Процессоры

Привет, постоянные и не очень читатели!

Пора вернуться к моим любимым архитектурам, процессорам, техпроцессам и всему причастному. Это седьмой и САМЫЙ масштабный материал из цикла (и, вероятно, во всём Рунете) про китайские ISA, микроархитектуры и микроэлектронику.

Что было раньше:

Part I: Скандальное разоблачение x86: ARM врывается с двух ног (58K, +61, 160 комментариев)

Part II: Этой индустрии нужен новый герой: ARM врывается с двух ног 

Part III: Китайский киднэппинг: похищение дочки 

Part IV: RISC‑V — звезда родилась: x86 не у дел, ARM сломала две ноги (67K, +64, 207 комментариев)

Part V: Смерть GPU/CPU на транзисторах — архитектура квантовых компьютеров

Part VI: У VLIW длиннее x86: Itanium в шаге от величества, Эльбрус — подержите моё пиво, тайны PS2 

Part VII: Как китайцы x86 и ARM убили и создали своё — детектив в Восточном экспрессе ← ВЫ ЗДЕСЬ

Part VIII — ██████████████.

В этом лонгриде я расскажу вам всё о серверных процессорах из Поднебесной на всех ключевых архитектурах: ARM (Huawei), x86 (Zhaoxin), RISC-V (T-Head) и LoongArch (Loongson). Будет и про строящиеся мегафабрики Huawei, и про создание независимой ISA (как наш Эльбрус, но с конкурентными продуктами и производством), и про китайские лицензированные x86-процессоры, и про многое другое.

Бонусом в каждом разделе распишу интересные факты про иероглифы в названиях компаний и их продуктах (символизм в китайской культуре). Например, вы узнаете, как компания Медоед куёт свои процессоры из легендарной стали (образно), чтобы бесстрашно сражаться с западными техногигантами (буквально). И это не шутка, а оммаж на мемы про медоедов.

Дамы и господа — Восточный экспресс готов к посадке. Пожалуйста, позвольте стюарду проводить вас к личному купе.

Недавно я закончил реализацию своего хобби-проекта по воссозданию ПК IBM XT из 80-х на основе оригинальных деталей с использованием современных технологий. У меня была чёткая цель: возможность играть на этом ПК в EGA-версию Monkey Island 1 со всеми примочками. То есть мне нужна была поддержка мыши, жёсткий диск с возможностью записи для сохранения игры и версия озвучки через карту Adlib, которая мне нравилась больше всего.

Эта задумка у меня возникла, когда я узнал о существовании маломощного варианта Intel 8088, который использовался в XT. Низкое энергопотребление значительно упрощает подключение процессора к ПЛИС, ввод-вывод которой обычно работает на 3,3 В. Всё это вкупе с маломощной микросхемой SRAM на 1 МБ (CY62158EV30), призванной обеспечить XT его 640 КБ памяти, уже составляло основу для всей будущей системы.

Привет, Хабр! Мы тут собрали свежие модели игровых консолей, которые вышли или были представлены этой осенью. Тут есть все, что может вам понравиться: вертикальный форм-фактор, как у старого Game Boy, устройства с жидкостным охлаждением и сменными батареями, 3D-дисплеи, экспериментальные интерфейсы и максимальная производительность в корпусе меньше планшета. В общем, поехали, будет интересно!

В ноябре 2025 года Loongson анонсировала 3D7000 — свой новый производительный чип. У него есть несколько интересных особенностей. Так, это модель на чиплетной архитектуре с десятками ядер, которую компания собирается вывести на рынок в 2027 году. Пока опубликованы лишь базовые детали, но даже их хватает, чтобы понять, в какую сторону движется линейка: более плотные кристаллы, масштабируемые конфигурации и поддержка современных стандартов. Давайте посмотрим, что это за чип, и для чего он может пригодиться. Поехали!

В Университете Аалто в Финляндии разработали чип, который использует свет для выполнения тензорных вычислений — базовой операции современных нейронных сетей. Исследование опубликовано в Nature Photonics и описывает прототип оптической системы, где все процессы выполняются с помощью фотонов вместо электрических сигналов. Такой подход ускоряет операции и снижает энергозатраты по сравнению с электронными схемами. Давайте посмотрим, как устроен этот чип, чем он отличается от обычных процессоров и какие задачи ему можно поручить.

Всем привет! Наша группа занимается RISC-V Linux и загрузчиками в компании «Синтакор». Однажды перед нами возникла задача — реализовать поддержку аппаратных триггеров в ядре Linux и OpenSBI. Она стала началом исследования, в ходе которого я изучил смысл аппаратных триггеров с точки зрения отладчика, их устройство и использование для вотчпойнтов и брейкпойнтов, а также принял участие в совершенствовании поддержки аппаратных триггеров в RISC-V Linux и OpenSBI. 

Этими знаниями я хотел бы поделиться в статье. Покажу на примерах, как устроены брейкпойнты и вотчпойнты в отладчиках, сравню их программную и аппаратную реализации, покопаюсь в деталях их работы в ядре Linux. Начну с легкого способа сломать GDB, а к каким выводам он приведет, вы узнаете далее под катом.

Осень 2025 принесла несколько тихих, но интересных обновлений в мире одноплатников. Производители представили девайсы для самых разных сценариев: от FPGA-решений для разработчиков до бюджетных RISC-V моделей и плат на Intel Twin Lake.

Здесь нет громких анонсов — просто практичные устройства, каждое со своим набором возможностей. Хватит и для экспериментов, и небольших проектов, плюс для тех, кому нужно недорогое железо «на попробовать». Детали под катом.

Переход к каждому новому техпроцессу в полупроводниковой промышленности сегодня требует все больших вложений. Ну а современные EUV-литографы стоят как небольшой завод — от 200 миллионов долларов за штуку, не считая расходов на обслуживание. В этой ситуации любой альтернативный подход, который обещает снизить затраты, сразу привлекает внимание. 

Новинку как раз предлагает команда американского компании Substrate. Разработчики заявили, что могут выпускать чипы класса 2-нм с помощью рентген-литографии на базе компактных ускорителей частиц. Причем все это в десять раз дешевле, чем на современных системах с экстремальным ультрафиолетом. Давайте разберемся, что представляет собой эта технология, откуда она взялась и какие у нее перспективы. Заодно подробнее остановимся на рентген-литографии — ее истории, принципах и причинах возрождения.

Октябрь не подвел: производители серверного железа выкатили сразу несколько новинок. Intel обновила свою линейку Xeon, представив процессоры Xeon® 6+ Clearwater Forest на техпроцессе Intel 18A. Тем временем Huawei экспериментирует с пассивным охлаждением в своем ИИ-ускорителе Atlas 300I Duo™. А Micron выводит на рынок энергоэффективные модули SOCAMM2.

Привет, Хабр! Меня зовут Сергей Ковалёв, я менеджер выделенных серверов в Selectel. Разбираем главные новинки октября — от новых CPU и GPU до инфраструктурных решений для будущих ИИ-ЦОД. Детали под катом.

На «Микроэлектронике-2025» подвели итоги 2-го и объявили старт 3-го этапа программы раннего доступа RISC‑V DevBoards — того самого комьюнити‑эксперимента, где разработчикам раздают отечественные отладочные платы и просят сделать из них что‑то полезное (а лучше — неожиданно крутое). В этом году выбрали победителя, назвали призёров и озвучили цифры, которые уже тянут на маленькую индустриальную статистику.

Допустим, вам нужно протестировать LLM на сотни миллиардов или почти триллион параметров в локальной среде — на своих данных, которые вы не хотите отдавать в облако. Задача сводится к сравнительным экспериментам или вообще к развертыванию решения внутри своей сети под небольшую нагрузку, если пользователей мало. Масштаб этих моделей ведет к проблеме: памяти одной видеокарты не хватит, а использование серверов с несколькими GPU может повлечь большие расходы на инфраструктуру.

В таких случаях альтернативой становится запуск LLM на центральном процессоре (CPU), который хотя и медленнее GPU, но гораздо дешевле. Например, если сервер с двумя CPU обойдется за месяц в 150 000 ₽, то сервер с GPU — более 700 000 ₽. Конечно, сервер с GPU может «прожевать» больше запросов. Но если вам столько не надо?

Привет, Хабр! Меня зовут Никита Староверов, я системный архитектор в Selectel. В этой статье рассмотрю, насколько реалистично запускать современные крупные языковые модели исключительно на CPU. А еще — покажу, какие инструменты и подходы позволяют загружать и выполнять такие модели, какие требования к железу и насколько производительность системы остается приемлемой для практического использования.

В современном мире облачных технологий производительность инфраструктуры напрямую влияет на качество услуг и удовлетворенность клиентов. Когда перед нами встала задача миграции клиентов Serverspace с устаревшего кластера в DataSpace на новую площадку в IXcellerate, мы решили не просто обновить оборудование, а создать решение, которое задаст новый стандарт производительности для российского рынка.

Литография — самый важный этап в производстве чипов. На этом шаге формируются микроскопические структуры будущих транзисторов, и любая ошибка стоит дорого. Команда исследователей из Пекина, Цинхуа и Гонконга выяснила, почему даже на хорошо отлаженных DUV-линиях остаются дефекты. Вместо долгих экспериментов с параметрами они решили изучить сам процесс проявления под микроскопом, чтобы увидеть, что происходит с фоторезистом. Для этого применили криоэлектронную томографию, она обычно используется в биологии.

Оказалось, что проблема в поведении полимеров фоторезиста после экспозиции. При стандартной температуре отжига (95 °C) часть молекул слипается и оседает обратно на пластину. Если повысить до 105 °C, полимерные цепочки становятся подвижнее и перестают образовывать плотные скопления. Эти структуры распадаются, и проявитель полностью удаляет лишний материал. В результате количество дефектов на пластине снижается примерно на 99%. Но при переходе к EUV-литографии тот же прием разрушает процесс. Дальнейший нагрев усиливает диффузию кислоты внутри фоторезиста, зона реакции расширяется, и границы получаемых элементов теряют точность. В статье разберем, почему повышение температуры работает в DUV и приводит к сбою в EUV и как это открытие может изменить подход к литографии в целом.

Microsoft Z-80 SoftCard — это плата расширения для Apple II, добавлявшая возможность запуска ПО компьютера CP/M. Согласно Википедии, это был первый аппаратный продукт Microsoft, и в 1980 году он стал самым крупным источником дохода для компании.

CP/M работает на процессоре 8080, а Apple II имеет процессор 6502. Так как же запустить CP/M на Apple II? На плате был смонтирован отдельный процессор Zilog Z80, совместимый с 8080; по множеству причин, перечисленных в Википедии¹, он превосходил 8080.

Отлично, у нас есть процессор. Но что будет происходить со старым процессором 6502? В идеале нужно бы его просто отключить, но это невозможно, потому что некоторые задачи всё равно должны выполняться 6502². Николь Брэнаган подробнее изучила историю о том, как сосуществовали эти два процессора. Принцип заключался в следующем: SoftCard сообщала 6502, что выполняет DMA, поэтому 6502 приостанавливал работу и ожидал завершения DMA. Однако нельзя оставлять 6502 на паузе слишком долго: его внутренние регистры могут деградировать и утерять свои значения.

Для решения этой проблемы можно воспользоваться линией REFRESH процессора Z80, которую он использует, чтобы сообщать, что пока не выполняет доступ к памяти (потому что декодирует команду). Это даёт понять цепи обновления внешней памяти, что она может работать и обновлять ОЗУ, чтобы оно не деградировало и не теряло свои значения.

Ранее мы рассказывали, почему Европа не смогла построить свою Кремниевую долину — сказалась нехватка инвестиций, раздробленность рынка и расслабленная культура, отторгающая американский подход к развитию стартапов. Сегодня аналогичные трудности стоят перед региональной индустрией микроэлектроники. Мы в Beeline Cloud решили поговорить о том, что происходит на европейском рынке — насколько сильно он отстаёт от остального мира и есть ли у него шансы на «камбэк».

В бюджетных ноутбуках все чаще можно встретить не новое поколение процессоров, а свежую «этикетку» на уже знакомом железе. Вместо того, чтобы каждый год выпускать полностью новые чипы, AMD и Intel чаще берут существующие мобильные процессоры, слегка дорабатывают — повышают частоты, улучшают энергопотребление, меняют маркировку — и представляют их как новую линейку. Это позволяет снизить затраты и ускорить выпуск устройств, удерживая стоимость ноутбуков в пределах доступных 400–600 $. Но насколько такое обновление реально выгодно? Разбираемся, как работает эта стратегия и стоит ли на нее рассчитывать при покупке лэптопа для себя.

Нам надо было закупить High-CPU, но так, чтобы это было одинаковое корпоративное железо для всех наших дата-центров по миру.

Почему надо было закупить? Потому что есть маркетинг. Те хостинги, которые используют десктопное железо, вешают потрясающие числа на сайты. У многих красуются предложения с частотами по четыре, а то и по пять гигагерц. Понятно, что совесть у всех разная, и часто за этими цифрами скрываются обычные десктопные процессоры, а не серверные. Но клиент, который не вникает в детали, видит большое число и делает выбор.

Так вот, нам надо было тоже завести такое большое число, потому что так порешал рынок.

Мы давно придерживаемся принципа использовать только настоящее серверное железо, то есть корпоративный класс. У нас в основной линейке стоят проверенные серверные Intel, которые в пике выдавали 3,7 ГГц. И мы-то знали, что наши 3,7 ГГц по реальной производительности легко обгоняют многие разогнанные решения конкурентов.

Но как это донести до человека, который просто сравнивает цифры на лендинге?

Поэтому мы стали искать серверный процессор с высокой тактовой частотой, чтобы соответствовать нашей внутренней политике и при этом не проигрывать в слепом сравнении.

Решили затестить AMD Epyc. Нашли модель с отличными ТТХ: много ядер, высокая частота. Купили партию железа.

Думали, что сейчас включим, и он просто разорвёт наш текущий Intel.

Это наш первый опыт с AMD. Нас немного смущал тренд на Реддите «Почему тормозят AMD Epyc», но казалось, что всё должно пойти хорошо.

Конечно же, хорошо не пошло, иначе я этого не писал бы.

Провели мероприятие в Калифорнийском политехническом государственном университете в Сан-Луис-Обиспо. Докладчиками были: ваш покорный слуга Юрий Панчул, два американских инженера проектирующие чип по ускорению ИИ, и китайский студент из Университета Калифорнии в Санта-Барбаре. Идея мероприятия возникла, когда я встретился с выпускником Cal Poly Стенли на конференции самоделкиных OpenSause, и он поведал мне то, что я уже знал из собеседований американских студентов: они изучают в вузе карты Карно, доходят до конечного автомата светофора, отдельно постигают классический 5-стадийный конвейер MIPS (ныне RISC-V), а потом идут на собеседование на работу, и - хоба! - выясняется что их карты Карно никого в индустрии не интересуют, а вопросы идут про сопряжение конвейера обработки данных (не процессорного!) и FIFO, чего они не проходили.

Привожу ниже мой отчет на английском.

Наверняка по форумам, чатам и вопросам друзей/знакомых вы заметили, что новички часто теряются в рекомендациях выбора между Intel и AMD. Адепты обоих лагерей готовы с пеной у рта и сжимающимися кулаками доказывать превосходство своего любимого бренда. Но в 2025 году ситуация на рынке процессоров стала куда менее неоднозначной. Сейчас AMD выигрывает в большинстве категорий, особенно если речь идет о соотношении цены и производительности. В играх преимущество выражается наиболее сильно, но есть у красных и слабые стороны. О них тоже поговорим.

Традиционный ежегодный слет hardware-инженеров пройдет в Москве уже через месяц, 29 ноября. Мы расширили целевую аудиторию: в программе найдется интересное не только для мастеров FPGA, но и для RTL-шаманов, гуру верификации и адептов физического дизайна. А еще будут DIY-стенды с «железками» от комьюнити! Больше подробностей — далее в посте.