На неделе прошла конференция 7th RISC-V Workshop. Как следует из названия, темой обсуждения были решения и всесторонняя поддержка микропроцессорной архитектуры с открытым кодом (инструкциями) RISC-V (Risk Five). Экосистему RISC-V поддерживает организация RISC-V Foundation, куда уже вошли многие лидеры ИТ-отрасли. Разработали RISC-V специалисты Калифорнийского университете в Беркли, работа которых потом был дополнена инженерами со всего мира. На основе BSD-лицензии могут создаваться как открытые и бесплатные ядра, так и закрытые коммерческие проекты. Сложных и больших коммерческих проектов RISC-V пока замечено не было, но масса простых мобильных и IoT-решений уже созданы и их число растёт.

Одним из участников RISC-V Foundation является компания Western Digital. Кстати, почти все ведущие разработчики SSD-контроллеров участвуют в RISC-V Foundation и имеют собственные разработки на этой архитектуре. Но Western Digital, как следует из официального пресс-релиза компании, собирается "возглавить процесс по переходу индустрии к открытым специализированным вычислительным архитектурам, что необходимо для встречи с потребностями приложений для мира с ориентацией на данные". Иначе говоря, процессоры общего назначения становятся малоэффективными для решения задач ИИ, машинного обучения, Больших Данных и Быстрых Данных. Данные надо обрабатывать на месте — там, где они хранятся — и это либо неструктурированная информация от систем датчиков, IoT, камер наблюдения и так далее, либо данные об оперативной обстановке с массивным обменом между тысячами абонентов (автопилотов или людей).

Согласно предложению Western Digital, специализированные процессоры на архитектуре RISC-V должны встраиваться в масштабируемые системы хранения данных и даже в жёсткие диски и SSD: "в самое сердце облачных ЦОД и в удалённые и мобильные системы на периферии". Свои потребности в вычислительных ядрах RISC-V компания оценивает в миллиард штук в год. Похоже, что в скором будущем можно будет майнить также на жёстких дисках.

В качестве помощника для воплощения в жизнь своих революционных идей компания Western Digital выбрала молодую и никому не известную компанию Esperanto Technologies. Судя по всему, Western Digital инвестировала в Esperanto определённые средства, но это пока не подтверждено официально. Также нет никакой информации о возможных совместных решениях компаний. Зато нам стало известно о частном проекте компании Esperanto, который также был представлен на конференции 7th RISC-V Workshop (далее пойдут картинки, благодарность за которые отсылаем нашим японским коллегам с сайта PCWatch).

Компанию Esperanto Technologies можно было бы назвать тёмной лошадкой. На самом деле, это настоящий боевой конь. Есть подозрения, что она наделает шуму в мире микропроцессоров. Организовал и возглавил Esperanto ветеран отрасли и заслуженный микропроцессорный архитектор Дэвид Дитцель (Dave Ditzel). В начале 90-х вместе с командой разработчиков Эльбруса во главе с академиком Бабаяном он создавал процессоры для компании Sun Microsystems.

Во второй половине 90-х Дитцель создал компанию Transmeta и руководил разработкой одноимённых процессоров на VLIW-архитектуре. В 2007 году он уходит из компании (Transmeta проиграла тандему Intel-Microsoft). С тех пор о Дэвиде Дитцеле почти ничего не было слышно. И вот теперь он не просто появляется, а представляет сложнейшую в мире RISC-V разработку — процессор общего назначения с более чем 4000 ядер. Это пока не выполнение заказа для Western Digital, но уже можно предполагать, какие ядра в итоге окажутся в накопителях компании.

Процессор общего назначения компании Esperanto Technologies содержит два типа ядер: 16 штук ET-Maxion и 4096 штук ET-Minion. Надо отметить, что подобное сочетание микро- и макро-ядер впервые было успешно реализовано в процессорах Cell для игровой приставки Sony PlayStation 3 и серверов IBM. В команду Esperanto, кстати, перешёл один из ведущих разработчиков PlayStation 3. Вряд ли такие специалисты сегодня нужны компании, которая использует заказные APU AMD.

Большие ядра ET-Maxion заточены под производительные однопоточные вычисления с неупорядоченной системой исполнения команд. Ядра ET-Minion — это дань параллелизму с включённым в каждое ядро блоком для векторных вычислений. Инструкции для обработки векторов компания обещает сделать открытыми и вскоре опубликует. Представленный процессор может также содержать специализированные блоки. Это гибко масштабируемое решение, оптимизировать которое можно для широкого спектра задач: от AR\VR и ускорения обработки графики до нейронных сетей и ИИ. В настоящий момент готовится цифровой проект для выпуска процессора Esperanto на линиях TSMC с использованием 7-нм техпроцесса. Можно ожидать, что опытные экземпляры решения появятся ближе к концу следующего года.