Новости про архитектура

SambaNova хочет сменить архитектуру компьютеров

Незаметный стартап SambaNova изъявил желание изменить устройство современных компьютеров, созданную Фон Нейманом.

Исполнительный директор SambaNova Родриго Лиан заявил, что последние 30 лет компьютеры были «сфокусированы на инструкциях и операциях». При этом в следующие 5, 10, 20 лет, растущие объёмы данных будут требовать неимоверного роста вычислительной способности.

Поэтому он хочет создать новый чип, который заменит собой целую систему. «Чтобы провести фундаментальные изменения в вычислениях, вам, очевидно, нужно ввести новое ядро, однако вам придётся построить целую систему, в которую нужно интегрировать несколько слоёв аппаратного и программного обеспечения».

Переконфигурируемый процессор от SambaNova

Сооснователь стартапа, профессор стэндфордского университета Кунле Олукотун, отметил, что устройства с программируемой логикой похожи на программируемую вентильную матрицу, и могут постоянно менять свою форму, чтобы перестраивать цепь для различных программ при помощи умного компилятора, такого как Spatial.

Spatial является языком вычислений, который может брать программы и перекомпоновывать их в параллельно исполняемые операции с возможностью создания «переконфигурируемых» чипов, способных менять свою цепь на лету.

Олуктун пояснил, что вместо использования программных инструкций в фиксированном наборе логических структур, постоянно размещённых в процессоре, их процессор переопределяет свою цепь, возможно, каждый такт, для вариативного манипулирования большим объёмом данных, «проходящим» через чип.

Современные чипы исполняют инструкции по «фиксированному конвейеру». В переконфигурируемой архитектуре не существует инструкций, двигающихся по такому конвейеру. Данные движутся по конвейеру, а переконфигурируются сами инструкции в аппаратном обеспечении.

AMD рассказала о преимуществе чиплетов в Zen 2

На конференции ISSCC 2020 компания AMD рассказала об инновациях в её процессорах архитектуры Zen 2, которые позволили продавать их заметно дешевле конкурента.

Презентация касалась не самой архитектуры ядер Zen 2, а того, как они соединены. Как в серверных, так и в настольных процессорах Zen 2 компания использовала структуру чиплетов, при которой процессор состоит из нескольких независимых ядер, расположенных на одной общей подложке. Это позволило сэкономить огромные суммы, по сравнению с процессорами монолитной конструкции.

Процессор AMD EPYC 7742

Так, с использованием монолитной 7 нм структуры процессор EPYC с 64 ядрами было бы вообще невозможно создать. В то же время, используя чиплеты для 48-ядерной модели, себестоимость процессора оказывается вдвое меньше. С уменьшением числа ядер, экономия также снижается, однако в любом случае, компания может продавать процессоры по меньшей цене.

Сравнение стоимости чиплетов и цельного процессора Ryzen 3-го поколения

Такая же картина наблюдается и в настольном сегменте. Произвести 16-ядерный Ryzen 9 3950X в виде чиплетов стоит вдвое меньше, чем если делать такие процессоры традиционно. Даже 8-ядерные модульные процессоры несут небольшую выгоду.

Сравнение стоимости чиплетов и цельного процессора EPYC 2-го поколения

Отмечается, что в будущем все крупномасштабные процессоры будут иметь чиплетную конструкцию. Существующие недостатки такой структуры с лихвой окупаются меньшей стоимостью производства.

Будущие Zen ориентируются на изменения архитектуры

Будущее процессоров Zen связано с изменениями архитектуры, а не только техпроцесса производства. Об этом сообщила исполнительный директор AMD Лиза Су.

Успех Zen 2 связан с тремя факторами: технологией изготовления, улучшенной конструкцией ядра и инновационным чиплетом, подходящим к производству процессора. Много внимания уделялось новой 7 нм технологии производства, которая не только повысила энергоэффективность, но и позволила поднять частоты и уплотнить транзисторы.

Процессор AMD Ryzen

В ходе отчёта за III квартал Лиза Су сообщила, что будущие процессоры Zen будут полагаться не только на улучшения техпроцесса. Теперь фирма будет в основном полагаться на изменения в архитектуре. Она отметила, что переход на 5 нм процесс произойдёт в своё время, однако главным движителем изменений будет именно архитектура.

Тем не менее, вряд ли возможны сильные изменения архитектуры без новой технологии производства. Достаточно вспомнить Intel, которая застряв на 14 нм производстве не внесла сколь-либо значимых изменений в сам CPU. И сейчас для AMD очень важно не повторить эту ошибку.

Intel официально представила микроархитектуру Tremont

В конце прошлой недели компания Intel представила микроархитектуру Tremont, которая по словам главного архитектора Стивена Робинсона является «самой совершенной маломощной архитектурой x86 на сегодня».

Новая архитектура ULP (ultra low power) будет использована в будущих процессорах Atom, названных Lakefield, которые найдут себе место в Microsoft Surface Neo.

Архитектура Intel Tremont

По сравнению с нынешней архитектурой Goldmont Plus, архитектура Tremont обеспечивает 30% прирост в скорости внутренних операций. Это достигается за счёт предиктивной линейки, аналогичной используемой в Intel Core, 6-линейного движка декодирования, поддерживаемому 4-линейным движком отправки, соединённым с 10 исполнительными портами: 7 для целочисленных операций и 3 для векторных. Максимальный объём кэша L2 увеличен на 0,5—4,5 МБ, а число инструкций выросло на 8. Всё это привело к тому, что скорость работы мобильной системы удастся поднять до скорости Sandy Bridge.

Что касается оптимизаций, то архитектура Tremont предлагает новую технологию под названием Intel Speed Shift, которая позволяет быстро менять частоту при выполнении операции. Безопасность обеспечивается Intel Total Memory Encryption и Rooted Secure Boot.

Устройства на базе процессоров Atom Lakefield мы увидим в следующем году.

AMD работает над убийцей NVIDIA

Компания AMD только выпустила первые видеокарты архитектуры RDNA, которая уже успешно конкурирует с NVIDIA Turing. Однако, фирма готовит новое поколение продуктов Navi.

Компания подтвердила, что будущая графика RDNA 2 будет изготавливаться по технологии 7 нм+, которая будет также использоваться для производства Zen 3 Milan, запланированных на середину 2020 года. И, по слухам, внутри компании эта архитектура называется «убийца NVIDIA».

Эволюция архитектуры GPU AMD

Сообщается, что «убийца NVIDIA» будет представлен в форме Navi от 21 до 23. Также сообщается, что эти карты RDNA нового поколения, предложат гибридную трассировку лучей, что позволит составить реальную конкуренцию серии NVIDIA RTX не только в плане производительности, но и в плане трассировки лучей в реальном времени.

Правда, успех RDNA 2 зависит не только от самой AMD, но и от NVIDIA, которая тоже не сидит сложа руки. Кроме того, в следующем году на рынок может выйти Intel со своими видеоускорителями Xe.

Intel, Qualcomm и Samsung финансируют альтернативу ARM и x86

Открытый проект, призванный создать процессорную архитектуру альтернативную ARM и x86, вскоре должен представить первые результаты своего труда.

Конструкторская компания SiFive, в сотрудничестве с другими предприятиями и при финансовой поддержке таких монстров, как Intel, Qualcomm и Samsung, создала проект процессора на основе набора инструкций RISC-V. На данный момент сумма инвестиций составляет 65,4 миллиона долларов. В настоящее время RISC-V используется в устройствах Интернета вещей, микроконтроллерах и сетевых устройствах.

Логотип SiFive

Благодаря тому, что разработку финансируют столь мощные игроки, процессор SiFive может стать серьёзным конкурентом ARM. Сообщается, что новые чипы могут создаваться за 1—3 месяца, в то время как разработка ARM процессоров занимает около года.

Первый процессор-образец от SiFive должен быть представлен заказчикам уже в «ближайшие недели».

Intel анонсирует новую архитектуру Sunny Cove

В ходе череды анонсов компания Intel представила новую процессорную архитектуру, получившую название Sunny Cove. Прошлые девять поколений процессоров основывались на архитектуре Nehalem.

Если всё понято верно, то процессор Sunny Cove будет первым за многие годы CPU, основанным на архитектуре, отличной от Nehalem. Она позволит значительно увеличить число исполняемых инструкций на такт. Нет сомнений, что эти движения Intel тесно связаны с успехами AMD.

Архитектура Sunny Cove: Шире

Кроме увеличения числа инструкций на такт компания хочет внедрить новый набор инструкций AVX-512 и улучшить масштабируемость (больше ядер и меньше задержки). Также процессор будет лучше работать с ИИ и блокчейном. Эта архитектура найдёт себе место в первых чипах по 10 нм процессу, возможно, в Ice Lake.

Архитектура Sunny Cove: Глубже

Процессоры Sunny Cove ожидаются уже в следующем году. Им на смену, в 2020 году, придёт Willow Cove (старый добрый «тик-так»), который также будет изготовлен по 10 нм процессу. Затем, в 2021 году нас ждёт Golden Cove, но о нём информации пока нет.

Архитектура Sunny Cove: особые возможности

Опубликованы новые детали об архитектуре Ryzen

Всего за две недели до ожидаемого релиза в Сети появились новые детали об особенностях архитектуры процессоров AMD Ryzen. Эта информация была обнародована в ходе международной конференции Solid-State Circuits.

Как известно, ядро CPU Ryzen cодержит одну целочисленную и одну FPU секцию, что позволяет значительно повысить однопоточную производительность, по сравнению с Bulldozer и Piledriver. Также важным изменением стала секция Branch Prediction, которая должна заниматься определением, какая часть кода должна будет выполниться на следующем этапе. Несмотря на возможные ошибки в предсказаниях и замедление работы в этом момент, компания решила использовать данную технологию, поскольку при низком количестве ошибок можно заметно ускорить исполнение кода. Новая технология получила название Neural Net Prediction, и она намного лучше, по сравнению с предшественниками.

Технологии CCX или Core Complex добавляют гибкости процессорам и позволят в будущем AMD осуществлять различные корректировки конфигурации ядер и кэша третьего уровня. Благодаря простой и эффективной конструкции в AMD надеются, что Ryzen сможет выйти на один уровень с Intel в плане производственной технологии.

Ещё одним важным изменением стала система Precision Boost, которая обеспечивает точный контроль частоты процессора. Данная технология может быть использована для автоматического разгона либо для энергосбережения. Работая параллельно с технологией мониторинга Pure Power, система Precision Boost подстраивает частоту CPU с шагом 25 МГц, ориентируясь на «нагрузку и состояние» процессора. По словам AMD, изменения частоты происходят без «подвисаний или утечки очереди».

В AMD Zen не будет разделённого FPU

В Сети появилась очередная порция сведений о новой архитектуре процессоров Zen, которую компания AMD представит в будущем году.

Итак, согласно свежим данным, процессоры Zen не будут иметь распределённый FPU, как это реализовано в семействе Bulldozer. Новый процессор получит структуру SMT Hyperthreading, как это сделано в чипах компании Intel. Таким образом, каждое ядро будет способно обрабатывать два потока одновременно. В то же время кэш третьего уровня будет общим для пары ядер.

Чипы Zen будут иметь модель очерёдности, похожую на Intel, и будут использовать аппаратную часть и симуляцию для определения изменений в порядке очередности или NUMA. Два ядра разделят кэш третьего уровня, но не FPU. Причина тому проста — 14 нм технология производства достаточно компактна, чтобы разместить по FPU внутри каждого ядра Zen.

Данное предположение появилось ещё в апреле, когда мы сообщали о возможных 16 ядрах процессора Zen с 32 обрабатываемыми потоками и графикой Greenland. Процессор Zen будет ISA-совместим со способом вычислений Haswell/Broadwell, и нынешнее ПО будет совместимо с ними без необходимости внесения изменений в код.

Развитие процессоров AMD до 2014 года: Interlagos, Valencia, Sepang, Terramar

На прошедшем AMD 2010 Financial Analyst Day компания продемонстрировала свои планы развития до 2014 года в отношении CPU.

Не так давно мы писали о планах компании по поводу разработки новых GPU, теперь, видимо, пришло время обратиться к CPU.

Похоже, что компания ускоряет производственный цикл по выпуску центральных процессоров. Так, во время одной из сессий Financial Analyst Day, Chekib Arkout, первый вице-президент компании, объявил, что процессоры, использующие ядра Bulldozer и Bobcatпоявятся в следующем году, а затем данные архитектуры будут модернизироваться, пока каждая из них в 2013 не выльется в новое архитектурное решение. В случае c Bulldozer, эта архитектура на текущий момент носит в недрах компании имя «New Bulldozer Architecture».

Схожая ситуация и с ядром Bobcat — улученная версия будет доступна уже в 2012 году, а  следующее поколение стоит ожидать в 2013:

Свой серверный дебют AMD планирует начать во втором квартале 2011 года 8/12/16-тиядерным процесоссором Interlagos и 6/8-миядерным Valencia, построенными по 32 нм технологии; а в 2012 году на рынок выйдут «улучшенные бульдозеры» — 10-тиядерный Sepang и Terramar с 20-ю ядрами (приводится максимальное количество ядер).

А что с техпроцессом на новых микропроцесосорах? AMD планирует практически ежегодный переход на более «тонкий» процесс, и только 2014 год знаменует собой некоторую передышку в гонке за технологиями. Обратите внимание на логотип компании GlobalFoundries, соседствующий с логотипом TSMC на слайде — данные о том, что ряд CPU будет выпускать GlobalFoundries находят всё большее подтверждение. Пока речь идет только о десктопных решениях, вероятнее всего, чипах Zambezi (архитектура Bulldozer, 4-8 ядер).

Что ж, будет интересно пронаблюдать за выполнением данной «пятилетки».