Процессоры

В полупроводниковой отрасли, кажется, назревают перемены. А дело в том, что мы все ближе приближаемся к ограничениям в использовании кремния. Этот материал десятилетиями был основой технологического прогресса, но дальнейшее уменьшение транзисторов все чаще сопровождается утечками тока, ростом тепловыделения и усложнением производства. И угадайте, какая страна в очередной раз обещает изменить вообще все? Правильно, Китай. Там делают ставку на ультратонкие двумерные материалы как возможную основу следующего этапа миниатюризации и энергоэффективности.

В начале 2026 года в Шанхае запустили инженерную демонстрационную линию по выпуску процессоров на основе дисульфида молибдена. Проект развивает компания Shanghai Atomic Technology, основанная в феврале 2025 года профессором Бао Вэньчжуном из Фуданьского университета. Переход к полномасштабному производству здесь планируют начать уже в июне 2026 года. Давайте разберемся, что здесь и как.

Чип 8087 обеспечивал быстрые вычисления с плавающей запятой для первого IBM PC и со временем стал частью x86-архитектуры, используемой и сегодня. Одна необычная особенность 8087 — многоуровневое ПЗУ, где каждая ячейка кодировала два бита, что давало плотность примерно вдвое выше обычного ПЗУ. Вместо хранения двоичных данных каждая ячейка ПЗУ 8087 хранила одно из четырёх уровневых значений, которое затем декодировалось в два двоичных бита.

Поскольку 8087 требовалось большое ПЗУ микрокода, а сам чип уже упирался в пределы по числу транзисторов для размещения на кристалле, Intel применил этот специальный приём, чтобы ПЗУ «влезло». В этой статье я объясню, как Intel реализовал это многоуровневое ПЗУ.

Каждый раз, когда AMD анонсирует новую платформу, начинается одна и та же канитель. Все форумы заполняются вопросами о том, стоит ли апгрейдиться прямо сейчас на то, что есть в продаже, или дождаться следующего обновления. В конце концов, сборка нового компьютера – дело не дешевое, и прогадать очень не хочется. Но ведь и ждать бесконечно тоже невозможно. Вот люди и пытаются понять, брать AM5 сейчас или потерпеть до AM6. Что ж, попробуем разобраться.

Intel показала концепт экстремально крупного многочиплетного пакета — сборки из десятков вычислительных и вспомогательных кристаллов, объединенных в один модуль. Его площадь превышает 10 000 мм². Пока это экспериментальная архитектура для будущих ИИ-ускорителей и HPC-систем. Задача эксперимента — попробовать обойти физические ограничения монолитных чипов и заодно продемонстрировать пределы современных технологий упаковки, памяти и техпроцессов. Давайте попробуем разобраться, что это и как работает.

Ещё раз о ЦП для машинного обучения в эпоху дефицита мощностей GPU

Недавние успехи в области ИИ зачастую связывают с появлением и эволюцией графических процессоров (GPU). Архитектура GPU, как правило, включает тысячи ядер для многопроцессорной обработки, высокоскоростную память, выделенные тензорные ядра и пр. Такая архитектура особенно хорошо подходит для рабочих нагрузок, связанных с ИИ и машинным обучением, которые отличаются высоким потреблением ресурсов. К сожалению, из-за резкого роста разработок в области ИИ также наблюдается всплеск потребности в  GPU, из-за чего возник их дефицит. В результате разработчики систем машинного обучения всё активнее изыскивают альтернативные аппаратные платформы, на которых можно было бы обучать и эксплуатировать модели. В таком качестве используются, например, выделенные специализированные интегральные схемы (ASIC) для работы с искусственным интеллектом, такие как облачные тензорные процессоры Google, Haban Gaudi и AWS Trainium. Притом, что эти варианты позволяют значительно сэкономить, они подходят для работы не со всеми моделями машинного обучения и, подобно GPU, также остаются дефицитными. В этом посте мы вновь обратимся к старым добрым классическим процессорам (CPU) и вновь поговорим о том, насколько они адекватны применительно к современным ML-моделям. Безусловно, ЦП обычно не так хороши для обслуживания связанных с машинным обучением рабочих нагрузок как графические процессоры, зато их гораздо проще приобрести. Если бы удалось гонять на ЦП (хотя бы некоторые) из таких рабочих нагрузок, то продуктивность разработки в целом удалось бы значительно повысить.

Сегодня мини-ПК уже не воспринимаются как слабые офисные системы. Нет, конечно, есть и такие, но вообще спектр миниатюрных компьютеров очень широк. Среди них есть модели, которые тянут игры, монтаж видео и прочие тяжелые задачи. Один из примеров — новая модель, Acemagic M1A Pro. У него процессор AMD Ryzen^TM AI Max+ 395, 128 ГБ оперативной памяти LPDDR5X, графика уровня RTX 4070 Mobile и аккуратный кубический корпус.

Решил о нем написать, поскольку я сам уже больше года пользуюсь предыдущей моделью, Acemagic Tank 03. Его я приобрел по случаю, просто потому, что понравился форм-фактор. Ну и, конечно, характеристики тоже вполне себе. Полноценный десктоп я тогда брать не хотел, а мини-ПК оказался идеальным компромиссом. Можно даже сказать, я стал поклонником этого модельного ряда. В общем, в статье расскажу, о своем Tank 03. Оценим, что умеет M1A Pro+ и посмотрим, чем они отличаются. Поехали!

Привет, Хабр! В ходе своей работы я часто изучаю сам и обучаю других писать и оптимизировать код. Однако когда я рекомендую в своих материалах «делайте так», я не всегда уверен, что тиражирую актуальную и достоверную информацию.

Для подтверждения своих слов я изучаю и цитирую авторитетные источники, рекомендуемые в подборках книг, материалах конференций и курсах по C и C++.

Тем не менее этого оказывается недостаточно. Скачав и углубившись в руководства по архитектуре, системам команд и оптимизации с официальных сайтов производителей вычислительных устройств, я обнаруживаю, что информация расходится. Возникает проблема: я перестаю чувствовать уверенность в своём опыте и в материале, который хотел тиражировать другим.

В этой статье мы разберём один из таких примеров. Возьмём небольшой пример кода, сформируем рекомендации по его эффективному написанию и оценим, насколько сложно (и возможно ли вообще) обосновать их применение.

Для этого мы проанализируем рекомендации учебников по программированию, оценим их качество и актуальность. Если они окажутся недостаточными, то обратимся к руководствам производителей «железа».

Рассмотрим «простой» пример цикла, выполняющего сложение двух массивов. Слово «простой» взято в кавычки не случайно. Даже тезисное обсуждение эффективных методов сложения массивов на GPU (NVIDIA или AMD) с коллегами занимает несколько часов. Полноценно раскрыть эту тему в одной статье невозможно.
Поэтому сосредоточимся лишь на части примера – операции инкремента «i++» в управляющей части цикла.

Для анализа обратимся к книгам, рекомендованным на профильных it-ресурсах: Хабр, Яндекс.Практикум, Proglib и др.

Чтобы уточнить информацию, рассмотрим официальные руководства следующих производителей вычислительных устройств: CISC (Intel, AMD), VLIW (МЦСТ, Texas Instruments), RISC (Apple, Qualcomm, MediaTek и др.) и GPU (NVIDIA, AMD).

Часть I: Основы

«В теории теория и практика одинаковы. На практике это не так». — авторство приписывается разными специалистам по computer science

Загадка

Два часа утра. Я смотрю на совершенно нелогичные данные профилирования.

В процессе работы над загрузчиком для SoC RISC-V у нас возникла проблема с производительностью. Загрузчик должен был искать конфигурации устройств в таблице: примерно пятьсот элементов, каждый с 32-битным ID устройства и указателем на данные конфигурации. Всё просто.

Мой коллега реализовал эту систему с помощью хэш-таблицы. «Поиск за O(1), — сказал он уверенно, — лучше уже некуда».

Но загрузчик работал медленно. Недопустимо медленно. Время загрузки должно было находиться в пределах 100 мс, но превышало это значение на три порядка.

Я попробовал использовать очевидную оптимизацию: заменить хэш-таблицу двоичным поиском по отсортированному массиву. Двоичный поиск занимает O(log n), что теоретически хуже, чем O(1). Так написано в учебниках. Мой преподаватель алгоритмов был бы разочарован.

Но в результате загрузчик оказался на 40% быстрее.

Как O(log n) смогло победить O(1)? Что происходит?

Каждый месяц мы публиковали дайджесты с обзорами новинок серверного железа — от процессоров до систем хранения. И настало время подвести итоги и выделить, какие компоненты действительно задали вектор развития индустрии.

Привет! Меня зовут Сергей Ковалёв, я менеджер выделенных серверов в Selectel. В этой статье я собрал самые интересные видеокарты, процессоры, диски и другие технологии за 2025 год. Подробности под катом!

Продолжение статьи о разработке стекового процессора с оригинальной архитектурой.
Здесь мы занимаемся инфраструктурой - ассемблером, компилятором С и эмулятором процессора.

Про функцию Аккермана тоже будет, она используется в качестве теста.
Уж извините за кликбейтный заголовок.

Эту фразу из «Макбета» Шекспира автор осмелится перевести как «благодаря зуду на кончиках моих пальцев может появиться что‑то очень странное».

Изначально хотелось всего‑лишь ознакомиться с Verilog, но, «опасное это дело, выходить за порог: стоит ступить на дорогу и, если дашь волю ногам, неизвестно куда тебя занесет».

Занесло в сторону процессора с собственной архитектурой. Автор давно неровно дышит в сторону стековых процессоров, здесь так же присутствуют раздельные конвейеры для потоков управления/исполнения и расширяемая упаковка кода.

Надеюсь, это окажется кому‑то полезным, так же как когда‑то автору был полезен игрушечный hoc из книги Кернигана и Пайка «Unix — программное окружение».

Представьте ситуацию: вы выбираете между Intel Core i9 и Apple M2 (как пример двух мощных систем). Один потребляет 300 Ватт и греется как печка, другой — 30 Ватт и работает от батареи 20 часов. Один показывает 200 FPS в играх, другой — 90, но в три раза эффективнее. Один стоит $600, другой — встроен в ноутбук за $800. Кого вы выберете?

Автомобильные блоки управления полны компонентов, промаркированных нестандартно. Например, встречались микросхемы, на которых выбито "Toyota", хотя ежу понятно, что Toyota никаких процессоров не производит. Но в мире электроники при больших партиях производители чипов имеют возможность выбить на чипе ваш логотип, или маркировку, и разработчики ЭБУ этим активно пользуются, хотя цели их не совсем ясны.

Но нестандартная маркировка - это еще цветочки! Существует огромный пласт кастомных компонентов, выполненных "под заказ" для конкретного производителя ЭБУ. Такие проприетарные компоненты зачастую не только не имеют открытой документации, но и отсутствуют в линейке производителя.

Не так давно мы разбирались с процессором TMS470R1A256, очень популярный в блоках SRS 2007-2010 г.в.. На нём выбивают маркировки: TMS470R1VF3482 или TMS470AVF3482, однако достаточно подключиться к этому процессору посредством отладчика чтобы понять, что это процессор TMS470R1A256. Дело в том, что согласно datasheet на эти процессоры, в каждом процессоре есть device identification code register, прочитав который, вы сможете узнать part number данного процессора, который уже можно отыскать в datasheet.
Например, для TMS470R1A256: `The assigned device-specific part number for the A256 device is 0001010` что при переводе в hex = 0x0A. Много разработчиков написало программы для чтения данных процессоров, но почему-то блоки с процессорами, записанными этими программами, не выходили на связь. Пришлось разбираться с этим вопросом самостоятельно, результатом чего стала версия программы JLinkZReader, в которой проблема чтения и записи данных CPU была решена.

В этом году традиционная совместная конференция FPGA-Systems и YADRO получилась максимально насыщенной. RTL-разработка и синтез, верификация и тестирование — в двух потоках спикеры целый день сменяли друг друга, что вылилось в целых 16 разнообразных выступлений. Мы попросили зрителей оценить их, и в этом посте собрали пятерку топовых и популярных. За видео и прочим — добро пожаловать под кат.

Порой бывает так, что вы скачиваете open-source репозиторий, а там нет файлов .project и .сproject для eclipse или файлы .project и .сproject есть, но они по каким-то причинам повреждены и IDE их не может открыть.

Тем не менее прошивка собирается командой make all. Ты ее прошиваешь и LED не мигает. Очевидно, что прошивка зависла. Где-то свалилась в HardFault_Handler.

В этом случае надо просто взять и запускать пошаговую отладку из консоли. Это классический способ разобраться, где же произошла осечка.

Графический формат JPEG уменьшает размер изображений без особо заметной для глаза потери качества — упрощая тем самым их хранение и передачу. Студенты из БГУИР — Артём Подгайский, Сергей Буйвид, Юрий Наскевич и Дмитрий Степанчук — в  в рамках Зимней школы RISC-V YADRO изучили работу декодера JPEG для архитектуры RISC-V, нашли пути для его оптимизации и далее расскажут о своем проекте.

Компания Samsung недавно показала Exynos 2600. На минуточку, это первый в мире мобильный процессор, созданный по 2-нанометровому техпроцессу. Конечно, эти нанометры маркетинговые, но все же новинка — заметный шаг вперед для отрасли. Samsung первой довела новый техпроцесс до серийного мобильного чипа, тогда как Apple, Qualcomm и MediaTek пока что используют 3-нанометровые решения в массовых продуктах. Exynos 2600, скорее всего, станет основой для смартфонов Galaxy S26, релиз которых ожидается в феврале 2026 года. Чем интересен этот чип, как Samsung удалось вырваться вперед и какие вопросы остаются? Давайте разберемся.

В 1980-м Intel 8087 превратил «плавающую точку» из мучения в рабочий инструмент для IBM PC — и заодно задал архитектурные решения, отголоски которых мы чувствуем до сих пор. В этой статье автор делает то, что обычно остаётся за пределами даташитов: вскрывает 8087, фотографирует кристалл и по слоям восстанавливает, как физически реализованы стековые регистры x87 и логика, которая двигает вершину стека, адресует ST(i) и ловит переполнения. Это разбор на уровне транзисторов, где дизайн ISA встречается с RC-задержками, SRAM-матрицами 8×80 и микрокодом, который реально «крутит» железо.

«Битовые маски» — это подкаст о системном программировании, разработке процессоров и связанных темах. Недавно мы завершили первый сезон подкаста — 25 выпусков, насыщенных интересными беседами. В новой серии статей мы вспоминаем яркие моменты прошедших эпизодов. И начнем с 24-го, где гостем стал инженер YADRO Артём Кашканов, известный энтузиаст в области ретроэлектроники, создатель проектов BrainfuckPC и DekatronPC.

Представьте заголовок: “Китай запускает новую архитектуру RISC-X - ответ на санкции США”. Хороший кликбейт: есть драма, геополитика и слово "архитектура". Но если выключить кликбейт-режим, остаётся классический рецепт жареной утки: берём "а вдруг?", вырываем из контекста, добавляем три щепотки паники - и подаём как "уже решили!". 

Спойлер: блокировать RISC‑V нельзя так же, как нельзя «отозвать» таблицу умножения. Это открытый стандарт (ISA), тексты опубликованы и лицензированы так, чтобы ими мог пользоваться любой, кто умеет читать и проектировать железо. Данная организация представляет собой швейцарскую ассоциацию RISC‑V International, что в значительной степени снижает геополитические риски. Хотите — форкните, назовите хоть RISC‑XXL, но экономически это как «играть в хоккей на льду в роликах с мячом, которого нет»: красиво звучит, играть неудобно, выиграть невозможно.

И этот миф мы разберем более подробно в нашем следующем материале. Всем заинтересованным - добро пожаловать под кат!