк, изобрел инженер по имени Роберт Томасуло в 1967 году. В одной из самых полезных современных книжек по разработке процессоров, Modern Processor Design: Fundamentals of Superscalar Processors by John Paul Shen and Mikko H. Lipasti (2013), наглядно показано, как выглядел блок операций с плавающей точкой у IBM 360/91 до улучшения Томасуло и после него:
После описания классического Томасуло книжка Шен-Липасти описывает как делается планирование операций и переименование регистров в современных процессорах с динамическим конвейером. Динамический конвейер (в отличие от более простого статического) - это базовая идея и современных CISC процессоров в серверах, и высокопроизводительных RISC процессоров в смартфонах. После долгих споров на тему RISC/CISC в 1980-е годы в микроархитектуре по крайней мере высокопроизводительных машин произошла конвергенция:
Тут есть интересный момент - некоторые люди не понимают разницы между архитектурой и микроархитектурой. Возмем уже упоминавшийся российский проект суперскалярного RISC-V процессора для линуксных ноутбуков с частотой 2 гигагерца. От компании Syntacore - отделения российской же компании Yadro. Если бы проект завершился, то Россия могла бы избавится от зависимости не только от Интела и AMD, но и от лицензионных ARM ядер, и при этом иметь приличные компьютеры для школ и госсектора - низкопотребляющие и не тормознутые.
Вот статья за июль 2021 года под названием "Разработчики «железа» для «закона Яровой» создают российский процессор за десятки миллиардов рублей". В ней есть такой абзац:
Планы «Ростеха» и Yadro нереальны?
Архитектуры процессоров, которые сегодня есть на рынке, существуют 30–40 лет, над ними работали поколения разработчиков, в них вложено много ресурсов и денег, отметил в разговоре с «Ведомостями» директор Консорциума отечественных разработчиков систем хранения данных Олег Изумрудов. «Они давно применяются для серьезных вычислений и ответственных задач. На этом фоне странно делать ставку на молодую, недоработанную архитектуру, – полагает он. – Заявленные в проекте характеристики недостижимы в перспективе десятилетий. Например, обещанная тактовая частота процессора значительно выше достижимой сейчас в RISC-V. Существующие сегодня процессоры этой архитектуры работают на частоте 450 МГц. Сейчас заявленные отечественными разработчиками показатели на практике не реализуемы».
Товарищ Изумрудов путает архитектуру (систему команд процессора - вид процессора для программиста) и микроархитектуру (аппаратную структуру конвейера). Современные x86 и ARM ядра такие шустрые по сравнению с готовыми чипами с RISC-V ядрами не потому, что RISC-V - сыроватая архитектура, а потому, что большинство RISC-V ядер сделаны с простым статическим конвейером.
Если суровые математически мыслящие микроархитекторы придумают высокопроизводительный динамический конвейер, поставят продвинутый предсказатель переходов TAGE, сделают эффективные многоядерные кластеры с когерентными кэшами, то можно сделать RISC-V ядро ничуть не хуже чем ядро с архитектурой ARM в Apple M1. Архитектура RISC-V это не запрещает (она не хуже чем ARM) - только неразвитая микроархитектура. И речь идет конечно-же не о 30-40 годах, а всего нескольких.
"Но..." - спросит читатель - "а как же известные события и отказ TSMC работать с российким рынком?" Да, мы все в курсе, что российские процессоры больше на тайваньском TSMC делать нельзя. И даже на фабрике SMIC в КНР тоже нельзя, так как США им строго-настрого запретило обслуживать русских, а рычаги у США есть.
Но ведь никто же не запретил российким компаниями продавать лицензии на свой код на верилоге тем же китайским или индийским компаниям, не так ли? Вполне себе бизнес модель. Называется Semiconductor IP - Полупроводниковая Интеллектуальная Собственность.
Для этого не нужно тратить 20 миллиардов долларов на современный фаб. Можно сидеть в заснеженной избушке в Сибири, рисовать карандашом микроархитектурные диаграммы, потом отлаживать код на верилоге на бесплатном симуляторе, запускать подкрученный open-source tool Yosys / OpenLANE для оценки статического тайминга. Купить ПЛИС Gowin из КНР вместо IntelFPGA или Xilinx для прототипирования.
И продавать можно не только китайцам. Вы знаете, что помимо TSMC есть например GlobalFoundries c техпроцессом 12 нанометров, которую контролирует фонд города Абу-Даби, столицы Объединенных Арабских Эмиратов? Может в Эмиратах тоже хотят проектировать и производить чипы? Если сделать российский процессор с хорошим динамическим конвейером, лучше чем у SiFive и других вендоров, то почему бы эмиратцам и не купить лицензию? На код на верилоге?
Я был в Абу-Даби как турист, там очень мило, хотя и жарко:
И вот тут возникает главный вопрос! А есть ли в России достаточно квалифицированных кадров для проектирования и верификации всех блоков и фич продвинутого процессорного Semiconductor IP? Предсказателей переходов и тестов для них, аналитиков производительности динамического конвейера, математиков оптимизирующих библиотеки для векторных расширений? Чтобы победить всех конкурентов из Америки, Великобритании и Азии?
В России даже RTL-дизайнеров не так много, и с верификаторами на SystemVerilog совсем дефицит. Но это не значит, что их нельзя вырастить. Короче, в эту субботу, 19 марта, c 12.00 до 15.00 в зеленоградском МИЭТ (Московский Институт Электронной Техники если кто не знает) пройдет занятие Сколковской Школы Синтеза Цифровых Схем:
Школа 2021/22. Занятие 16. Начала продвинутой микроархитектуры: восстановление порядка транзакций и внеочередное выполнение инструкций
Ведущие: инженеры Syntacore и МИЭТ
Если вы хотите прийти на занятие в МИЭТ в реале, напишите емейл Александру Биленко info@chipexpo.ru (это гарантирует место с компьютером и FPGA платой). Если вы не умеете работать с FPGA платами - не беда, бОльшая часть материала показывается с помощью симуляции.
Как проехать к месту проведения занятия: https://miet.ru/page/1127
ОЧЕНЬ ВАЖНО! Для прохода на территорию МИЭТ необходимо иметь при себе паспорт !!! Все желающие посетить занятие должны ДО ЧЕТВЕРГА (17 марта) включительно прислать свои данные (ФИО) на почту info@chipexpo.ru
Также желательно зарегистрироваться на сайте Школы. Зарегистрировавшиеся получат по емейлу упражнения для проверки своих знаний и умений.
Если не можете приехать - вот трансляция в Youtube, которая начнется в субботу в полдень.
Добро Пожаловать в Продвинутую Микроархитектуру CPU и Приятных Занятий!
Комментарии (83)
gg_co
17.03.2022 10:40-36Идет война, людей убивают. Никто не хочет сейчас смотреть на ваши улыбающиеся лица. Поэтому вам карму и минусуют. И статью тоже из-за этого. Да и слово импортозамещение уже набило оскомину, в том смысле, что раз вы за импортозамещение, то значит и за войну.
Хотя техническая сторона статьи хорошая.
P.S. Понятно, что мой комментарий не будет выпущен в прод.
YuriPanchul Автор
17.03.2022 10:46+43Друже, все такие временные периоды заканчиваются. Нельзя бесконечно бегать кругами и листать ленту с эмоциями. Лучше успокоится и порешать микроархитектурные задачки с симулятором верилога и синтезом на FPGA для проверки тайминга. Это полезно для долговременного будущего.
gg_co
17.03.2022 10:51-19Вряд ли бы вы стали так писать, если бы кто-нибудь из ваших родственников сейчас прятался в подвале в Харькове или Мариуполе.
YuriPanchul Автор
17.03.2022 11:00+83У меня именно сейчас родители находятся в Киеве неподалеку от дома в который попал вчера снаряд. Ну и что мне по этому поводу делать - прекратить работать на несколько месяцев и только ходить стонать и жаловаться? Я с военными действиями сделать ничего не могу. Поэтому оптимально продолжать нормальную работу и жизнь. Это называется "компартментализация".
andreyverbin
17.03.2022 11:15-2На продаже процессора можно сделать миллиардный бизнес. IP можно продать один раз и за сотни тысяч долларов. Как-то так.
YuriPanchul Автор
17.03.2022 11:27+8Вы просто не в курсе ценников на дорогие ядра класса out-of-order + менеджер когерентности для многоядерного класса. Это всегда выше миллиона на один проект + роялти с каждого проданного чипа.
Клиенты типа Broadcom покупают много ядер для разных чипов. Клиенты типа Microchip имеют миллиардные тиражи и даже с роялти в несколько центов это существенный доход.
ARM - это IP бизнес. А вы про "один раз за сотни тысяч долларов".
almaz1c
17.03.2022 15:34Было бы интересно узнать мнение человека "в теме" о перспективах крошечных коллективов (маленьких стартапчиков) податься в разработку IP-ядер. Или тут обитают только крупные корпорации?
amartology
17.03.2022 15:37+3В зависимости от специфики, хорошие ядра можно разрабатывать и продавать командой из десяти человек.
YuriPanchul Автор
17.03.2022 18:22+1Я уже писал о маленьком коллективе, причем с русским основателем:
https://habr.com/ru/post/302232/
"А вот еще один пример русской преемственности со SVOD-а, тоже из мира микроэлектроники — Алекс Теслер, президент небольшой компании IP Cores в Пало-Альто, Калифорния. IP Cores разрабатывает хардверные блоки (например для криптографии) и лицензирует эти блоки электронным компаниям покрупнее, которые вставляют эти блоки в свои системы на кристалле и выпекают на фабрике микросхемы: "
Boris_92
17.03.2022 11:32А кто покупать то будет?
Если начать конкурировать с компаниями из США в этой области, моментально прелетят санкции и запрет сотрудничать с нашими компаниями.YuriPanchul Автор
17.03.2022 18:24+4Пока не прилетели - попытка не пытка. Кроме этого, до конкурентоспособных ядер еще нужно дорасти. Обучение и рост потребуют годы. А к тому времени может и с санкциями устаканится.
L0vkach
17.03.2022 11:42+7Спасибо за статью. Вы делаете важную работу.
Приятно знать, что в нашей стране есть специалисты, которые занимаются такой важной работой, а не ноют: "Всё пропало, у нас всё импортное, мы всё "прокакали" и ничего не можем сделать сами"amartology
17.03.2022 13:55+18Приятно знать, что в нашей стране есть специалисты, которые занимаются такой важной работой, а не ноют: «Всё пропало, у нас всё импортное, мы всё „прокакали“ и ничего не можем сделать сами»
В какой «нашей стране»? Юрий Панчул — гражданин США, живущий в Калифорнии.L0vkach
17.03.2022 15:13+2Вот цитата из статьи:
Именно внеочередное выполнение инструкций - главная козырная карта
самого горячего процессорного проекта российской микроэлектроники -
двухгигагерцового RISC-V процессора для ноутбуков от компании Ядро /
Syntacore.Вот цитата с сайта yadro.com:
Российская технологическая компания YADRO (входит в «ИКС Холдинг») вошла
в состав акционеров компании Syntacore, отечественного разработчика
микропроцессорных ядер.Вакансии на том же сайте указаны с местом работы в российских городах.
Российская компания работает в России с российскими сотрудниками (возможно, не 100% сотрудников граждане России) и занимается разработкой архитектуры. Вроде, всё норм?
А информации о том, где работает Панчул и какие у него гражданства, у меня нет.YuriPanchul Автор
17.03.2022 18:30+7Кроме этого Сколковскую Школу Синтеза Цифровых Схем делают в основном россияне - из МИЭТ, Иннополиса, Самарского Университета, ВШЭ МИЭМ, Syntacore и других российких (и ранее украинских) организаций. Так что @amartology вообще не прав, приписывая мне работу которую делает большая группа - моего там пара процентов. Кроме этого я человек русско-украинской культуры и вообще это нормально, чтобы скажем индусы и китайцы из Калифорнии участвовали в образовательных программах в Индии и Китае соотвественно.
ru1z
17.03.2022 22:34+6ноют: «Всё пропало, у нас всё импортное, мы всё „прокакали“ и ничего не можем сделать сами»
Где вы такое видели? Это не специалисты, как вы выразились, «прокакали», со специалистами-профессионалами — все в порядке, были и есть хорошие специалисты, могли и могут сделать технологии. «прокакали» совсем другие люди, которые «выше» специалистов и те, кто прикрывает «прокакавших». Я гораздо чаще вижу ной: «мы все можем, перетерпим и покажем, все нипочем, ничего не происходит», как правило, вот эти вторые ноющие «перетерпим» как раз и покрывают провалы «прокакавших» все возможности и утечку сильных специалистов. Специалисты работали и продолжают работать, а те, кто «прокакали», занимаются тем, что у них получается лучше всего. Чтобы развивать производство, кроме специалистов, которые работают над разработками, нужны и возможности для развития производств, но если «прокакавшим» выгоднее продавать ресурсы и перепродавать товары с наценкой, а кто-то их покрывает «перетерпим и ничего не происходит», то удивляться нечему. Нет поддержки деятельности специалистов, нет поддержки образования, нет перспектив развития промышленности (кроме ресурсных) — тренд был задан очень твердо. Статьи от профессионалов-специалистов будут появляться на хабре, но изменения не происходят одним днем, нужно двигаться к положительным изменениям, иначе так и будет продолжаться («у нас всё импортное»), наверное именно поэтому в конце статьи:В России даже RTL-дизайнеров не так много, и с верификаторами на SystemVerilog совсем дефицит. Но это не значит, что их нельзя вырастить.
fromzerotoinfinity
19.03.2022 04:15" В России даже RTL-дизайнеров не так много, и с верификаторами на SystemVerilog совсем дефицит. "
Таких спецов везде не много, не только в России.
byman
17.03.2022 11:53+3Прежде чем обсудить что может делать Syntacore (оставим этот вопрос на сладкое), поговорим об
Сколько IP ядер out-of-order. уже продала Syntacore? Насколько лучше характеристики их ядер чем аналогичные от CloudBear или SiFive? Во сколько раз лучше out-of-order ядро Синтакоре от аналогичного по функциям их же in-order (на примерах каких-либо известных тестов)?
P/S. Девушка на картинках это правильное решение.
mpa4b
17.03.2022 12:44+2указанную в тексте книжку можно скачать тут: https://raw.githubusercontent.com/Eventhisone/calibre-library/master/books/computer-architecture/Modern Processor Design - Fundamentals of Superscalar Processors.pdf
lumag
17.03.2022 12:49+5Названия городов, все-таки, не принято переводить. Город называется "Маунтин-Вью", а не "Горный Вид".
YuriPanchul Автор
17.03.2022 22:56Вы еще скажите, что Силикон Вэлли или Дэс Вэлли не надо переводить
lumag
17.03.2022 23:15+3Кремниевую переводят. А Palm Springs Пальмовыми Источниками не называют. Солт-Лейк-Сити тоже не переводится. И, как ни странно, Ангелами Лос-Анджелес тоже никто не называет. Если не верите, рекомендую проверить по атласу.
Т.ч.СиликоноваяКремниевая долина и Долина смерти — это, скорее, исключения.
junari
17.03.2022 13:42YADRO вроде как Алишеру Усманову принадлежит, который частично откупился от санкций в цитадели демократии. Поэтому YADRO без корки хлеба не останется, найдут, где будут выпускать свои процессоры.
Tyusha
17.03.2022 14:56Очень хочется верить в российское чудо. Хочется верить, то мы, скептики, чего не до конца понимаем, не знаем чего-то важного в РФ, а на самом там у нас где-то припрятан ого-го прорыв... Но скорее там всё весьма и весьма, и не существует никакого чуда.
YuriPanchul Автор
17.03.2022 23:00+1А чуда нигде и не было. Ни в Японии, ни в Южной Корее, ни в штатах изначально. Просто внимательное изучение state of the art с последующим наваливанием на проблему группы мотивированных людей с хорошими навыками решения задач олимпиадного типа и аккуратностью, вместе с готовностью работать на ошибками с первыми клиентами - такая комбинация дает результат.
zartdinov
18.03.2022 04:08А эти state of the art решение и их модификации защищены какими-нибудь правом? Могут их запретить или брать роялити, если это основано на каких то научных трудах? Или право защищает только реализацию?
YuriPanchul Автор
18.03.2022 04:28+1Все что описано в статьях, но не запатентовано и не является объектом копирайта - можно использовать достоточно свободно. С патентами ситуация достаточно сложная. Мне честно говоря лень ее описывать сейчас в деталях. Я автор патента, за который было уплачено >$20 тысяч долларов патентному адвокату и который потом купила большая компания (к тому времени патент оценивался более чем $1M), то есть я много общался на эту тему с юристами и бизнесменами и там все непросто. Но россиян наврядли будет кто-либо судить за нарушение патентов, пока они делают все в России и/или c них нечего взять. А вот стоит высунуться и завоевать какой-нибудь успех - вот тогда судилища могут быть, да. Но тут соломки заранее не подстелить.
tyderh
18.03.2022 23:41Просто внимательное изучение state of the art с последующим наваливанием на проблему группы мотивированных людей с хорошими навыками решения задач олимпиадного типа и аккуратностью, вместе с готовностью работать на ошибками с первыми клиентами - такая комбинация дает результат.
В текущих условиях именно это и будет чудом.
robomakerr
17.03.2022 15:54+3А если я выучусь в FPGA, у меня тоже будет столько beautiful girls?)
vvzvlad
18.03.2022 12:47+1Хорошая новость — будут. Плохая — выбирать придется исключительно из девушек-гиков.
jesaiah4
17.03.2022 19:32+5Меня всегда забавляли такие статьи "каждый может, легко сделать, всё есть"
ИТОГ КАКОЙ?
Целый завод стоит на списанном станке АСМ 2008 года для процессоров 2006 года.
YuriPanchul Автор
17.03.2022 23:02Про какой процессор 2006 года вы говорите? В 2006 году архитектуры RISC-V не было.
Diordna
17.03.2022 23:13-1Ребята, объясните мне пожалуйста не вовлекая политику, может ли Россия наладить в течение года производство процессоров аналогичных Intel Pentium 4 сокет 478?
YuriPanchul Автор
18.03.2022 00:08Нет, независимо от санкций. И это также бессмысленно, как скажем учить художника писать точно в стиле Рембранта, подражая всем деталям его мазков. x86 - результат долгой эволюции, там много слоев навоза мамонта, даже еще динозавров, их обхода большими коллективами инженеров итд. Ученик заманается и проклянет всю учебу, а точный Рембрант из него все равно не получится. А если и получится, то зачем второй Рембрант?
Вместо этого стоит сделать процессор высокой производительности с динамическим конвейером, но без совместимости с x86 и без цели поддерживать Windows. Линуксный компьютер совместимый с RISC-V toolchain, с достаточной производительностью и хорошей метрикой performance in CoreMark / milliwatt.
amartology
18.03.2022 10:53+2если и получится, то зачем второй Рембрант?
Для совместимости с ПО, разумеется. Но это не важно, потому что, как вы правильно сказали, не только бессмысленно, но и невозможно.
amartology
18.03.2022 10:52+1Никакую достаточно сложную микросхему нельзя разработать за один год. Нормальный цикл разработки сложного проекта с нуля — три года. С хорошим заделом — два.
frkbvfnjh
18.03.2022 06:05+1Проектированием простого процессора сейчас никого не удивишь. Любой способный студент может за пару недель написать на верилоге однотактный RISC-V или ARM процессор и синтезировать его для ПЛИС. Процессор будет работать на учебной плате и выполнять простые программы на Си и ассемблере.
Это ж где такому учат?YuriPanchul Автор
18.03.2022 08:04+6МИЭТ, ВШЭ МИЭМ, ИТМО, Беркли, Стенфорд, другие американские вузы и другие
Стандартный учебник Харрис & Харрис, главы 6-7 - https://dmkpress.com/catalog/electronics/circuit_design/978-5-97060-961-3/
Лабник Цифровой Синтез - глава 11 - https://dmkpress.com/catalog/electronics/circuit_design/978-5-97060-850-0/
Сколковская Школа Синтеза Цифровых Схем:
Лекция Никиты Полякова “Введение в архитектуру RISC-V. Язык ассемблера” (ChipEXPO-2021, 16 сентября) https://youtu.be/3jBVzEKVgA4
Лекция Станислава Жельнио “SchoolRISCV” (ChipEXPO-2021, 16 сентября) https://youtu.be/r_oNl13EIrg
занятие 7. Микроархитектура однотактового процессора https://youtu.be/-e0yVmzE_Lo
занятие 8. Микроархитектура конвейерного процессора и интеграция процессора с периферией. https://youtu.be/ohl1TS5JB9I
nApoBo3
18.03.2022 17:55Допустим у вас все получилось, вы продали лицензию. Как вы потом купите готовую продукцию?
YuriPanchul Автор
18.03.2022 19:28На общих основаниях - полного запрета продаж всех чипов всех вендоров всех стран для всех проектов в Россию пока не произошло
nApoBo3
18.03.2022 21:23Т.е. прокси компания для заказа у тех же tmsc. Почему тогда сразу не сделать прокси компанию для поставки чипов стандартных архитектур? Свой процессор общего назначения, это классно, но явно лишняя сущность в этой цепочке.
Надо понимать, продать этот процессор вы скорее всего сможете только сами себе.
Я очень рад подобным разработкам у нас в стране. Но совершенно не представляю как они могут быть встроенный в адекватны экономический процесс.amartology
18.03.2022 21:36Т.е. прокси компания для заказа у тех же tmsc. Почему тогда сразу не сделать прокси компанию для поставки чипов стандартных архитектур?
Надо понимать, что существует механизм отслеживания конечных пользователей продукции, и может существовать желание как следует энфорсить его применение.nApoBo3
18.03.2022 22:26Ну, пока прямых санкции такого рода нет.
amartology
19.03.2022 00:55Есть, на любые поставки, где конечным пользователем являются любые российские госструктуры и госкорпорации.
YuriPanchul Автор
19.03.2022 01:54+1Во-первых, что такое "чипы стандартных архитектур"?
Есть архитектура системы на кристалле (какой у нее процессор, GPU, wireless блоки, периферия итд). Разных вариантов систем на кристалле есть немерянное количество - только вариантов микроконтроллеров у компаний типа Microchip Technology есть сотни.
Есть архитектура процессора - система команд - RISC-V, ARM, x86, MIPS итд. RISC-V одна из них.
Есть микроархитектура - устройство конвейера итд. Процессоры с одной и той же архитектурой могут иметь микроархитектуру с принципиально разными параметрами - очень маленькие с низким энергопортреблением , но межленные - или очень сложные с высокой производительностью и высоким энергопотреблением.
Есть несколько ниш процессоров общего назначения и если российские производители найдут хорошую нишу (допустим санкций нет), они могут встроиться в мировой рынок - например конкурировать с MediaTek на рынке школьных ноутбуков а-ля хромбук.
Если санкции есть - допустим Syntacore продал лицензию какой-нибудь китайской компании и та сделала на этом ядре чип конкурирующий с MediaTek MT8183. Потом другая китайская компания сделает на этом чипе ноут наподобие вот такого и будет продавать его направо и налево. Всем, в том числе российким компаниям.
Почему бы собственно и нет?
HeadON
18.03.2022 19:27Тогда уж лучше сразу планировать разработку MISC - подобных архитектур(основа RISC).
YuriPanchul Автор
18.03.2022 19:29С misc трудно иметь высокую производительность
vkni
18.03.2022 20:32А почему?
YuriPanchul Автор
18.03.2022 21:37Misc как правило строится на стеке (бОльшая часть которого должна находится в памяти, то есть DRAM), а не на регистровом файле (который строится из D-триггеров).
Доступ к DRAM на два порядка медленнее чем доступ к D-триггерам. Кэшировать стек, то есть строить его из смеси D-триггеров, быстрой памяти SRAM и медленной памяти DRAM - сложно.
Поэтому MISC сейчас неэффективен.
Но так было не всегда. 50 лет назад арифметические операции была медленнее чем доступ к памяти. То есть доступы к памяти не были узким местом. Тогда позиция misc была лучше. Но даже тогда стек не давал возможности выполнять несколько операций параллельно (точнее делал такой параллелизм медленным и дорогим).
vkni
19.03.2022 03:29Огромное спасибо, всё понятно.
Получается, что всё-таки, алгоритмы кеширования не позволяют достичь регистровой скорости, так? То есть, если мы на уровне операционной системы будем подгружать стек программы в кеш процессора, это тоже не поможет догнать стековым машинам регистровые?
У нас же, по-факту, на х86 стек частично аппаратный, ну можно его сделать совсем совсем аппаратным - пока программа выполняется, верхушка стека пусть будет располагаться в районе регистрового файла, серединка - в L1, дальше L2 и т.д. При переключении контекста ОС подгрузит нужный кусок стека.
Или всё равно получается, что раскраска графа выходит выгоднее? Хотя ведь мы можем и стек в компиляторах использовать тоже с учётом "глубины".
P.S.
Кмк, сейчас некоторая деградация производительности железа на руку алгоритмистам - разработчикам анализаторов кода, разработчикам компиляторов и т.д. А вот вы же тоже в некотором смысле занимаетесь софтом, которое правда потом прошивается намертво. То есть, возможно, откат по нанометрам и вашей области на руку? (если смотреть на всякую политику, то ведь и TSMC тоже ходит под богом => скоро устаревшие техпроцессы могут стать более актуальным)
0xd34df00d
19.03.2022 06:50+3Мне с моей софтварно-ассемблерной стороны кажется, что ILP со стеком не очень совместим (как Юрий написал чуть выше).
Условно, если у меня в одном ядре есть два execution unit'а, умеющих делить пусть даже с латентностью в 10 тактов, я могу написать
r1 = div r1 r2 r3 = div r3 r4и получить результаты двух делений не за 20 тактов, а за 10-11 (и при этом ещё параллельно выполнять какие-нибудь там сложения-умножения).
Или, например, с simd-инструкциями я могу написать какое-нибудь тамymm1 = mul8x32 ymm1 ymm2 ymm3 = mul8x32 ymm3 ymm4 ...и тоже получить результаты сильно быстрее.
Как это всё должно выглядеть со стеком — не представляю (вернее, все варианты, которые я могу себе представить, сводятся к запиливанию псевдорегистров поверх стека через костыли).
amartology
19.03.2022 10:47+1. То есть, возможно, откат по нанометрам и вашей области на руку? (
Откат по нанометрам никому не на руку. Избавляйтесь уже от своего стокгольмского синдрома. Санкции вредны для российской микроэлектроники, просто вредны, без оговорок и уточнений.
amartology
YuriPanchul Автор
Меня нужно читать аккуратно. Я написал не "продать GF", а "продать эмиратцам". GF - это только индикатор, что в Абу-Даби есть локальная экспертиза. Может там рядом ходит группа эмиратцев, не связанная с GF, которая хочет купить лицензию на CPU SIP (купить , а не продать) и ищет вендора. Эвалюирует SiFive, Esperanto и (почему бы и не?) Syntacore. Это же не нарушение экспортного контроля США, посколько это не экспорт, а импорт в Эмираты.
ABOMETP
насколько я помню подложки для кристалов и материаллы для травления оных всяким тсмц поставляет Россия 100 процентов, может просто договоримся? только вот не стоит цепляться к тупиковой ветке архитектур, упёршейся в предел роста из-за двоичной природы своей, возможно стоит развивать принципиально новое, тем более вопрос стоит о полном цикле, как я понимаю, железо, ос, протоколы, форматы, порты, схд
amartology
amartology
matabili1973
Проблема заключается не в отсутствии экспертизы, а в отсутствии производственного оборудования. В тех же Эмиратах могут быть даже тысячи специалистов по микроархитектуре, но как только они захотят купить сколько-нибудь значимые литографические производственные линии, от них сразу же потребуют подписать очередное соглашение об условиях работы, а значит, потребуют соблюдать тот же санкционный режим. SMIC выглядит реальнее.
amartology
intet
Проблема, что SMIC и так не может из-за санкции купить себе оборудование и Китай агрессивно пытается исправить это путем создания своей базы. Несколько лет и никакие санкции SMIC грозить не будут
amartology
Последние новости говорят о том, что Китай очень сильно замедлился в этом направлении, и «несколько лет» могут закончиться очень не скоро.
matabili1973
Бомбить Китай все равно не будут, поэтому слово "уничтожен" в данном случае слишком громкое.
amartology
dmbreaker
Только Китай росчерком пера тоже многое может.
amartology
Ради крошечного российского рынка? Вряд ли.
Tyusha
Вывернуться из-под санкций нереально. На экспорт Fabless продукции из России, о которой вы мечтаете, не наложены санкции только потому, что её нет. Если вдруг произойдёт чудо, и такой экспорт появится, то он тут же попадёт под санкции. Чтобы как-то вывернуться, есть только один способ, и мы все, кроме одного человека, его знаем.
Technomorph
что-то сомнительно
вы можете привести примеры снятия санкций с государств в в новейшей истории?
amartology
axe_chita
«Санкции накладываются не затем чтоб их снимать»
Частичное снятие в 2016. А в 2017 их восстановили.
В Евросоюзе выразили сожаление в связи с решением Вашингтона восстановить санкции. Тегеран заявил, что будет соблюдать условия соглашения о ядерной программе, если Евросоюз сможет компенсировать урон, который нанесут ему санкции Вашингтона. С 7 августа в ЕС вступает в силу обновлённый Блокирующий устав, положения которого направлены на защиту европейских компаний от влияния экстерриториальных санкций США; предпринимаются соответствующие меры. Советник президента США по национальной безопасности Джон Болтон заявил, что Соединенные Штаты не позволят Евросоюзу или кому-то ещё обходить американские санкции в отношении Ирана.
В ноябре 2018 года Иран был отключён от международной межбанковской системы SWIFT.
31 января 2019 года Германия, Франция и Великобритания дали официальный старт работе инструмента взаиморасчётов с Ираном, призванного сохранить торгово-экономические отношения с этой страной и не допустить попадания европейских компаний под антииранские санкции США; инструмент обхода американских санкций получил название INSTEX (Instrument in Support of Trade Exchanges, «Инструмент поддержки в торговых операциях»). Имеются «два странных условия» (аятолла Садек Амоли Лариджани, глава судебной власти Ирана) для реализации механизма: речь идёт об обязательном присоединении Ирана к межправительственной организации по борьбе с отмыванием преступных доходов (FATF) и о вступлении его в переговоры по своей ракетной программе.
В сентябре 2019 новый пакет мер коснулся, прежде всего, Центробанка Ирана.
В ноябре 2019 санкции Вашингтона были распространены на строительный сектор Ирана. Кроме того, под запрет подпали поставки Тегерану ряда материалов (металлов, угля и промышленного оборудования, материалы, которые могут использоваться для военного назначения: стальных труб, определенных видов стали и металлов, входящих в состав припоя); при этом, Помпео на 90 дней пролонгировал срок действия санкционных исключений, которые позволяют иностранным компаниям сотрудничать с Тегераном в рамках его атомной программы.
При этом, в январе 2020, после кризиса с убийством американцами генерала Сулеймани, Трамп анонсировал новые «мощные санкции» против Ирана. 10 января Управление по контролю над иностранными активами внесло в санкционный список 8 высших должностных лиц Ирана (среди них — военачальник А. Шамхани и командующий войсками «Басидж» Г. Солеймани; США считают их причастными к убийству иранцев, участвующих в протестах).
Так что да, но нет.
LevPos
Все случаи применения санкций ООН
victor_1212
> На экспорт Fabless продукции из России, о которой вы мечтаете, не наложены санкции только потому, что её нет
Вы вероятно правы, возможно какая-то форма кооперации с Китаем еще может обсуждаться, если будет готовность репутационного риска с их стороны, но для этого нужна их заинтересованность в обмене технологии и пр.