книги хакеры / журнал хакер / 202_Optimized
.pdf
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|
||||||
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
||||||
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
||
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
||||
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
|
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
|
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
||||||||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
||
w Click |
|
|
|
|
|
m |
w Click |
|
|
|
|
|
m |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
. |
|
|
|
|
g |
.c |
|
|
|
. |
|
|
|
|
g |
.c |
|
||||||
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
||||||
|
|
|
|
-xcha |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-x cha |
|
|
|
|
|
фабрик. Люди, способные решать такие задачи, должны быть для государства значительно более ценным ресурсом, чем ломящиеся от сыра закрома, да простят меня сыровары.
ГОРЫ И ОЗЕРА
Сегодня даже далекий от ИТ человек слышал о «наших» процессорах «Эльбрус» и «Байкал» — гордости отечественного процессоростроения. А вот какие конкретно разработки кроются за этими известными названиями, знает не каждый.
Восьмиядерник «Эльбрус-8С» в железе
За словом «Эльбрус» стоит важная историческая ветвь развития отечественной вычислительной техники: многопроцессорные вычислительные комплексы, разрабатываемые с семидесятых по девяностые годы, а также машинная (а ныне — микропроцессорная) архитектура, которая значительно отличается от существующих на массовом рынке решений. С этим названием связана целая группа компаний — МЦСТ, «ИНЭУМ им. И. С. Брука» и «Эльбрус-2000». Заодно «Эльбрус» — это торговая марка микропроцессоров и компьютеров, которые проектирует и выпускает компания МЦСТ.
Костяк модельной линейки «Эльбрусов» составляют три разновидности систем на чипе (SoC):
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|
||||||
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
||||||
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
||
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
||||
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
|
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
|
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
||||||||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
||
w Click |
|
|
|
|
|
m |
w Click |
|
|
|
|
|
m |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
. |
|
|
|
|
g |
.c |
|
|
|
. |
|
|
|
|
g |
.c |
|
||||||
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
||||||
|
|
|
|
-xcha |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-x cha |
|
|
|
|
|
• «Эльбрус-2С+» — гибрид 2011 года выпуска с двумя ядрами, основанными на архитектуре ELBRUS, и четырьмя ядрами цифрового сигнального процессора (DSP — digital signal processor) Multicore, разработанными НПЦ «Элвис»;
• «Эльбрус-4С»2013годавыпуска.ЧетырехъядерникнаархитектуреELBRUS;
• «Эльбрус-8С» — восьмиядерный флагман, первая партия которого была изготовлена в 2014 году, а запуск в серию происходит сейчас, в 2015-м.
В этом же году должна завершиться разработка системы на чипе «Эль- брус-1С+» — развития одноядерного энергоэффективного решения «Эль- брус-1С» с интегрированным графическим ядром. Вот его спецификации: одно ядро, работающее на частоте 1 ГГц, до 25 операций в такт, кеш второго уровня 2 Мбайт, два канала DDR3-1600. Для планшетов — самое то!
Блок-схема новейшего восьмиядерника «Эльбрус-8С»
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|
||||||
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
||||||
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
||
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|||||
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
|
|
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
||||||||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
||
w Click |
|
|
|
|
|
m |
|
w Click |
|
|
|
|
|
m |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
. |
|
|
|
|
g |
.c |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
g |
.c |
|
||||||
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
||||||
|
|
|
|
-xcha |
|
|
|
|
|
В целом же роадмап «Эльбрусов» прописан до 2021 года и предусматривает |
|
|
|
-x cha |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
появление шестнадцати- и даже тридцатидвухъядерных моделей.
Roadmap «Эльбрусов». Перспектива: 32 ядра и 10 нанометров
Ну и поскольку «Эльбрус» — это еще и компьютеры, то в производственной линейке МЦСТ имеются микросхемы КПИ и КПИ-2 («контроллеры периферийных интерфейсов»), что в переводе с бюрократического обычно называется «южный мост».
Первая серия КПИ-2 была выпущена в 2014 году. Контроллер поддерживает SATA, USB 2.0 и Gigabit Ethernet, а также спецификацию шины PCI Express 3.0, а значит, потенциально позволит комплектовать компьютеры «Эльбрус» быстрыми видеокартами и прочей новейшей периферией.
В целом в «эльбрусостроении» виден строгий системный подход. Он направлен и на разработку архитектурных решений, и на их реализацию в кремнии, и на создание на их основе самых разных компьютеров — от многопроцессорных вычислителей до персоналок и даже портативных устройств.
Кажется, что вот он, рецепт независимости от иноземных технологий: взять архитектуру «Эльбрус», сделать на ее основе процессоры «Эльбрус» и ставить их в компьютеры «Эльбрус». Останется внедрить эту матрешку в госструктуры, министерство обороны, спецслужбы и промышленность.
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|||
|
|
X |
|
|
|
|
|
|||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
||
|
F |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
||
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
|||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
w Click |
|
|
|
|
|
m |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
. |
|
|
|
|
|
.c |
|
||
|
|
p |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
||
|
|
|
|
-xcha |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|||
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|||
|
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
||
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
||
|
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
|||
|
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
w Click |
|
|
|
|
m |
||||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
.c |
|
||
|
|
|
p |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
||
|
|
|
|
|
-x cha |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«Эльбрус КПИ-2». Даешь российский южный мост!
Baikal-T1 — ничего своего или наше все?
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|
||||||
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
||||||
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
||
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
||||
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
|
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
|
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
||||||||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
||
w Click |
|
|
|
|
|
m |
w Click |
|
|
|
|
|
m |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
. |
|
|
|
|
g |
.c |
|
|
|
. |
|
|
|
|
g |
.c |
|
||||||
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
||||||
|
|
|
|
-xcha |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-x cha |
|
|
|
|
|
Зачем же тогда Минпромторг России при участии «Ростех», «Роснано» и компании «Т-Платформы» вкладывает немалые средства в компанию «Байкал Электроникс»? Она занимается разработкой двухъядерного микропроцессора Baikal-T1, который не без гордости именуют «отечественной системой на кристалле». Своей целью разработчики «Байкала» тоже ставят создание основы отечественной аппаратной платформы — в первую очередь, конечно же, для использования в области госуправления и значимых промышленных отраслей.
Зачем искусственно создавать конкурента «Эльбрусу»? Тем более что в основе Baikal-T1 не своя, а лицензированная технология. Лицензию предоставляет нынешний владелец архитектуры MIPS — компания Imagination Technologies. Baikal-T1 построен на новеньком ядре P5600 поколения Warrior, а сами процессоры производятся на мощностях крупнейшего контрактного производителя — тайваньской компании TSMC.
Блок-схема Baikal-T1
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|||
|
|
X |
|
|
|
|
|
|||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
||
|
F |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
||
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
|||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
w Click |
|
|
|
|
|
m |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
. |
|
|
|
|
|
.c |
|
||
|
|
p |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
||
|
|
|
|
-xcha |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|||
|
|
X |
|
|
|
|
|
|||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
||
|
F |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
||
|
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
|||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
w Click |
|
|
|
|
m |
|||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
. |
|
|
|
|
|
.c |
|
||
|
|
p |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
||
|
|
|
|
-x cha |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Baikal-T1 используется в системе «Ресурс-30», которая управляет новейшими станками с ЧПУ
Вот тут-то евангелистам и визионерам импортозамещения впору заголосить о том, что «царь-то не настоящий», то есть «Байкал» — никакой не отечественный процессор, и Imagination Technologies, равно как и TSMC, могут заложить
внего недокументированные возможности.
Ичтобы возразить на подобные выпады, а также заодно разобраться, что же на самом деле представляет собой рынок отечественной микроэлектроники, стоит попристальнее взглянуть на понятия «архитектура ISA», «IP-ядра»
и«вафельный полуфабрикат».
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|
|||
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
|
||
|
F |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|||
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
|
|||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
|
w Click |
|
|
|
|
|
m |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
.c |
|
|
||
|
|
p |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
|
||
|
|
|
|
-xcha |
|
|
|
|
ОТ ISA К IP-ЯДРАМ. ПРОИЗВОДИТЬ ИЛИ ЛИЦЕНЗИРОВАТЬ? |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|||
|
|
X |
|
|
|
|
|
|||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
||
|
F |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
||
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
|||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
w Click |
|
|
|
|
|
m |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
. |
|
|
|
|
|
.c |
|
||
|
|
p |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
||
|
|
|
|
-x cha |
|
|
|
|
Выпуск микропроцессоров в промышленных масштабах — процесс сложный
имногоэтапный. И первый этап — это принятие решения о том, какой будет архитектура набора команд (ISA — Instruction Set Architecture) его ядра. По большому счету вариантов всего два: разработать эту самую ISA самостоятельно либо лицензировать ее у стороннего разработчика.
Самостоятельная разработка — это путь в неведомое с весьма непредсказуемым результатом. Слишком много факторов влияет на эффективность
ижизнеспособность ISA. Просто так конкурента существующим решениям не создать — они совершенствовались и оттачивались годами.
Лицензировать ISA гораздо проще. Достаточно подыскать у имеющихся владельцев интеллектуальной собственности (IP — Intellectual Property) на ISA подходящее по функциональным параметрам решение.
Ветвистое древо архитектур ISA. За каждой веткой — долгий труд разработчиков
Главных вариантов опять же два: CISC и RISC. Разработками на основе CISC (Complex instruction set computing) сейчас занимается почти исключительно Intel: там делают всем известные архитектуры IA-32 (она же x86) и x86-64 — они развиваются с конца семидесятых годов. Хотя, конечно же, в свое время весомый вклад в развитие CISC внесли такие компании, как IBM, Motorola, VAX, PDP, MOS и Zilog.
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|
||||||
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
||||||
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
||
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
||||
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
|
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
|
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
||||||||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
||
w Click |
|
|
|
|
|
m |
w Click |
|
|
|
|
|
m |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
. |
|
|
|
|
g |
.c |
|
|
|
. |
|
|
|
|
g |
.c |
|
||||||
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
||||||
|
|
|
|
-xcha |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-x cha |
|
|
|
|
|
ISA x86 и x86-64 доступны для лицензирования. Примерами успешных и не очень лицензиатов служат компании AMD, VIA и Cyrix. Есть даже открытые реализации ISA x86 в рамках направления Open Cores, например проект Zet. Но бал правит, конечно же, Intel — это главный потребитель собственной ISA, и тягаться с ним нереально.
Другоедело—архитектураRISC(Reducedinstruction set computing). Генеалогическое древо этого класса ISA более ветвистое. Стоит начать с того, что у него два корня: MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages), берущий основу от исследовательских разработок Стэнфордского университета, и Berkeley RISC — результат исследований калифорнийского университета Беркли.
У ISA MIPS в настоящее время один владелец IP — компания Imaginatiom Technologies. А вот проект Berkeley
RISC породил несколько IP-веток, наиболее известные из которых — это ARM, SPARC и DEC Alpha.
Держатели IP MIPS, равно как и владельцы IP-веток Berkeley RISC, охотно лицензируют свою интеллектуальную собственность, за исключением разве что почившей в 2003 году ISA DEC Alpha. IP-ядра на основе архитектуры MIPS активно применяются в телекоммуникационной отрасли и в индустрии игровых приставок, а ISA SPARC (самый крупный лицензиат — компания Fujitsu) служит основой высокопроизводительных серверных платформ.
На IP-решениях ARM, как известно, построена львиная доля SoC для смартфонов и планшетов. Так, микропроцессоры Kirin — основа смартфонов Huawei Honor, которые выпускает HiSilicon Technologies (подразделение компании Huawei),
— это сборка IP-блоков, лицензируемых у ARM (IP-ядра и графические IP-ядра), Imagination Technologies (графические IP-ядра) и Vivante (графические IP-ядра).
Лицензиатам IP отнюдь не возбраняется совершенствовать ISA, выпуская собственные расширения, которые при этом становятся новыми IP. Системы на чипе ключевых игроков рынка смартфонов и планшетов — компаний Apple и Samsung содержат лицензированные у ARM IP-блоки, дополненные собственными наработками.
Еще один хороший пример — это модельная линейка микропроцессоров Loongson, которую разрабатывают в рамках китайского плана импортозамещения — Государственной программы 863. Изначально архитектура Loongson была основана на лицензированных IP-ядрах с ISA MIPS64. Но уже третья их версия получила расширения собственной разработки, совокупность которых называется LoongISA.
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|||
|
|
X |
|
|
|
|
|
|||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
||
|
F |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
||
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
|||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
w Click |
|
|
|
|
|
m |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
. |
|
|
|
|
|
.c |
|
||
|
|
p |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
||
|
|
|
|
-xcha |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|||
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|||
|
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
||
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
||
|
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
|||
|
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
w Click |
|
|
|
|
m |
||||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
.c |
|
||
|
|
|
p |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
||
|
|
|
|
|
-x cha |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Народный китайский процессор Loongson. Пример того, как лицензированная система команд может быть дополнена собственными разработками
С китайцами все понятно, но есть ли такие проекты у нас? Оказывается, есть! Например, та же компания МЦСТ покупает лицензию на ISA SPARC v8 и v9. Наряду с процессорами «Эльбрус» она серийно выпускает процессоры «МЦСТ» серии R (R150, R500 и R1000), которые успешно применяются в вычислительных комплексах и модулях, разрабатываемых для Министерства обороны.
НТЦ «Модуль» — производитель весьма востребованных SoC для цифровой обработки сигналов. В своих СБИС серии К1879 — основе телевизионных приставок и приемников спутникового вещания — он использует ARM1176.
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|||
|
|
X |
|
|
|
|
|
|||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
||
|
F |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
||
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
|||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
w Click |
|
|
|
|
|
m |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
. |
|
|
|
|
|
.c |
|
||
|
|
p |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
||
|
|
|
|
-xcha |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|||
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|||
|
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
||
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
||
|
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
|||
|
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
w Click |
|
|
|
|
m |
||||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
.c |
|
||
|
|
|
p |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
||
|
|
|
|
|
-x cha |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В основе систем на чипе серии К1879 — ядро ARM1176. Похожая SoC ставится в Raspberry Pi
НПЦ «Элвис» производит микропроцессоры «Мультиком-02», предназначенные для связных, навигационных и мультимедийных решений. Там используются IP-ядра ARM Cortex A9.
Холдинг «Рикор» выпускает серверные платформы на базе закупаемых у компании Marvell ARM-процессоров ARMADA XP. «Рикор» входит в консорциум OpenPower, который объединяет крупнейших разработчиков IP-решений на базе ISA Power и вычислительных систем на их основе. Существуют планы по разработке собственного микропроцессора на основе IP OpenPower. Это RISC-архитектура Power ISA, в свое время разработанная в IBM.
А что же с собственными, уникальными разработками российских производителей в области ISA-архитектур и IP-блоков? Есть и такие! И здесь снова нужно вспомнить «Эльбрус».