Как стать автором
Обновить
63.77

Процессоры

Изучаем мозги вычислительных устройств

Сначала показывать
Порог рейтинга
Уровень сложности

ARM против x86: В чем разница между двумя архитектурами процессоров?

Время на прочтение 6 мин
Количество просмотров 195K
Вы наверняка знаете, что мир процессоров разбит на два лагеря. Если вы смотрите это видео со смартфона, то для вас работает процессор на архитектуре ARM, а если с ноутбука, для вас трудится чип на архитектуре x86.

А теперь еще и Apple объявила, что переводит свои Mac на собственные процессоры Apple Silicon на архитектуре ARM. Мы уже рассказывали, почему так происходит. А сегодня давайте подробно разберемся, в чем принципиальные отличия x86 и ARM. И зачем Apple в это все вписалась?


Итак, большинство мобильных устройств, iPhone и Android'ы работают на ARM'е. Qualcomm, HUAWEI Kirin, Samsung Exynos и Apple A13/A14 Bionic — это все ARM-процессоры.

А вот на компьютере не так — там доминирует x86 под крылом Intel и AMD. Именно поэтому на телефоне мы не можем запустить Word с компьютера.
Всего голосов 98: ↑66 и ↓32 +34
Комментарии 197

Объем или частота, сколько нужно оперативной памяти в 2020 году?

Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 96K


На что влияет объем и частота оперативной памяти, какая конфигурация выгоднее для игр, для приложений и одновременной работы и того и другого – самый распространенный вопрос пользователей. Сколько же памяти нужно для различных задач. Чаще всего мы прибегаем к покупке стандартного набора из пары модулей DIMM частотой от 2666 МГц и выше. Устанавливают их в свой ПК и в 2-3 случаях из 10 немного их разгоняют до 3200-3800 МГц. Энтузиасты сразу выбирают комплекты с частотами более 4000 МГц. Для платформы AM4 разумный предел разгона находится в диапазоне между 3600-4000 МГц. LGA1151 разгоняется проще и лучше, позволяя достичь частоты памяти свыше 4000 МГц.

Для нашего теста мы будем использовать 2 диаметрально противоположных по свойствам комплекта памяти HyperX.
Читать дальше →
Всего голосов 13: ↑11 и ↓2 +9
Комментарии 50

Полку ARM прибыло: представлен первый 64-битный процессор ARM Cortex-R82

Время на прочтение 2 мин
Количество просмотров 15K

ARM-процессоры занимают новые для себя ниши. Это уже давно не только маломощные чипы с минимальным энергопотреблением. Недавно анонсировано третье поколение ARM-процессоров Thunder-X, о чем мы уже рассказывали. Теперь представлен процессор, который превосходит все предыдущие решения в серии R.

Он предназначен для работы в real-time системах, которые должны быть крайне надежными. Т.е. речь идет про оборудование, которое эксплуатируется в экстремальных условиях. Это промышленность, медицина, службы спасения и т.п.
Читать дальше →
Всего голосов 29: ↑28 и ↓1 +27
Комментарии 6

Даунклокинг Ice Lake AVX-512

Время на прочтение 6 мин
Количество просмотров 4.9K
image

Это короткий пост об исследовании поведения AVX2 и AVX-512 в связи с лицензионным даунклокингом новых чипов Intel Ice Lake.

Лицензионный даунклокинг1 — это малоизвестный эффект, при котором пределы частот опускаются ниже номинальных в случае выполнения определённых SIMD-инструкций, особенно тяжёлых инструкций с плавающей запятой или инструкций с 512-битной шириной.

Подробности о подобном виде даунклокинга можно прочитать в этом ответе на StackOverflow, и мы уже довольно детально объясняли низкоуровневую механику подобных переходов. Также можно найти инструкции о том, как воспользоваться широкими SIMD (Single Instruction Multiple Data: тип или расширение архитектуры набора команд, например, Intel AVX или ARM NEON, способные выполнять множественные идентичные операции с элементами, упакованными в SIMD-регистр) с учётом этой проблемы2.

Информация по ссылкам написана в контексте Skylake-SP (SKX, серверной архитектуры Intel Skylake, включающей в себя Skylake-SP, Skylake-X и Skylake-W), которые стали первым поколением чипов с поддержкой AVX-512.

Какова же ситуация с Ice Lake — с самыми новыми чипами, поддерживающими как инструкции AVX-512 из SKX, так и имеющими совершенно новый набор инструкций AVX-512? Нам придётся смотреть на эти новые инструкции издалека, и мы никогда не сможем воспользоваться ими из-за даунклокинга?
Читать дальше →
Всего голосов 13: ↑13 и ↓0 +13
Комментарии 5

Истории

Эмоциональная история процессоров: IBM/370

Уровень сложности Средний
Время на прочтение 25 мин
Количество просмотров 11K
В первой части были описаны многие разные процессоры до середины 90-х. Для мейнфреймов IBM там места не нашлось, так как эти системы долгое время не использовали процессоры-чипы. Однако, мейнфреймы IBM тесно связаны с другими компьютерными системами, долгое время являясь одними из лучших образцов компьютерной техники, на которые так или иначе ориентировались практически все. Кстати, формат хабр-блога, как и Википедии, позволяет редактирование, что позволило значительно переработать содержимое первой части с учетом поступивших замечаний и прочей дополнительной информации.

В этой части главное внимание уделяется сравнению машинного языка мейнфреймов с другими системами, которые были популярны в период с 70-х по 90-е. Это прежде всего x86, 68k, VAX и ARM. Системы 390 и, в особенности, Z рассматриваются очень фрагментарно – основное внимание уделяется именно системе 370.
Читать дальше →
Всего голосов 15: ↑13 и ↓2 +11
Комментарии 68

Как процессор 8086 работает с питанием и сигналами тактовой частоты

Время на прочтение 11 мин
Количество просмотров 6.2K
Одна из недооценённых характеристик ранних микропроцессоров – сложность в распределении питания внутри интегральной схемы. У современного процессора может быть 15 слоёв металла с проводниками, но у чипов из 1970-х, например, у 8086, был всего один металлический слой, из-за чего разводка проводников представляла собой проблему. Сигналы тактовой частоты (синхросигналы) тоже нужно доводить до всех частей чипа, чтобы все они работали синхронно.

На фото ниже показан кристалл 8086 под микроскопом. Виден металлический слой сверху чипа, под которым прячутся кремниевая подложка и поликремниевый слой с проводниками. По периметру кристалла снаружи крохотная проволочная разварка соединяет площадки кристалла с внешними ногами. У 8086 площадка питания расположена сверху, а площадки земли – сверху и снизу. У каждой из них есть два проводка проволочной разварки, что удваивает величину поддерживаемого тока. Видны широкие металлические дорожки, идущие от площадок питания и земли. Они распределяют питание по чипу.
Читать дальше →
Всего голосов 13: ↑12 и ↓1 +11
Комментарии 4

Процессоры Intel Tiger Lake — новое поколение с новым логотипом

Время на прочтение 2 мин
Количество просмотров 21K
Итак, это случилось. После периода ожиданий, утечек и предположений Intel представила свои процессоры 11 поколения. Первыми по традиции анонсированы модели для мобильных и ультра-мобильных устройств (в предыдущих поколениях они имели индексы U и Y). Теперь подход к именованию изменился, и не только он. Вместе с процессорами представлен и новый их логотип. Это, между прочим, тоже событие: за 50-летнюю историю Intel ребрендинг происходит всего лишь второй раз. Новые эмблемы получат и другие продукты компании, ну а мы сейчас сосредоточимся на процессорах. Давайте по горячим следам посмотрим, что же в них нового.
Читать дальше →
Всего голосов 24: ↑20 и ↓4 +16
Комментарии 41

Microsoft оптимизирует ядро Linux для серверных ARM

Время на прочтение 2 мин
Количество просмотров 9.5K


На конференции Linux Plumbers Conference 2020 разработчики Microsoft рассказали о своем экспериментальном проекте — оптимизации ядра Linux для серверных ARM-процессоров. С докладом выступил главный менеджер по разработке программного обеспечения Ян Бирман.

По словам специалиста, проект стартовал по внутреннему запросу компании. Linux уже используется в проектах Azure Cloud, Azure Sphere и Windows Subsystem for Linux. Перед командой Бирмана поставили задачу максимизировать производительность облачного сервиса на Linux при использовании процессоров с архитектурой ARM или x86 с 64-битной разрядностью. Разработчикам позволили скомпилировать ядро для операционной системы с собственными параметрами и флагами.
Читать дальше →
Всего голосов 27: ↑20 и ↓7 +13
Комментарии 5

Как заставить код выполняться за одинаковое время? Способы от Яндекс.Контеста

Время на прочтение 5 мин
Количество просмотров 12K
Недавно мы объявили на Хабре, что начинаем принимать заявки на Яндекс.Алгоритм и другие треки чемпионата по программированию Yandex Cup. Уже много лет онлайн-соревнования Яндекса и других компаний проходят на платформе Контест. Меня зовут Павел Тыквин, я один из разработчиков Контеста. Основная задача нашей платформы — получить от участника чемпионата исходный код решения, скомпилировать и запустить этот код, прогнать тесты и вернуть результат. Звучит не очень сложно. Давайте попробуем.

int main()
{
	int n = 500000000;
	int *a = new int[n + 1];
	for (int i = 0; i <= n; i++)
		a[i] = i;
	for (int i = 2; i * i <= n; i++)
	{
		if (a[i]) {
			for (int j = i*i; j <= n; j += i) {
				a[j] = 0;
			}
		}		
	}
	delete[] a;
	return 0;
}
Читать дальше →
Всего голосов 72: ↑70 и ↓2 +68
Комментарии 48

Отечественная компания разработала российскую СХД на «Эльбрусах» c уровнем локализации 97%

Время на прочтение 2 мин
Количество просмотров 16K


Омская компания «Промобит» смогла добиться включения своей СХД на «Эльбрусах» в Единый реестр российской радиоэлектронной продукции при Минпромторге. Речь идет о системе СХД Bitblaze Sirius серии 8000. В реестр вошли три модели этой серии. Основное отличие моделей друг от друга — набор жестких дисков.

Компания теперь может поставлять свою СХД для муниципальных и государственных нужд. Стоит напомнить, что в конце прошлого года Правительство РФ запретило государственные закупки иностранных СХД. Причина запрета — желание обеспечить безопасность критической инфраструктуры страны.
Читать дальше →
Всего голосов 41: ↑38 и ↓3 +35
Комментарии 109

Отечественный хостинг-провайдер предлагает тарифы с частотой ядра до 5,3 GHz. И это полная бессмыслица

Время на прочтение 4 мин
Количество просмотров 11K


По всей видимости, ребята, которые в пятом-шестом классе мерялись, у кого на процессоре выше частота, теперь выросли и стали маркетологами в хостинг-провайдерах: это первый на нашей памяти случай, когда хостинг предлагает тарифы с тактовой частотой 5 GHz, а «максимальное» предложение и вовсе манит потребителя цифрой в 5,3 GHz.

И первое впечатление сразу где-то на уровне: «ого». Однако частота серверного процессора выше привычных нам 2,8-3,6(4,0) GHz сейчас не имеет никакого смысла, это очевидно для большинства специалистов. Но давайте разбираться по порядку, почему неизвестный маркетолог уверенно ездит на наших с вами травмах юности.

Статья не носит целью опорочить кого-либо, но когда мы увидели, что продают под видом ультра-быстрых решений, удержаться не смогли. Особенно с учетом того, что не всегда именно технические специалисты принимают окончательное решение о закупке арендных мощностей.
Читать дальше →
Всего голосов 90: ↑36 и ↓54 -18
Комментарии 45

Cerebras Systems представила самый большой в мире процессор с 2,6 трлн транзисторов и 850 000 ядер

Время на прочтение 2 мин
Количество просмотров 25K

В прошлом году компания Cerebras System представила самый большой в мире процессор. Его размеры составили 220 x 220 мм, площадь — 46 225 мм². Процессор включает 1,2 трлн транзисторов. Чип получил название WSE (Wafer Scale Engine). Представители компании разработали и компьютер CS-1, основой которого стал гигантский процессор. Систему официально представили 18 ноября 2019 года.

Сейчас Cerebras System рассказала о новом процессоре, количество транзисторов в котором увеличится более чем в 2 раза — с 1,2 трлн до 2,6 трлн. Резкое увеличение количества элементов в чипе стало возможным благодаря переходу на 7-нм техпроцесс. Кратно выросло и число ядер — их теперь 850 000.
Читать дальше →
Всего голосов 29: ↑29 и ↓0 +29
Комментарии 52

Как на самом деле делают процессоры? РАЗБОР

Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров 71K
Как создаются современные процессоры? Насколько это сложный и интересный процесс и почему так важна некая Экстремальная УФ-литография? В этот раз мы копнули действительно глубоко и готовы рассказать вам об этой магии технологий. Располагайтесь поудобнее, будет интересно.

Вот вам затравочка — 30-килоВаттный лазер в вакууме стреляет по капле олова и превращает ее в плазму — скажете фантастика?

А мы разберемся как это работает и расскажем об одной компании из Европы, которая стоит тенью за всеми гигантами Apple, AMD, Intel, Qualcomm, Samsung и другими и без нее никаких новых процессоров бы и не было. И нет это, к сожалению, не Чебоксарский завод электроники.


Чтобы понять процесс экстремальной ультрафиолетовой литографии — нам надо для начала понять, что вообще такое фотолитография. Сам процесс по своей сути очень похож на то как печатаются фотографии с пленочных негативов на фотобумагу! Не верите — сейчас все объясним.
Всего голосов 85: ↑80 и ↓5 +75
Комментарии 103

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

i9-10900K против i9-9900K: что можно выжать из новых Intel Core на старой архитектуре

Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров 23K


Чуть больше года прошло с того момента, как я тестировал совершенно новенькие Intel Core i9-9900K. Но время идёт, всё меняется, и вот уже Интел выпустил свежую линейку процессоров 10-го поколения Intel Core i9-10900K. Какие сюрпризы готовят нам эти процессоры и правда ли всё меняется — поговорим об этом прямо сейчас.
Читать дальше →
Всего голосов 10: ↑6 и ↓4 +2
Комментарии 7

ARM для серверов: подробности о процессоре Marvell ThunderX3 с 60 ядрами в SCM, 96 ядрами в MCM и SMT4

Время на прочтение 2 мин
Количество просмотров 5.2K


Компания Marvell на мероприятии Hot Chips 32 раскрыла подробности о третьем поколении ARM-процессоров Thunder-X, о котором мы рассказывали ранее.

ARM-процессоры за последние несколько лет стали чрезвычайно востребованными в мобильной сфере, но сейчас наблюдается и другой тренд — проникновение чипов с этой архитектурой в разработку серверов. Как оказалось, процессоры с архитектурой ARM показывают себя очень неплохо. Но давайте узнаем, что же предлагает Marvell.
Читать дальше →
Всего голосов 22: ↑22 и ↓0 +22
Комментарии 0

Пора переходить в красный лагерь: выбираем лучший AMD EPYC для сервера

Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 21K
Сложно поверить, но последний серьезный успех AMD на рынке серверных микропроцессоров датирован далеким 2004 годом. Более 15 лет назад компания представила 64-битные Opteron, которые удачно конкурировали с интеловскими Xeon на ядрах Gallatin, обеспечивая требуемую производительность при умеренном на то время тепловом пакете. Дальнейшие годы прошли в полной доминации «синих», а отсутствие прямого конкурента позволило им занять лидирующие места в большинстве сегментов рынка. Но с выходом линеек Ryzen (для настольных ПК) и EPYC (для серверных станций) AMD не просто наверстывает упущенное, а всерьёз претендует на звание единоличного короля. Какие сильные стороны «красных» камней и что взять для создания недорогой и производительной серверной станции? Об этом и не только расскажем далее.


Читать дальше →
Всего голосов 40: ↑32 и ↓8 +24
Комментарии 15

Зачем процессорам нужен кэш и чем отличаются уровни L1, L2, L3

Время на прочтение 10 мин
Количество просмотров 116K


Во всех центральных процессорах любого компьютера, будь то дешёвый ноутбук или сервер за миллионы долларов, есть устройство под названием «кэш». И с очень большой вероятностью он обладает несколькими уровнями.

Наверно, он важен, иначе зачем бы его устанавливать? Но что же делает кэш, и для чего ему разные уровни? И что означает «12-канальный ассоциативный кэш» (12-way set associative)?
Читать дальше →
Всего голосов 41: ↑39 и ↓2 +37
Комментарии 40

Крохотные генераторы подкачки заряда в процессоре 8086, создающие отрицательное напряжение

Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров 13K

Увеличенное фото чипа 8086; видно кремниевый кристалл и проволочную разварку

Революционный микропроцессор Intel 8086, представленный в 1978 году, породил целую группу процессоров х86, которые и по сей день используются в настольных и серверных компьютерах. Чип построен на цифровых цепях, однако в нём присутствуют и аналоговые контуры: генераторы подкачки заряда, превращающие питание процессора 5 В в отрицательное напряжение для увеличения быстродействия. Я занимаюсь реверс-инжинирингом 8086 на основе фоток кристалла, и в данной записи описываю конструкцию этих генераторов подкачки заряда и принцип их работы.

Строго говоря, конечно, весь чип создан из аналоговых компонентов. Как гласит старая поговорка, «цифровые компьютеры делаются из аналоговых комплектующих». Её автор – инженер DEC Дон Вонада, и его афоризмы были опубликованы в журнале Computer Engineering в 1978 году.
Читать дальше →
Всего голосов 36: ↑32 и ↓4 +28
Комментарии 18

Как устроены DPU, сопроцессоры для обработки данных

Время на прочтение 5 мин
Количество просмотров 11K

Специализированные процессоры ASIC для конкретных областей — один из способов «перезапустить» закон Мура и преодолеть ограничения универсальных CPU общего назначения. Сейчас это очень перспективная область развития микроэлектроники. Собственные проекты есть у Google, Amazon и других компаний. Например, Google выпускает тензорные процессоры Google TPU, а в дата-центрах Amazon работают чипы AWS Graviton на ядре ARM.

Первые представляют собой ASIC для нейронных сетей, вторые — 64-битные ARM общего назначения для оптимизации соотношения цены и производительности в рабочих нагрузках, требующих больших вычислительных ресурсов.

Еще один класс универсальных ASIC, где в последнее время идут активные эксперименты, — это специализированные сопроцессоры для обработки данных (data processing unit, DPU), разновидность умных сетевых карт (SmartNIC). Вот некоторые представители этого вида: Nvidia BlueField 2, Fungible и Pensando DSC-25.

Что они из себя представляют? Для каких задач подходят? Давайте посмотрим.
Читать дальше →
Всего голосов 27: ↑27 и ↓0 +27
Комментарии 3

Новости Intel Arch Day 2020: Intel Xe GPU в ассортименте

Время на прочтение 2 мин
Количество просмотров 3.5K


Мы продолжаем свой репортаж о новостях, которые принес прошедший всего день назад Intel Architecture Day 2020. Сегодняшняя их порция касается графических процессоров Intel Xe — стал известен весь ассортимент их микроархитектур на ближайшую перспективу. Не обошлось без дополнений и обновлений.
Читать дальше →
Всего голосов 10: ↑9 и ↓1 +8
Комментарии 3

Вклад авторов