Организация RISC-V International объявила о ратификации профиля RVA23. Это значимое событие, которое, как ожидается, поможет открытой архитектуре RISC-V укрепить позиции по отношению к Arm и x86, избегая при этом потенциальных проблем, связанных с лицензированием.

Профили RVA необходимы для обеспечения переносимости ПО между различными аппаратными реализациями. Таким образом, разработчики софта могут избежать привязки к конкретному поставщику аппаратных решений. Иными словами, одно и то же приложение сможет функционировать на любых устройствах, оснащённых процессорами с архитектурой RISC-V.

Профиль RVA23 стандартизирует набор инструкций ISA (Instruction Set Architecture). Ключевой задачей является устранение фрагментации внутри экосистемы RISC-V. Отмечается, что в рамках ратификации профиль RVA23 прошёл длительный процесс разработки, рассмотрения и утверждения в многочисленных рабочих группах.

Источник изображения: pixabay.com

RVA23 делает обязательными такие функции, как векторные операции, инструкции с плавающей запятой и атомарные инструкции, которые необходимы во многих сферах, включая НРС, машинное обучение и ИИ. В частности, векторные расширения ускоряют рабочие нагрузки с интенсивными математическими расчётами, включая криптографию, (де-)компрессию, обучение ИИ и пр.

Важным компонентом RVA23 является поддержка гипервизоров. Это позволяет виртуализировать корпоративные рабочие нагрузки как на локальных серверах, так и в облаке. Таким образом, может быть ускорена разработка оборудования, ОС и прикладных программ для архитектуры RISC-V. Поддержка виртуализации также улучшит безопасность мобильных приложений путём разделения защищённых и незащищённых компонентов.

Ядро Linux прекращает поддержку архитектуры Intel Itanium (IA-64). Как сообщает Phoronix, падение интереса к соответствующей архитектуре, отсутствие тестировщиков и ключевых активных участников привели к закономерному результату. Поддержка полностью прекратится начиная с ядра Linux 6.7. Линус Торвальдс (Linus Torvalds) констатировал смерть архитектуры ещё в 2021 году.

Архитектура Itanium, разрабатываемая Intel и HP, была представлена в 2001 году. В своё время она рассматривалась как решение для высокопроизводительных вычислений и в качестве 64-бит замены x86. Впрочем, ещё в 1999 году код и драйверы для Itanium включили в основную ветку ядро Linux. Поддержка была заранее добавлена в GCC (GNU Compiler Collection), появился и бесплатный симулятор CPU для отладки ПО.

Изображение: Intel

Тем не менее, Itanium так и не удалось получить по-настоящему сильного импульса к развитию, во многом из-за сложности создания ПО и инструментария для VLIW. Кроме того, уже в 1999 году была анонсирована архитектура AMD x86_64, обратно совместимая с 32-бит x86. Появление такого конкурента не просто сдержало развитие Itanium IA-64, но и способствовало её упадку. В частности, уже в 2004 году Intel начала применять x86_64 в своём процессоре Xeon (Nocona). В 2021 году Intel прекратила поставки Itanium.

Открытая архитектура RISC-V, сегодня доступная любым разработчикам микрочипов, может исчезнуть из свободного доступа по инициативе США. Американские власти рассматривают возможность ограничить недружественным компаниям участие в международных сообществах RISC-V. Как сообщает «Коммерсантъ», это может создать проблемы российскому бизнесу, планирующему выпускать продукцию на соответствующей архитектуре. Ранее отечественные компании, например, отлучили от OpenRAN.

Открытая архитектура RISC-V появилась в Калифорнийском университете в Беркли и сегодня может использоваться совершенно свободно и бесплатно, в том числе в коммерческих проектах. Хотя в современных продуктах ядра RISC-V чаще предназначены для задач, требующих невысокой производительности, считается, что архитектура имеет большой потенциал для борьбы с x86 или Arm. Для синхронизации работ представители компаний участвуют в альянсах, крупнейшим из которых является RISC-V International. Несколько лет назад альянс «переехал» из США в Швейцарию из-за опасений возможных ограничений со стороны Вашингтона.

Источник изображения: Brian Kostiuk/unsplash.com

По данным СМИ, получившим доступ к подготовленной «Альянсом RISC-V» программой развития архитектуры RISC-V в России, к 2025 году отечественные разработчики чипов выпустят прототипы высокопроизводительных процессоров на данной архитектуре, а после 2026 года может начаться уже серийное производство таких чипов. В альянс входят «Байкал Электроникс», «Синтакор», «Аквариус» и ряд других крупных компаний. По данным отраслевых источников, производством подобных чипов могут заняться, например, Yadro и «Байкал Электроникс».

Прямо сейчас ряд американских конгрессменов требует ввести в отношении архитектуры экспортные ограничения. Хотя в первую очередь политики озабочены использованием RISC-V в китайских проектах, под вопросом может оказаться участие в международных альянсах российских разработчиков. При этом именно такие объединения задают общие стандарты. Если технические комитеты подобных альянсов перестанут принимать представителей российских дизайн-центров, разработка будет осложнена и последним придётся, как минимум, соблюдать стандарты, принятые без их участия.

Впрочем, эксперты допускают использование обходных путей для сохранения присутствия в подобных объединениях. Некоторые утверждают, что достаточно будет создать промежуточное юридическое лицо на нейтральной территории вроде Гонконга. При этом сама RISC-V International заявила, что попытки ограничений со стороны правительств затормозят появление новых, улучшенных чипов и отбросят назад глобальную технологическую отрасль.

Участники проекта Debian сообщили о реализации порта loong64 для систем на архитектуре LoongArch. Она лежит в основе рядка китайских процессоров, например, Loongson 3D5000. Поддержка порта loong64 добавлена в сборочную инфраструктуру и официальный архив Debian. Добавление новой архитектуры совпало с юбилеем дистрибутива.

16 августа 2023 года Debian отпраздновал своё 30-летие. Создание этой программной платформы было начато в августе 1993 года Ианом Мёрдоком (Ian Ashley Murdock, 28.04.1973 — 28.12.2015). Он хотел разработать платформу, которая, с одной стороны, будет полностью открытой, а с другой — надёжной и тщательно проработанной. В настоящее время Debian создаётся и поддерживается почти тысячью активных разработчиков по всему миру.

Источник изображения: Debian

За три десятилетия существования проекта Debian было выпущено 18 релизов, обеспечена поддержка 26 аппаратных архитектур и сформирован репозиторий из более чем 60 тыс. пакетов. Благодаря Debian появилось около 400 производных дистрибутивов, многие из которых продолжают развиваться — наиболее известным и популярным среди них является Ubuntu.

Газете «Коммерсантъ» стало известно о выходе российского производителя серверов YADRO из консорциума OpenPOWER Foundation (OPF), созданного IBM, Google, NVIDIA, Mellanox Technologies и Tyan, в котором он имел статус «платинового участника» с эксклюзивным доступом к разработкам процессорной архитектуры POWER компании IBM. Сейчас в консорциум входят несколько сотен членов.

В YADRO пояснили «Коммерсанту», что решение было принято«в связи с очевидными организационными сложностями в поддержании высокого темпа дальнейшей совместной работы и с учётом стратегического долгосрочного выбора в пользу архитектуры RISC-V». Сейчас открытая процессорная архитектура RISC-V обычно используется для создания решений с низкой производительностью, хотя, помимо целого ряда ИИ-ускорителей, есть прототипы достатчно современных серверных CPU, например, от Ventana или SOPHGO.

Будучи участником OPF, YADRO имела доступ к предоставляемой IBM совместной разработке архитектуры POWER, на базе которой выпускала серверы Vesnin и СХД Tatlin. Решения YADRO используются в том числе операторами для «закона Яровой», а также госструктурами. По итогам IV квартала 2021 года, согласно данным IDC, лидерами российского рынка СХД в денежном выражении стали Huawei, YADRO и Dell с долями 39,1 %, 20,9 % и 9,5 % соответственно, но по объёму поставленных ёмкостей лидировала YADRO, опередившая Huawei и Dell. В целом, компания в 2021 году показала хороший рост, да и прошлый год, судя по всему, был удачным.

Фото: YADRO

Эксперты отмечают, что после введения санкций дальнейшая разработка POWER-решений могла стать затруднительной. Вместе с тем в портфолио YADRO уже есть отечественный разработчик RISC-V решений — компания Syntacore, которая не так давно вошла в состав правления RISC-V International. Также YADRO в 2023 году открыла открыл центр разработки в Беларуси, который, как ожидается, также займётся развитием решений RISC-V. Ещё одним российским разработчиком того же профиля является Cloudbear, долю в котором два года назад получил владелец «Байкал электроникс».

Примечательно, что и создание OpenPOWER Foundation, и дальнейшее открытие POWER ISA связывают с желанием IBM обойти антикитайские санкции ради продолжения сотрудничества с Inspur, третьим по величине прозводителем серверов в мире, на которого в конечном итоге США неоднократно всё же накладывали ограничения. Впоследствии столь тесная дружба между IBM и Inspur даже привела к судебному разбирательству внутри Китая. Любопытно, что когда-то в состав OpenPOWER Foundation входила ещё одна российская компания, «Рикор».

Финский оператор мобильной связи и телекоммуникационных сервисов Elisa получит от государства €3,9 млн на создание распределённого энергохранилища (Distributed Energy Storage, DES) в своей сети. Как сообщает DataCenter Dynamics, в случае необходимости энергия будет передаваться и местным электросетям. Выделенный финскими властями грант позволит создать крупнейшую в Европе «виртуальную электростанцию», позволяющую рационально расходовать энергию и управлять энергохранилищами. По данным оператора, это крупнейший проект такого рода в Европе.

Финансирование осуществляется в рамках финской программы продвижения проектов, связанных с «зелёной» энергетикой — Recovery and Resilience Plan. Elisa уже протестировала новое решение на 200 базовых станциях. По данным компании, использование DES поможет снизить расходы на электричество. Система уже получила предварительное одобрение финского оператора электросетей Fingrid. Грант позволит создать виртуальное энергохранилище ёмкостью до 150 МВт·ч, что является крупнейшим европейским проектом в области систем хранения энергии, даже в сравнении с проектами централизованных хранилищ.

Фото: Jonathan Borba / Pexels

DES использует ИИ и машинное обучение, позволяющие оптимизировать использование электроэнергии базовыми станциями и эффективно управлять циклами заряда/разрядки аккумуляторов таким образом, что это позволит превратить резервные источники питания сети базовых станций в «виртуальную электростанцию», способную делиться энергией с операторами местных сетей электропередач в случае непредвиденного повышения нагрузки.

Новое решение обеспечит в некоторых случаях альтернативу ископаемому топливу и поможет электросетям, нуждающимся в дополнительных источниках возобновляемой энергии. Считается, что система не только повысит устойчивость сетей связи, но и поможет сэкономить на электричестве, а также будет способствовать достижению нулевых выбросов парниковых газов, поощряя наполнение энергохранилищ из возобновляемых источников.

Как сообщает Phoronix, в RPM появилась поддержка различных уровней (feature levels) микроархитектуры x86_64. Наличие такой поддержки теперь позволяет устанавливать RPM-пакеты, скомпилированные с учётом ряда аппаратных особенностей современных 64-бит процессоров. Эта функция опциональна.

Учёт микроархитектурных различий x86-64 появился ещё в GCC 11 и LLVM 12 и включает в себя четыре уровня:

• x86-64: соответствует процессорам с поддержкой инструкций до SSE2 включительно;
• x86-64-v2: соответствует процессорам эры Intel Nehalem — Ivy Bridge;
• x86-64-v3: соответствует процессорам с поддержкой AVX2 и BMI/BMI2;
• x86-64-v4: соответствует процессорам с поддержкой AVX-512.

Фото: Jeh/Wikipedia

Запрос на введение поддержки уровней архитектуры x86_64 был получен ещё в декабре минувшего года, впоследствии отлаженный и оптимизированный код был объединён с общим кодом RPM. Некоторые дистрибутивы Linux теперь подняли минимальные системные требования до уровня x86-64-v2, а разработчики Arch Linux уже работают над выпуском опциональных пакетов для x86-64-v3.

Первая попытка Intel покорить рынок массовых 64-бит систем окончилась неудачей — любопытная сама по себе архитектура Itanium (IA64) была несовместима со сложившейся экосистемой x86. Однако лишь сегодня в истории можно окончательно поставить точку: компания прекратила последние отгрузки процессоров Itanium.

Сейчас поддержка 64-бит вычислений привычна и является частью любого достаточно современного процессора. Но так было не всегда: в конце 90-х и начале 2000-х ограничения, накладываемые 32-бит разрядностью хотя и были очевидны, рынок высокопроизводительных 64-бит процессоров для серверов и рабочих станций принадлежал компаниям Sun, Silicon Graphics, DEC и IBM. Все они имели RISC-архитектуру и не имели совместимости с x86.

Форм-фактор Itanium: нечто среднее между слотовыми Pentium II/III и привычным PGA/LGA

Itanium, или IA64, совместная разработка Intel и Hewlett-Packard, должна была вернуть этим компаниям первенство в сфере мощных CPU. И ставка была сделана на уникальную архитектуру EPIC (разновидность VLIW) с явным параллелизмом команд. Сама по себе IA64 обладала рядом преимуществ, однако требовала тонкой проработки ПО на уровне компилятора, поскольку процессоры EPIC во многом полагаются именно на него, а не на аппаратный планировщик.

Itanium: радужные надежды и суровая реальность (красная линия)

Отказ от последнего позволял потратить освободившийся транзисторный бюджет на более важные, по мнению Intel и HP, цели — например, на увеличение производительности вычислений с плавающей запятой. Но инфраструктура программного обеспечения к моменту анонса Itanium уже была весьма развитой. При этом новое, 64-бит ПО ещё надо было создать и, что гораздо важнее и сложнее, правильным образом оптимизировать, а уже имевшееся на новых CPU работало медленно из-за необходимости эмуляции x86.

Компании пытались развивать IA64 до 2017 года, когда были представлены чипы Itanium Kittson с 8 ядрами и частотой до 2,66 ГГц, но то, что затея с новой архитектурой оказалась неудачной, было понятно уже после анонса первых процессоров AMD x86-64, полностью совместимых как с 32-бит, так и с 64-бит приложениями x86. В начале 2021 года Линус Торвальдс объявил о фактической смерти архитектуры и поддержка IA64 была исключена из новых ядер Linux. А сегодня можно говорить об окончательном завершении эры Itanium.

Раритет: Supermicro i2DML-iG2 в форм-факторе EATX с поддержкой Itanium 2. Найти такую плату почти невозможно

Сама Intel ещё в 2019-ом официально поставила на Itanium крест, но из-за сложившейся экосистемы заказы на процессоры принимались вплоть до 30 января 2020 года. А вчера компания официально объявила о прекращении поставок последних партий Itanium. Теперь ещё одна процессорная архитектура стала достоянием истории, хотя HPE формально будет поддерживать её до 2025 года. Сами CPU нередко встречаются на онлайн-аукционах, например, на Ebay, но даже для энтузиастов они малоинтересны — найти подходящую системную плату невероятно сложно, а стоить она может намного дороже самих процессоров, да и форм-фактор имеет специфический.

Корпорация IBM сообщила, что переводит архитектуру набора команд (ISA) Power в разряд открытых решений. То есть, за неё не нужно будет платить, как это было в последние 6 лет. Отмечается, что с 2013 года действовал консорциум OpenPOWER, который лицензировал связанную с Power интеллектуальную собственность. Но теперь все наработки и патенты будут переданы сообществу безвозмездно.

Сама же организация OpenPOWER Foundation будет переподчинена Linux Foundation, что позволит создать площадку для развития архитектуры без привязки к чипмейкеру или иной компании. Как отмечается, OpenPOWER Foundation включает в себя более 350 компаний, а сообществу передали свыше 3 млн строк кода системных прошивок, спецификаций и схем. Всё это позволит создавать Power-совместимые чипы всем желающим.

pixabay.com

Помимо собственно процессоров, компания передала сообществу и смежные технологии для разработки расширений на основе интерфейсов OpenCAPI (Open Coherent Accelerator Processor Interface) и OMI (Open Memory Interface). Первая технология должна устранить «узкие места» во взаимодействии CPU, GPU, ASIC, а также других чипов и контроллеров. Вторая же должна ускорить оперативную память. Это позволит создавать на базе архитектуры Power специализированные чипы для искусственного интеллекта.

Важно отметить, что процессоры Power позволяют создавать современные серверы и суперкомпьютеры. К примеру, суперкомпьютеры Summit и Sierra работают как раз на таких чипах. А это, на минуточку, первый и второй номера в мировом рейтинге таких систем.

Напомним, на процессорах с архитектурой Power (хотя и специализированных) работали в том числе и консоли Sony PlayStation 3, Xbox 360, а также старые ПК и ноутбуки Apple.