Как стать автором
Обновить
63.7

Процессоры

Изучаем мозги вычислительных устройств

Сначала показывать
Порог рейтинга
Уровень сложности

Магия создания процессоров: травление и осаждение. Разбор

Время на прочтение 7 мин
Количество просмотров 9.4K
Современное производство процессоров иначе как произведением технологического искусства назвать просто язык не поворачивается. Когда начинаешь разбираться с тем какое количество в нем тонкостей и элегантных технологических решений, то просто взрывается мозг. Сегодня мы вам расскажем о двух важнейших этапах при производстве процессоров, а также объясним что общего между созданием процессоров и ковровыми бомбардировками, зачем нужно греть материалы сфокусированным лучом электронов и как получают металлический пар из самого тугоплавкого металла в мире.



Начнем, как обычно у нас принято, с основ. Как мы уже не раз говорили: транзистор — основа всех процессоров. Но сам по себе одиночный транзистор мало что может. В современных чипах их миллиарды!
Читать дальше →
Всего голосов 14: ↑12 и ↓2 +10
Комментарии 20

История процессора Itanium: от перспектив к разочарованию и забвению

Время на прочтение 4 мин
Количество просмотров 17K

На днях на Хабре публиковалась новость о том, что компания Intel прекращает выпуск процессоров Itanium. На этом заканчивается история перспективных, как казалось изначально, чипов. Они были попыткой компаний Intel и HP перейти с 32-битных вычислений на 64-битные, причем не только для серверного оборудования, но и для потребительских ПК.

Несмотря на то, что история процессоров растянулась примерно на 20 лет, она насчитывает больше неудач, чем успехов. Процессор почти сразу даже прозвали Itanic, по аналогии с пароходом Titanic. В целом, были и светлые полосы, но их не так много. Ну а под катом — история создания архитектуры IA-64 и причины закрытия масштабного проекта.
Читать дальше →
Всего голосов 59: ↑51 и ↓8 +43
Комментарии 10

Процессор Эльбрус — почему это тупик для развития отечественной линейки general-purpose CPU

Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров 152K

Последние месяцы ознаменовались бурными баталиями в отечественной индустрии разработки микроэлектроники и причастных. Государство, наконец-то пристально обратив своё око на данную, мягко скажем крайне проблемную отрасль, посулив крупные инвестиции на её развитие, в первую очередь на разработку мозга любой вычислительной техники - процессора. Прения по поводу , как правильно потратить выделенные средства, из тишины министерских кабинетов выплеснулись наружу и дошли до прессы. Не вдаваясь в политические моменты, всегда присущие такого рода дебатам, хотелось бы сконцентрироваться на технической стороне вопроса и обрисовать позицию, почему ставка на легендарный микропроцессор Эльбрус - это тупик для развития отечественного процессоростроени

Читать далее
Всего голосов 246: ↑222 и ↓24 +198
Комментарии 809

Оценка RISC-ов: когда ожидать серверы на ARM в дата-центрах

Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 7.2K

Игнорировать влияние ARM-архитектуры на рынке современных процессоров уже невозможно. Технология, созданная для малопроизводительных смартфонов, стала реальной угрозой гегемонии x86, которая царит на рынке последние «дцать» лет. Amazon запускает в облаке собственные серверы на базе ARM – Graviton2, заявляя, что чуть ли не 49% новых инстансов Amazon EC2 построено на базе этих серверов. А M1 от Apple показывает все большую конкурентоспособность.

Когда произойдет революция на серверном рынке? Состоится ли смещение Intel и AMD с пьедестала? Или они подстроятся под веяния рынка? Кто поднимет знамя ARM на серверном рынке и как скоро серверы с новыми процессорами заполнят дата-центры? Все эти вопросы обсудили в рамках выпуска подкаста «О чем молчит сервер» от Selectel, а я, директор по развитию продуктов Саша Тугов, зафиксировал ключевые мысли дискуссии и решил поделиться ими с Хабром. Добавлю, что это лишь мнение, которое не является истиной в последней инстанции. Хотите поделиться своими размышлениями на тему — добро пожаловать в комментарии.
Всего голосов 50: ↑48 и ↓2 +46
Комментарии 18

Истории

Как увеличить стек FPU

Время на прочтение 6 мин
Количество просмотров 3.8K

Что-то не получаются у меня заголовки статей. Потому, что на вопрос «Как увеличить стек FPU?» очевидно же следует прямой и ясный ответ – да никак. Это же аппаратное устройство. Даже если бы и удалось увеличить его стек – тогда пришлось бы переделывать систему команд, рассчитанную на адресацию только 8 регистров ST0-ST7 Да и зачем его увеличивать? Для большинства выражений он и так очень глубокий, прямо-таки бездонный. Стоп. Я забегаю вперед. Ведь статью могут читать и те, кто никогда не разбирался с командами процессора на низком уровне. Поэтому начну с самого начала.

Стоп. Я забегаю вперед. Ведь статью могут читать и те, кто никогда не разбирался с командами процессора на низком уровне. Поэтому начну с самого начала.

Итак, FPU (Float Point Unit) – устройство в процессоре x86 для вычислений чисел с «плавающей точкой» в формате IEEE-754. Когда-то это была отдельная микросхема 8087 с названием «сопроцессор». Работала параллельно с основным процессором 8086 и даже была команда WAIT, которая останавливала программу и дожидалась конца выполнения очередной долгой команды сопроцессора. Я еще помню времена, когда у нас в отделе на несколько ПК был лишь один сопроцессор, мы его выковыривали отверткой и переустанавливали на тот ПК, на котором проводились большие вычисления. С появлением процессора 80486 FPU переселилось внутрь его кристалла, и проблема ушла. Кстати, команда WAIT осталась, но работает теперь не так. Впрочем, все это присказка. Главное – у FPU есть собственный стек на восемь патронов, поэтому проводить вычисления очень удобно, а для адресации в командах FPU любого объекта в этом стеке достаточно трех бит в коде каждой такой команды.

Читать далее
Всего голосов 16: ↑16 и ↓0 +16
Комментарии 26

Успешное импортозамещение по-китайски: собственная процессорная архитектура и 12-нм чип для серверов и ноутбуков

Время на прочтение 4 мин
Количество просмотров 15K

Как известно, многие китайские компании сейчас находятся под санкциями США, причем американцы запретили импортировать в Поднебесную технологии, которые имеют сколько-нибудь важное значение для национальной безопасности.

Именно поэтому правительство страны приняло решение развивать у себя полупроводниковую индустрию. Точнее, разработку и производство сложных чипов, включая процессоры, которые могут конкурировать с американскими. Правительство Китая ранее заявляло о намерении вложить около $1,4 трлн в развитие высоких технологий до 2025 года. И сейчас этот проект уже начинает давать первые результаты.
Читать дальше →
Всего голосов 59: ↑57 и ↓2 +55
Комментарии 47

Энтузиаст протестировал новые китайские процессоры Loongson 3A5000

Время на прочтение 6 мин
Количество просмотров 21K

Loongson 3A5000


Энтузиаст состоит в различных чатах в Telegram и как-то недавно наткнулся на канал по процессорам Loongson и ему удалось провести различные тесты данного процессора.

Читать дальше →
Всего голосов 22: ↑19 и ↓3 +16
Комментарии 37

Что, если не Intel и не AMD? Альтернативные архитектуры центральных процессоров

Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров 44K

Когда речь заходит о процессорах, какие марки вам сразу приходят на ум? Конечно, в первую очередь Intel и вновь набирающая популярность AMD. В разрезе потребительских ЦП борьба обычно происходит именно между ними, хотя и ARM-чипы в последнее время пытаются не отставать. Но это вовсе не значит, ими пространство ЦП и ограничивается.

От высокопроизводительных ARM для ПК до специализированных правительственных чипов — в мире существует еще множество производителей ЦП, о которых обычно мы редко слышим. Кто они? Какими характеристиками обладают их процессоры? Для чего предназначены? Сейчас и разберемся.

Читать далее
Всего голосов 86: ↑85 и ↓1 +84
Комментарии 63

Говорите длиннее: история процессоров компании Transmeta

Время на прочтение 11 мин
Количество просмотров 13K

Когда 19 января 2000 года, общественности был представлен новый процессор Transmeta Crusoe (странно, но презентация прошла в среду, а не в пятницу), разнообразные, порой неправдоподобные, слухи о компании ходили вот уже почти два с половиной года — с тех пор, как появился ее сайт с чистой главной страницей и заголовком «Not yet the Transmeta home page». За пару месяцев до релиза, на странице начали появляться намеки на предстоящую презентацию, но они лишь подогревали слухи…

Сама же компания была основана еще в 1995 году и с тех самых пор в атмосфере строжайшей секретности разрабатывала процессор будущего. Быстрый, холодный и удивительный. Он должен был составить конкуренцию грандам — Intel и AMD. Он должен был быть полностью совместим с ними, имея при этом внутри устройство, совершенно иное от соперников.
Читать дальше →
Всего голосов 67: ↑65 и ↓2 +63
Комментарии 15

Что такое Закон Мура и как он работает теперь? Разбор

Время на прочтение 5 мин
Количество просмотров 34K
Закон Мура гласит: “Количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые 24 месяца”. Вы наверняка слышали про этот закон. А еще вы наверняка слышали, что он больше не работает.



Но, если посмотреть на реальные цифры реальных процессоров, мы увидим, что Закон Мура, удивительно точно работает по сей день, вот уже 50 лет.

Тем не менее, мы с вами на собственном опыте чувствуем, что прогресс замедлился. Несмотря на двукратный прирост транзисторов, мы не видим двукратного прироста производительности. Поэтому сегодня мы разберёмся. Что не так с Законом Мура?


Но самое интересное, что важный перелом произошел на рубеже нулевых и 2010-х. И нужны были новые решения.

С какими сложностями столкнулось человечество и как мы их обошли? И чего нам ждать, когда закон Мура действительно перестанет работать?
Всего голосов 10: ↑8 и ↓2 +6
Комментарии 21

Квантовые процессоры поступают в продажу: что они могут и для чего созданы?

Время на прочтение 3 мин
Количество просмотров 35K

В 2020 году специалист по квантовой физике Алессандро Бруно и выпускник технологического университета TU Delft Маттейс Райлаарсдам основали компанию QuantWare. Их партнерство не было случайным: специалисты познакомились во время реализации одного из проектов в компании QuTech при TU Delft.

В течение года компания активно развивалась, главная ее цель — создание доступных квантовых процессоров и сопутствующих систем. В целом, создание квантовых процессоров — далеко не новость. Google, IBM и прочие компании сообщали о создании собственных квантовых компьютеров несколько лет назад. Сейчас к некоторым из таких устройств можно получить доступ для оценки их возможностей. Правда, не напрямую, а через «облако». А вот QuantWare дает возможность заказать свои разработки всем желающим. Что это за системы и на что они способны?
Читать дальше →
Всего голосов 40: ↑39 и ↓1 +38
Комментарии 72

Ассемблер RISC-V для начинающих

Время на прочтение 12 мин
Количество просмотров 35K

Если вы не знаете ни одного ассемблера, или, возможно, не имеете большого опыта кодинга как такового, то ассемблер RISC-V может быть одним из лучших вариантов для того, чтобы погрузиться в эту тему. Конечно, материалов по ассемблеру x86 гораздо больше. Больше людей, которые могут в этом помочь. Но x86 - это чудовище, имеющее более 1500 различных инструкций.

Архитектура RISC-V, напротив, придумана специально для того, чтобы быть простой в изучении и вместе с тем, практически эффективна для реализации высокопроизводительных микропроцессоров.

Если вам необходим хороший старт, и вы не знаете ничего о микропроцессорах, вы можете прочесть мою статью "Как работает современный микропроцессор?" (How Does a Modern Microprocessor Work?).

Если вы хотите чего-нибудь простого и весёлого, можете начать с различных игр, в основе которых лежит программирование на ассемблере: Learn Assembly Programming the Fun Way.

Другим может понравиться ретропроцессор, такой, как 6502, использовавшийся в Commodore 64. Но проблема в том, что он окончательно устарел. При его разработке не учитывались реалии сегодняшнего дня.

Большой плюс RISC-V состоит в том, что он обладает современным и простым набором команд, спроектированным с учётом современных требований, таких как медленный доступ к памяти, использование предсказателя переходов, суперскалярного out-of-order выполнения команд и т.д.

Если вам интересно всё это, прочтите: Why Is Apple’s M1 Chip So Fast?

Перед тем, как мы начнём, можете распечатать это: James Zhu RISC-V Reference.

Читать далее
Всего голосов 52: ↑51 и ↓1 +50
Комментарии 31

В сеть попали характеристики процессоров Intel 12-го поколения. Выглядят они спорно

Время на прочтение 5 мин
Количество просмотров 37K


Ресурс Videocardz под видом «утечки» опубликовал характеристики готовящихся к продаже в конце этого года процессоров Intel Alder Lake. Хотя, вероятнее всего, это предварительный вброс от маркетологов компании, чтобы отследить реакцию публики на новинку, так как подобные «утечки» не просто за несколько дней — за несколько месяцев до релиза — уже давно стали привычной нормой.

Наибольший интерес в публикации Videocardz представляет информация о компоновке ядер новых флагманов Intel 12-го поколения.

Согласно опубликованной информации новые процессоры Intel будут изготавливаться по уже знакомому нам техпроцессу 10 нм и оснащаться 16 ядрами, но с подвохом: только восемь из них будут «полноценными». Маркетологи компании даже ввели специальную терминологию: P-core и E-core, что расшифровывается как Prerfomance-core и Eco-core, или просто «big core» и «small core». Вот об этом решении стоит поговорить подробнее.
Читать дальше →
Всего голосов 57: ↑35 и ↓22 +13
Комментарии 140

Ближайшие события

Московский туристический хакатон
Дата 23 марта – 7 апреля
Место
Москва Онлайн
Геймтон «DatsEdenSpace» от DatsTeam
Дата 5 – 6 апреля
Время 17:00 – 20:00
Место
Онлайн

Путешествие Embox на Baikal

Время на прочтение 5 мин
Количество просмотров 3.8K


Всем привет.

Многие знают, что мы в проекте Embox любим портироваться на отечественные платформы. Статьи об этом можно посмотреть у нас в блоге. Например, Embox уже успешно восходил на Эльбрус. Теперь очередь за еще одним известным географическим названием и по совместимости процессором — Байкалом. У компании Байкал Электроникс есть два процессора (Baikal-M и Baikail-T1), поскольку Embox ориентирован на встроенные системы, начать мы решили с MIPS32 и запустились на Baikal-T1
Читать дальше →
Всего голосов 16: ↑14 и ↓2 +12
Комментарии 0

Как ускорить шифрование по ГОСТ 28147-89 на процессоре Baikal-M

Время на прочтение 12 мин
Количество просмотров 5.7K

Наиболее важные замечания перед написанием алгоритма


В этом посте на примере описания реализации алгоритма шифрования по ГОСТ 28147–89, построенного на сети Фейстеля, показаны возможности процессора Baikal-M и проведен анализ конвейера и сравнительные испытания реализации алгоритма с помощью векторных вычислений с сопроцессором SIMD и без него.

Особо хочу подчеркнуть, что Baikal-M не содержит на аппаратном уровне шифрования/криптографии. Описанные в этом посте действия применяются для проверки возможности создания программно-реализуемых средств шифрования.

Для тех, у кого нет времени или желания читать #многобукв# сразу результат – на Baikal-M можно получить 8 * 650Мбит/c ~ 5.2Гбит/с (с одного А57 ядра ~650Мбит/с)

СнК Baikal-M


Общая схема СнК ниже. Важно — СнК содержит 8 ядер ARM Cortex A57 (алгоритм оптимизирован под это ядро)

image

Ядро ARM Cortex-A57


Оптимизация алгоритма ГОСТ89 производится согласно документу ARM Cortex-A57 software optimization guide.

На следующем рисунке отображена схема конвейера ядер Cortex-A57 в составе процессора Baikal-M, для которого производилась оптимизация алгоритма.
Читать дальше →
Всего голосов 19: ↑17 и ↓2 +15
Комментарии 14

Zynq 7000. Собираем Linux и RootFS при помощи Buildroot

Время на прочтение 10 мин
Количество просмотров 13K

Продолжаем изучение SoC Zynq 7000 и разбираемся с тем, как организовать подготовку, сборку Linux для отладочной платы QMTech. В прошлой статье я рассмотрел процедуру быстрой сборки (без кастомизации) основных компонентов встраиваемой системы Linux и шаг за шагом прошли путь до приглашения к вводу в работающей ОС. Согласитесь, что если вы новичок - то работа была выполнена колоссальная! К счастью, всю эту работу можно автоматизировать! И в этой статье я хотел бы уделить внимание этому вопросу и рассказать как это сделать с помощью Buildroot. Эту статью можно считать логическим продолжением общего повествования о начале работы с Linux на Zynq.

Что такое Buildroot, как им пользовать и чем он может быть полезен для нас - я постараюсь раскрыть в этой статье, без углубления в дебри, но в достаточной степени, чтобы вы могли повторить за мной всю последовательность действий и получить желаемый результат.

Всем интересующимся - добро пожаловать под кат!

Читать далее
Всего голосов 16: ↑15 и ↓1 +14
Комментарии 11

Чужое счастье: история процессоров компании NexGen

Время на прочтение 7 мин
Количество просмотров 12K

Не всегда действительно прорывные продукты могут достичь заслуженного успеха на рынке. Нашему сегодняшнему герою повезло — он смог, и все же сегодня имя NexGen известно небольшому количеству энтузиастов, а процессоры этой марки крайне редки и даже у нас, в Digital Vintage, не нашлось образца марки NexGen для заглавного фото! И все же в лапках у Тирекса процессор, имеющий самое непосредственное отношение сегодняшней теме. Заинтригованы? Поехали!
Читать дальше →
Всего голосов 64: ↑64 и ↓0 +64
Комментарии 8

Архитектура процессора Эльбрус: стоит ли все это своих денег?

Время на прочтение 12 мин
Количество просмотров 79K


В России всего несколько компаний, занимающихся разработкой процессоров. Одна из этих компаний — МЦСТ с процессорами «Эльбрус». В целом, МЦСТ делает акцент на том, что их процессоры — российские, и государство всячески помогает ей. Во-первых, государство является основным потребителем «Эльбруса», поскольку обычному потребителю такой процессор на данный момент не нужен. А во-вторых, государство выдает субсидии на проекты МЦСТ и принимает инициативы, упрощающие деятельность этой компании  В этой статье пойдет речь о семействе процессоров «Эльбрус» и о том, что они могут предложить вместо процессоров из-за «бугра».

Процессоры «Эльбрус»


Советский период


В конце 60-х годов 20-го века в СССР была принята государственная директива, которая обозначала дальнейший вектор развития компьютеростроения СССР как копирование наработок западных коллег, в частности компьютера IBM S/360. В целом, многие советские инженеры, в том числе и отец советской кибернетики Сергей Лебедев, отзывались скептически о таком решении. По мнению Лебедева, путь копирования по определению является дорогой отстающих. Но других вариантов никто не видел или не хотел видеть.
Читать дальше →
Всего голосов 85: ↑76 и ↓9 +67
Комментарии 299

Тест Tiger Lake-Н — горячий, производительный, наш

Время на прочтение 4 мин
Количество просмотров 4.5K


Как и обещали, возвращаемся к новому семейству процессоров для производительных ноутбуков Intel Tiger Lake-Н. Одно из крупнейших компьютерных сетевых изданий AnandTech, известное своими доскональными обзорами и тестами «железа», одним из первых сумело получить в свое распоряжение референсный ноутбук на платформе Intel Tiger Lake-Н и провести ее всестороннее тестирование. Предлагаем вам краткое изложение самых интересных результатов теста.
Читать дальше →
Всего голосов 4: ↑2 и ↓2 0
Комментарии 7

Zynq 7000. Собираем Linux для платы QMtech

Время на прочтение 21 мин
Количество просмотров 24K

В этой статье я решил сделать небольшое отступление от общей линии повествования и зарулю на дорогу Linux. За то непродолжительное время, что я работаю с Zynq 7000, в тематических чатах я видел много вопросов насчет того, как запустить Linux на отладке. Я в общем-то, недолго думая, сел проштудировал документацию, примеры и завёл его своими руками под ту плату, что у меня есть в распоряжении. После этого я решил обобщить свои знания по этому вопросу и описать процедуру сборки, подготовки загрузочного образа Linux, который включает в себя U-boot, Device Tree Source, RootFS, и само ядро Linux. В дополнение к этому, я решил немного усложнить задачу и выяснил, как можно поморгать светодиодом подключенным к PL-части устройства из пространства пользователя Linux.

Обо всём этом я написал в этой статье. Всем интересующимся - добро пожаловать под кат.

Читать далее
Всего голосов 18: ↑18 и ↓0 +18
Комментарии 17

Вклад авторов