На ютюбе вышло видео Сергея Сафонова Как Intel создал ARM, ARM похоронил MIPS, на очереди X86? Видео хорошее, в нем нет крупных косяков, но есть крупная дыра (или я просто смотрел невнимательно и пропустил?), отсутствующая информация о ключевом событии. В нем упадок RISC-процессоров в районе 2000 года рассматривается как некая загадочная энигма, а между тем все не просто, а очень просто. Вся индустрия в конце 1990-х ждала выхода процессора Intel Itanium, которому предсказывали взрывной рост и распостранение. Всем остальным процессорам предписывалось в организованном порядке идти на кладбище истории.
Из-за прогнозируемого триумфа Итаниума, HP отказались от своего RISC-процессора HP-PA, который в лучшие годы занимал 40% рынка рабочих станций для автоматизации проектирования электроники. DEC забила на свой RISC-процессор Alpha, на который еще в середине 1990-х спортировали Windows NT. Silicon Graphics перестали использовать MIPS для графики для Голливуда и отделили от себя MIPS Technologies которые стали специализироваться на лицензировании процессорных ядер для встроенных устройств. IBM и даже Sun собирались перейти на Itanium.
Однако когда Itanium вышел, его продажи были в десятки раз ниже чем прогнозировалось. Процессор строился на архитектуре VLIW, как современный российский Эльбрус, и имел те же проблемы. В частности, на такой архитектуре, с несколькими параллельными инструкциями в одном командном слове, трудно добиться хороших бенчмарк на программах общего назначения. Эти параллельные инструкции соединяет в одно слово компилятор, и ему трудно предсказать задержки при работе с памятью, которые при промахе кэша могут быть десятки и даже пару сотен тактов (при многоуровневом кэше, особенно с многоядерностью). Обычный суперскалярный процессор в таком случае просто запускает следующие независимые от доступа к памяти инструкции (см. алгоритм Томасуло), а вот VLIW процессору приходится простаивать.
VLIW процессоры хороши чтобы просчитывать какую-нибудь физику, с одновременной обработкой массивов данных, но запускать на нем браузеры или Микрософт Офис - это наблюдать посредственную производительность. Но в 1997 году, после анонса Itanium-а и до его выхода в 2001 - компании об этом не то что не знали, но думали что каток хайпа от Интела повторит каток хайпа от Микрософта по поводу Windows, и Итаниум будет везде.
Об этом есть известная статья Джона Дворака "Как Итаниум убил компьютерную индустрию".
Другое замечание: Сергея Сафонова в видео смешивает архитектуру (систему команд, видимую программисту сторону процессора) и микроархитектуру (аппаратную организацию, устройство конвейера и блоков процессорного ядра). RISC-архитектура способствует эффективной конвейерной микроархитектуре, но это не одно и то же. См. мою заметку "Что означает информация в заметке Коммерсанта «Британия морозит «Байкал»"
И где можно было бы дополнить:
Мода на RISC возникла не просто так, а в результате анализа использования инструкций в пользовательских программах. Такое масштабное исследование провела группа профессора Джона Хеннесси в Стенфорде в 1978-1980 году.
История RISC-процессоров в 1980-е тесно переплетается с историей кэшей. Они стали популярны именно в 1980-е потому что скорость арифметических операций росла в те годы гораздо быстрее, чем скорость доступа к основной памяти, DRAM.
Если раньше, в 1960-е годы, арифметическая операция занимала больше, чем чтение или запись из памяти, то сейчас за одну транзакцию к памяти при промахе кэша можно выполнить десятки сложений. Поэтому стало рости и количество регистров (в x86 их изначально было меньше, а 6502 в ранних Apple - вообще аккумуляторные процессоры) и стал требоваться кэш, а иначе конвейер бы простаивал.На то, что индустрия отвернулась от MIPS и повернулась к ARM, повлияла и история о том, как MIPS стал судить стартап Lexra. Lexra типа нарушала патент на инструкции с невыравненным доступом к памяти. Процесс был высосан из пальца, но MIPS затянул разбирательство и у стартапа кончились деньги на юристов.
