МИЭТ и YADRO открывают лабораторию СнК для периферийных вычислений

Аватар пользователя mastersam11

Новая лаборатория будет создана на базе Института микроприборов и систем управления имени Л.Н. Преснухина НИУ МИЭТ. Лаборатория станет площадкой для совместных разработок молодых специалистов и ведущих индустриальных заказчиков, а результаты ее работы будут содействовать продвижению в сторону обеспечения технологической независимости страны в части проектирования и производства энергоэффективных систем на кристалле.

Команда проекта формируется из научных сотрудников и инженеров, а также выпускников НИУ МИЭТ. Руководителем назначен ведущий инженер и старший преподаватель Института МПСУ Александр Силантьев, а научным руководителем – директор Института МПСУ, доктор технических наук, доцент Алексей Переверзев.

Индустриальными партнерами лаборатории выступают компании YADRO, АО «Микрон» и ООО «НМ-Тех».

Научная деятельность лаборатории

На базе лаборатории будут разрабатываться новые цифровые сложно-функциональные блоки и энергоэффективные системы на кристалле для периферийных вычислений, в том числе с аппаратным ускорением нейросетевых алгоритмов. Разработка будет происходить в плотном взаимодействии с инженерами компании YADRO Microprocessors в рамках совместных образовательных программ. Руководители считают, что благодаря совместным усилиям в лаборатории удастся решить задачи в области оптимизации вычислительных ядер на базе архитектуры RISC-V и проработать подходы к расширению системы команд.

Совсем недавно первая группа студентов приступила к учебе по программе современной разработки сложно-функциональных систем на кристалле, которую мы запустили совместно с НИУ МИЭТ в дополнение к основной магистратуре вуза.
Создаваемая лаборатория – логичный следующий шаг, так как настоящий образовательный процесс неотделим от практики: уникальная возможность физически воплотить спроектированное в лаборатории позволяет студентам значительно продвинуться от теоретических знаний к реально работающим решениям

– говорит Евгений Максимов, директор по развитию экосистемы и образовательных инициатив YADRO.

Сотрудники лаборатории будут искать новые решения, обладающие повышенными характеристиками относительно существующих аналогов для последующего трансфера полученных результатов на промышленные предприятия и их внедрения в серийно выпускаемую продукцию.

Нужно понимать, что не каждое из запущенных поисковых исследований станет основой коммерчески успешного продукта, но совершенно точно послужит мостиком к новым востребованным разработкам. Кроме того, развитие экосистемы архитектурных решений и СФ-блоков в привязке к технологическим возможностям отечественных фабрик позволят сделать их более привлекательными и конкурентноспособными

– говорит доктор технических наук, доцент Алексей Переверзев.

Производителем ряда прототипов и опытных образов в режиме MPW выступит завод «Микрон». «Микрон» и МИЭТ нацелены на прикладные задачи, которые найдут быстрое эффективное применение на рынке. Первый сбор студенческих проектов и запуск производства запланированы на начало 2023 года. Для запуска выбрана технология КМОП-180 нм, оптимальная для всех изделий, которые предполагается изготовить

– отмечает директор по стратегическому развитию АО «Микрон» Карина Абагян.

Что такое RISC-V

RISC-V – это современная открытая процессорная архитектура. Ее использование свободно и бесплатно для всех: начиная от студентов и заканчивая гигантами микроэлектронной индустрии.

Среди всех существующих архитектур (как доминирующих, так и новых) RISC-V всемирно признана как наиболее перспективная и обладающая наибольшим потенциалом развития.
Для разработчиков RISC-V доступны открытые инструменты, ядро Linux поддерживает эту архитектуру, ведутся активные работы по переносу OC Android на RISC-V, также данная архитектура становится основой многих учебных программ и научно-инженерных проектов по всему миру. В МИЭТ мы занимаемся продвижением RISC-V с 2016 года, и в долгосрочной перспективе делаем ставку именно на эту архитектуру

– говорит А. Переверзев, который является также и членом правления Альянса RISC-V

В то же время лаборатория не ставит перед собой задачи разработать один процессор, который будет применяться в определенных целях. В ходе работы лаборатории для апробации решений проектирования будут создаваться прототипы и опытные образцы как процессоров, так и печатных плат, а также конечных устройств, которые в дальнейшем могут найти свое применение для исследований или разработок в смежных структурных подразделениях.

Для каких компаний микроэлектроники будет необходима данная архитектура

За счёт открытости и гибкости RISC-V может использоваться практически везде: начиная от простейших студенческих проектов, заканчивая смартфонами, компьютерами и высокопроизводительным серверным оборудованием как в качестве архитектуры центрального процессора, так и для специализированных ускорителей или сопроцессоров.

В настоящее время наиболее значимой нишей для применения архитектуры RISC-V являются вычислители для встраиваемых систем. Это низкопотребляющие микроконтроллеры устройств интернета вещей, бортовые вычислители, в том числе автомобильные и аэрокосмические, бытовые устройства, современные системы на кристалле.

Образовательная деятельность лаборатории

Студенты МИЭТа получат возможность проходить практику в лаборатории и писать выпускные квалификационные работы под руководством ученых и инженеров, в том числе в рамках совместной с YADRO магистерской программы. Это позволит повысить качество их подготовки для дальнейшего карьерного развития и роста в индустрии, также будут организованы тематические межвузовские соревнования.

Безусловно, все студенты, которые примут участие в работе лаборатории в ходе прохождения практики, получат статус разработчиков. В случае регистрации прав на интеллектуальную собственность они также будут выступать в качестве авторов.
Мы планируем, что часть результатов деятельности лаборатории будет публиковаться для всех желающих в общий доступ под открытыми лицензиями. Такая модель более характерна для программного обеспечения, однако в последнее время она все чаще применяется и для СФ-блоков. Например, она применяется в проекте PULP Platform в Швейцарской высшей технической школе Цюриха [никакие цюрихи и зашкварные проекты тут не аргументы. Нечего своё всем желающим разбазаривать, прим моё]

– подчеркивает А.Л. Переверзев

По словам научного руководителя лаборатории, для отечественной электроники преимуществом модели свободного распространения результатов является формирование отечественной нишевой экосистемы, которая может в дальнейшем самостоятельно развиваться и дополняться новыми решениями других ученых и инженеров, сокращая время разработки за счет переиспользования результатов. Другие университеты и иные научные организации смогут на базе открытых результатов лаборатории вести собственные исследования и запускать образовательные курсы, повышая качество подготовки кадров.

Для НИУ МИЭТ важными аспектами свободного распространения части полученных результатов также является формирование бренда университета и шаг к трансформации НИУ МИЭТ в ядро открытого научно-образовательного кластера, что отражено в программе развития университета до 2030 года

– подчеркивает А.Л. Переверзев

Авторство: 
Копия чужих материалов
Комментарий автора: 

Как-то зашевелилось в ноябре

Судя по технормам, и наличии среди партнёров Микрона, делать камни будут на его мощностях. Ну и в целом хорошо что началась-таки работа в т.ч по студпроектам
Но результаты будут, очевидно, не сегодня, не завтра и даже не через полгода будут вряд ли( хотя посмотрим что там с первой партий студпроектов получится )

Комментарии

Аватар пользователя Litrovich
Litrovich(2 года 7 месяцев)

Периферийные устройства? Читали. Знаем! И сериал смотрим!)

Комментарий администрации:  
*** отключен (уличен в дезинформации и стирании комментов, где ему показали, что это дезинформация - https://aftershock.news/?q=node/1216160) ***
Аватар пользователя itwiz
itwiz(9 лет 2 месяца)

свою архитектуру надо - тогда никто никогда не сломает

Аватар пользователя Alexish
Alexish(9 лет 7 месяцев)

Убить хочу за такой бред. Прям системным блоком по голове:)

Сломает или нет вообще к архитектуре процессора не имеет отношения. Вообще. Зато свободная и открытая архитектура позволяет больше разработчиков привлечь и быстрее ошибки выявлять.

Все эти придумки вроде "процессор со своей системой команд, шоб никто не догадался" - такая чушь... 

Аватар пользователя TydymBydym
TydymBydym(2 года 7 месяцев)

Зачем ломать хороший системный блок? Долбить сломанной клавиатурой до тех пор пока все клавиши не выскочат... из глаз. Как же задолбали эти теоретики с горящим взором, сил просто нет.

Комментарий администрации:  
*** отключен (оскорбления Президента) ***
Аватар пользователя balmer
balmer(6 лет 7 месяцев)

Вот это - очень хорошее направление. Я в него верю. Сначала Risc-V на частоте 100 МГц без защищённого режима. Потом тот-же Risc-V на частоте 400 МГц (всё ещё без защищённого режима), что-бы Linux мог на нём крутиться для встраиваемых систем. Потом дабавляем чутка инструкций, что-бы ядро защитить, и нормально!

Причем это всё простые поступательные шаги.

По скорости - сначала стандартное микроконтроллёрное одна инструкция за такт. Потом по мере роста частоты - дабавляется  и усложняется кешь. Появляется возможность две-три независимых инструкции выполнить.

Хороший эволюционный план действий smile444.gif

У YADRO кстати есть свои ядра Risc-V. Есть даже учебные, выложенные на GitHub.

 

Аватар пользователя Alexish
Alexish(9 лет 7 месяцев)

Защищённый режим, как правило, микроконтроллерам мелким  особо не нужен. А вот линуксу он очень нужен. Если версия линукса для процессоров без MMU, но оно кака по моему опыту.

Аватар пользователя ifdru74
ifdru74(7 лет 7 месяцев)

Как только оформилась угроза перейти от x86 к нашему посконному VLIW (Эльбрус) и уже почти нелицензионному ARM (Байкал) - сразу появился OpenRISC.

Совпадение - не думаю ©

Особенно после того как западные кураторы этого проекта угрожали отключением части функций для участников "не приверженных идеалам демократии"...

P.S. а если посмотреть на то, кто там среди участников (Intel/IBM/NVIDIA/...) - то я бы не стал делать ничего для внутреннего рынка на этой архитектуре.

Аватар пользователя Alexish
Alexish(9 лет 7 месяцев)

Почему? архитектура открытая. 

Аватар пользователя balmer
balmer(6 лет 7 месяцев)

Эльбрус по архитекстуре очень плох. Поэтому чем раньше этот проект помрёт - тем лучше для страны.

Risc-V - это скорее стандарт. Открытый стандарт.

Или вы и розетками в своей квартире возмущаетесь, потому как они такие-же как в европе?

Аватар пользователя ifdru74
ifdru74(7 лет 7 месяцев)

Эльбрус по архитекстуре очень плох

Он плохо реализован или плохо спроектирован? Или VLIW - это немодное стариковское брюзжание против CISC/RISC/ARM? Хотим мы этого или нет, но в случае изготовления на территории РФ Эльбрус - это наиболее доверенная платформа. Потому что буржуины не имеют к ней никакого отношения, кроме патентных требований. 

Risc-​V - это скорее стандарт. Открытый стандарт.

У нас много стандартов, а местами даже открытых, но это не мешает правообладателям впаривать свою и только свою реализацию, потому что твоя реализация недостаточно поддерживает стандарт.

Или вы и розетками в своей квартире возмущаетесь, потому как они такие-​же как в европе?

Розетки в моей квартире, хоть и соответствуют "европейским" стандартам, но просты и понятны как любой объект физического мира. И в них нет скрытых функций, которые позволяют усложнить мою жизнь из-за недостаточной демократичности главы страны. А в OpenRISC эта фигня наверняка есть. Как, к примеру,  в "китайских" GPS приёмниках, которые стали как-то плохо работать (и не потому что китайцы плохие, китайцы просто следовали стандартам). А случилось это аккурат после того как одна страна положила на нас санкции (строго говоря, конечно, рестрикции).

Итого: мне как потребителю хочется, чтобы восстание машин в моей отдельно взятой квартире не случилось из-за пожелания какого-то заклятого партнёра свергнуть демократически избранного президента моей страны. А OpenRISC мне очень напоминает ARM. Ну пока он, конечно, Open, но от этого Open до состояния кирпича одна "демократическая" закладка в прошивке...

Аватар пользователя balmer
balmer(6 лет 7 месяцев)

Скажем так - код Verilog ядра процессора Risc-V я и сам могу просмотреть глазами. Там всё просто и понятно. Почему у них именно такой набор инструкций - тоже могу объяснить. Огромный плюс Risc-V это то, что остальной мир за нас поработал и на нём есть сразу весь инструментарий gcc/clang/Linux. Как запустить одноплатник под Risc-V - тоже вопрос не стоит. Что делать с микроконтроллёром под Risc-V тоже всё понятно. Это именно хорошее такое, открытое решение.

 

А вот Эльбрус - он весь из себя секретный и закрытый. Нафига мне система, где даже бенчмарки нельзя запускать без подписки о неразглашении? Это не проект для России. Может покажете, где в открытом доступе есть набор ассемблерных инструкций для Эльбрус?

 

Вобщем по "простоте и понятности" Risc-V значительно лучше, чем Эльбрус. 

 

Аватар пользователя ifdru74
ifdru74(7 лет 7 месяцев)

Скажем так - код Verilog ядра процессора Risc-​V я и сам могу просмотреть глазами. Там всё просто и понятно.

Чипы GPS не очень сложные, однако там сделали закладку. и всё по стандарту.

Почему у них именно такой набор инструкций - тоже могу объяснить.

Не надо. Этот спор (CISC/RISC) начался задолго до пришествия ARM.

Огромный плюс Risc-​V это то, что остальной мир за нас поработал

Не за нас, а до нас. Мы в этой архитектуре будем догоняющими. 

и на нём есть сразу весь инструментарий gcc/clang/Linux.

С компиляторами проблем нет. Если есть линукс - значит есть GCC, а если есть GCC, то есть и всё остальное.

А вот Эльбрус - он весь из себя секретный и закрытый. Нафига мне система, где даже бенчмарки нельзя запускать без подписки о неразглашении?

Я без труда нашёл много разборов проиводительность Эльбрусов. Как позитивных, так и негативных. Что-то не сходится.

Может покажете, где в открытом доступе есть набор ассемблерных инструкций для Эльбрус?

хм. Это, конечно, не полное руководство, но вполне описывает особенности работы. Есть даже материалы от условных хейтеров. На секретность непохоже.

Вобщем по "простоте и понятности" Risc-​V значительно лучше, чем Эльбрус.

RISC, как архитектура, безусловно, имеет свои плюсы: относительна простота реализации, простота разработки интерпретаторов как байт-кода (Java/.NET/GoLang/...), так и текстовых (Python/Perl/PHP/...). Но он имеет неустранимые пределы по оптимизации. Эльбрус - не подарочек. VLIW хорош для оптимизированных программ, которые скомпилированы в его систему команд. Из-за отсутствия оптимизации во время исполнения все интерптретаторы на Эльбрусе работают медленно. А значит, что Java/.NET/GoLang и прочие питоны с PHP будут работать плохо до тех пор, пока разработчик не допилит проц под это (что сделает из него, отчасти, EPIC).

Считается, что в современном мире ни у кого нет времени на классическую разработку ПО. И весь мир нашёл "единственно верное решение" - сделать входной порог низким, чтобы программистом можно было назвать даже прослушавшего двухнедельные курсы индуса. Это, с одной, привело к расцвету интепретаторов (программ, которые я противопоставляю компиляторам) всех мастей и  огромному количеству говнокода. А с другой стороны в компаниях по всему миру множатся монстропродукты с стонями миллинов строк кода, для внедрения которых нужны реальные шаманы. Потому что изменением одного параметра в конфиге можно добиться ускорения работы в 10 раз.

Так о чём я? Сейчас Эльбрус - это процессор для разработки ПО, которое надо разрабатывать с толком и расстановкой. А значит, что большинство современных "программистов" не сможет работать с Эльбрусом. А с RISC сможет. Ну а ещё RISC - это общемировой стандарт, в отличие от Эльбруса, который таковым не будет никогда. Разработчик Эльбруса (МЦСТ), кстати, в девичестве давным давно занимался процессорами известной фирмы SUN Microsystems (мир праху её!), которые были последними коммерческими суперскалярами.

Аватар пользователя balmer
balmer(6 лет 7 месяцев)

Если есть линукс - значит есть GCC, а если есть GCC, то есть и всё остальное.

Нет, в случае Эльбрус это не так. Там свой компилятор C++.

"Условный хейтер" - это жеж я и есть, только в livejournal smile3.gif

Вобщем, лично моё мнение - лучше быть хорошим догоняющим в перспективном направлении, чем единственным лидером в направлении, которое все признали безперспективным.

 

 

 

Аватар пользователя ifdru74
ifdru74(7 лет 7 месяцев)

Нет, в случае Эльбрус это не так. Там свой компилятор C++.

Ну тогда это делает процесс сложнее, примерно, как перенести библиотеку из-под Linux в винду. Компиляторы разные, зависимости тоже, но при наличии необходимости всё решается.

"Условный хейтер" - это жеж я и есть, только в livejournal

Критика добротная. Поздравляю! :-)

Вобщем, лично моё мнение - лучше быть хорошим догоняющим в перспективном направлении, чем единственным лидером в направлении, которое все признали безперспективным.

Делать "как все" - это, без вопросов, дешевле. Но дешевизна отнюдь не синоним качества. Экономия на разработке - это значит, что вы не до конца управляете процессом и вас можно завести в созданный специально для вас тупик. Опыт ЕС ЭВМ - лучший пример тому.

И не забываем про общепринятые нормы. Все прекрасно живут себе с эпициклами и небесными сферами (у Птолемея всё описано, не надо думать - надо использовать!), пока не приходят Коперник с Галилео и не разъясняют как можно без всего этого излишества обойтись.

Аватар пользователя balmer
balmer(6 лет 7 месяцев)

Про Коперника и Галлилея - история распиаренная, но движущая сила перехода была другая.

Дело в том, что у Коперника получалась отвратительная точность предсказания. Всё-таки круг это не совсем точное приближение для эллипса, по котрому движутся планеты. Поэтому ученые того времени справедливо указывали ему на то, что его рассчеты плохо сходятся с реальностью.

Движущей силой был Кеплер, который ввёл эллипсы и показал, что таким способом можно существенно упростить вычисления движения небесных тел. Вот тогда-то и произошёл переход на новую теорию.

Если уж проводить аналогию, то Эльбрус - это сложные и кривые эпициклы. Risc-V - новая, простая архитектура, стряхнувшая с себя мусор старых инструкций.

Аватар пользователя mastersam11
mastersam11(7 лет 4 месяца)

эльбрус и риск-5, всё-таки, не совсем корректно сравнивать
Это примерно как сравнивать новенький танк или БТР и обваренный металлическими трубами но багги
Второй, конечно, шустрее и проще, но есть нюансы

У них совершенно разные особенности и первичные сферы применения
Было бы кнчн интересно посмотреть как разрабы первого умудрились бы из обрезанного куска сделать ядро для микроконтроллера. Всё-таки, 10-15-20 операций за такт - не шутки и проблемы в том что надо компилить под конкретный камень( на самом деле нет, см ниже ) в случае с мк нет ибо само-собой разумеется.
// По поводу разных процов и камней Эльбруса. Там, помнится, было как минимум 2 формата исполняемых файлов. Один из них - использует всю мощь конкретного камня, другой - работает в режиме совместимости и, будучи собранным даже под один из первых, будет отлично запускаться на последующих, как некоторые загрузочные диски для него и работают( упоминалось про тот же Альт )
На риске же сложновато будет сделать классический проц для того же ПК или встройщины, по крайней мере, пока что. Но инструментарий для него активно развивается. И как минимум для микроконтроллеров - по сути основы и электромобилей и многого другого, он уже вполне годится, только и успевай под задачи ядро периферией обвешивать и "выпекать" микросхемы.

В то же время, риск-5 ближе к классическим процам и при его сравнении с другими речь, по сути, лишь о частотах, количестве исполняемых команд за единицу времени и проч. Т.е и аппаратных дыр ввиду малой аппаратной защищённости и эшелонированности этой защиты у него может быть немало

Эльбрус же, при всех своих нюансах, имеет очень глубоко интегрированную, многоуровневую, систему защиты. Это не как х86 или арм или риск-5, только с такими-то частотами и производительностью - это в принципе вообще совсем другое. То, что так и напрашивается в наиболее ответственные применения ибо когда такая железка совмещена с подобающим ПО( начиная с ОС ), образуя полноценный программно-аппаратный комплекс, получается весьма серьёзная штуковина в плане защищённости.

Аватар пользователя balmer
balmer(6 лет 7 месяцев)

В плане защищенности - очень даже может быть, что Эльбрус хорошь. Но это можно будет проверить, только после того, как он будет широкодоступен общественности (в том числе и хакерам).

Лично моё мнение, что в текущей ситуации совместить производительность и защищённость сложно. Базовую защиту, где разные процессы не могут обращаться к памяти друг друга, а к ядру не может обращаться ни один из процессов (только через специальные шлюзы), обеспечивает даже микроконтроллёрный STM32H7. ARM процессоры сейчас достаточно широко распространены и лично я не знаю принципиальных дыр в защищённости ARM архитектуры. Risc-V - он от ARM не слишком сильно отличается. Основное отличие - убрали устаревшие инструкции и сбалансировали ассемблерные инструкции под текущии реалии (что-бы и инструкции были достаточно короткими, и что-бы железо было проще проектировать и что-бы компилятору было проще код генерировать).

Про защищённость. Тема реально непростая. Тут уже надо в детали вдаваться. Какой аспект в защищённости ARM процессоров вас не устраивает? Сейчас пока нет нормальных серверных Risc-V, поэтому говорить про их защищённость пока не очень осмысленно.

 

Аватар пользователя ifdru74
ifdru74(7 лет 7 месяцев)

В плане защищенности - очень даже может быть, что Эльбрус хорошь.

Система защиты должна быть аппаратной, когда защищённое ядро недостижимо ни для кого кроме себя. Разработку подобной концепции сделали в IBM ещё в районе System 360/370 (точно не помню). Реализация в одном чипе была  у Intel, начиная с 386. И всё было бы хорошо, но некоторые драйвера для даже Windows 10 не могут работать в режиме полной защиты. Потому что защита делает проблемы с контекстом и временем выполнения, а некоторые разработчики аппаратуры живут в идеальном мире розовых пони ОС реального времени.

Но это можно будет проверить, только после того, как он будет широкодоступен общественности (в том числе и хакерам).

Это да. Тогда хотя бы явные ошибки выловят и признают несостоятельность некоторых алкогоритмов криптографии.

Лично моё мнение, что в текущей ситуации совместить производительность и защищённость сложно.

Если вспомнить каким образом решили проблемы с производительностью Windows NT 3.51, то, наверное, да. Однако если всё это реализовано аппаратно и не требует притопов и прихлопов со стороны ПО, то можно и быстро.

ARM процессоры сейчас достаточно широко распространены и лично я не знаю принципиальных дыр в защищённости ARM архитектуры.

К сожалению я не смог сразу найти информацию про аппаратную защиту памяти и/или кода для ARM. Возможно плохо искал, потому что вряд ли мы имели бы сейчас столько ARM поделий при отсутствии оной. Но если её нет, то это возможное узкое место в производительности, потому что иначе такую защиту придётся реализовать программно. Это, пока, не проблема для встраиваемых решений, но проблема для любых операционок, претендующих на пользовательский или серверный сегменты рынка.

Какой аспект в защищённости ARM процессоров вас не устраивает?

Всё зависит от реализации защиты. Если она аппаратная с аппаратно-программной реализацией доверенной загрузки, то базара нема. Мы получаем ОС, уровень целостности которой зависит от подверженности персонала социальной инженерии и физического доступа взломщика к аппаратуре. Если реализация программная, то это, как минимум, медленно, а как максимум более уязвимо к ошибкам в коде ОС. Аппаратная часть (периферийное оборудование) также имеет значение. Если разработчик аппаратуры задумался о том, как его "железка" будет работать в случае большой занятости CPU вычислениями или при частых сменах контекста (защищённый<->пользовательский), то проблем не будет. А если сделано нечто уникальное, которое, например, требует обязательного опроса раз в N наносекунд, то проблемы будут у всех.

 

Аватар пользователя balmer
balmer(6 лет 7 месяцев)

Система защиты должна быть аппаратной,

То, что отдельное простенькое ядро ценой 1$ может сильно повысить защищённость, вопростов нет. Разъёмы TPM 2.0 не зря в материнках существуют.

Если она аппаратная с аппаратно-​программной реализацией доверенной загрузки, то базара нема.

 Там есть несколько элементов.

1. Кусочек flash (внутри процессора) в котором есть загрузчик. Он пишется туда один раз и всё, больше доступа туда нет. Что захочет загрузить загрузчик, то и загрузит. Т.е. легко он может только подписанный код операционной системы грузить. Типичный её объём очень маленький - 16 (или 32) КБ.

2. Можно некоторые страницы пометить как защищенные для чтения/записи/выполнения. Т.е. можно организовать операционную систему так, что-бы пользовательский код не имел доступа к ядру и пользовательскому коду в другом процессе.

Атаки типа meltdown, которые возможны в случае шаринга кеша между процессами в ARM присутствуют. Т.е. в этом смысле они от x86 принципиально не отличаются.

Частая смена контекста? Хороший вопрос. Сам я ответа не знаю, а искать лень.

 

 

Аватар пользователя ifdru74
ifdru74(7 лет 7 месяцев)

То, что отдельное простенькое ядро ценой 1$ может сильно повысить защищённость, вопростов нет. Разъёмы TPM 2.0 не зря в материнках существуют.

Под аппаратной реализацией защиты я имел в виду аппаратную реализацию запрета исполнения данных и стэка (DEP), защиту исполняемого кода от изменения в процессе выполнения, защиту привелегированного кода и данных (например: операционка) от драйверов и пользовательских программ (user level). В Windows 10 есть переключатель memory integrity, который использует всё это и не только, но включается он почти никогда, в основном - потому что драйверы...

Атаки типа meltdown, которые возможны в случае шаринга кеша между процессами в ARM присутствуют.

Это почти неустранимое достоинство современных многоядерных и многопроцессорных систем, потому что память медленнее процессора. МЦСТ, кстати, говорит, что порешал, но ... как?

Частая смена контекста? Хороший вопрос. Сам я ответа не знаю, а искать лень.

Это одна из основных проблем скорости исполнения на системах с разделением времени. Отчасти решается нарушением порядка исполнения (x86), но иногда приходится с этим жить, когда процессов на системе много и все они чего-то хотят от операционки, а подождать ввода/вывода с диска/сетки не желают.

Аватар пользователя balmer
balmer(6 лет 7 месяцев)

Это почти неустранимое достоинство современных многоядерных и многопроцессорных систем, потому что память медленнее процессора. МЦСТ, кстати, говорит, что порешал, но ... как?

Насколько я помню атаки типа meltdown невозможны на Эльбрусах в виду примитивности конвеера инструкций. Т.е. там все инструкции выполняются последовательно. Если что пошло не так - конвеер полностью сбрасывается. И это кстати одна из причин, почему писать под Эльбрус тяжело и грустно.

Аватар пользователя ifdru74
ifdru74(7 лет 7 месяцев)

Про Коперника и Галлилея - история распиаренная, но движущая сила перехода была другая.

Как мне рассказывали в школе, был древний грек Птолемей, который описал годную геоцентрическую (Земля в центре мира)  теорию с небесными сферами. Потом эту теорию пропатчили эпициклами, чтобы она соответствовала движению планет. И долгие века все этим пользовались, и был математический аппарат, который точно предсказывал положения небесных тел. А потом пришёл Коперник с Галилеем и сказали, что геоцентрическая модель - это неправильно, правильно, когда все тела движутся по круговым орбитам. И новая теория немедленно подверглась критике, потому вычисления по ней не давали точного результата. И уже гораздо после пришёл Кеплер, со своими эллипсами, а потом Исаак Ньютон прибил это своими разъяснениями закона тяготения, а потом было много ещё каких уточнений от Эйнштейна, Хаббла и прочих деятелей науки.

Если уж проводить аналогию, то Эльбрус - это сложные и кривые эпициклы. Risc-​V - новая, простая архитектура, стряхнувшая с себя мусор старых инструкций.

Не получится. Эти архитектуры развивались одновременно, а разрабочик Эльбрусов (Эльбрус-1 был, в какой-то мере, суперскаляром) просто выбрал VLIW после супарскаляров.  Вероятно они хотели сделать дешёвый проц (простая микроархетектура), который хорошо живёт за счёт софта (оптимизирующий компилятор) и аппаратной реализации некоторых функций (например:защита). И нельзя сказать, что у них совсем не получилось. Однако, как мы видим, получилось у них не совсем то, что задумывалось. Да ещё и развитие вычислительной техники бодро следует в направлении "индуизма", когда толпы загорелых "погромистов" используют различные интепретаторы не включая мозг.

Аватар пользователя TydymBydym
TydymBydym(2 года 7 месяцев)

С компиляторами проблем нет. Если есть линукс - значит есть GCC, а если есть GCC, то есть и всё остальное.

Понятно. Еще один теоретик, в глаза этот Эльбрус не щупавший...

Комментарий администрации:  
*** отключен (оскорбления Президента) ***
Аватар пользователя TydymBydym
TydymBydym(2 года 7 месяцев)

Он плохо реализован или плохо спроектирован?

Он плохо задуман. После этого, вопросы проектирования и реализации конкретных камней уже не роляют.

Комментарий администрации:  
*** отключен (оскорбления Президента) ***
Аватар пользователя Grobuh
Grobuh(8 лет 9 месяцев)

Ядро убивает нашу микроэлектронику.

За подробностями прошу сюда ->https://www.youtube.com/watch?v=tiMFwTcKgTE&t=4233s

А Эльбрус он не "очень плох", он другой. 

За подробностями -> https://www.youtube.com/watch?v=U_2jnhx_l-M&t=4339s

Аватар пользователя TydymBydym
TydymBydym(2 года 7 месяцев)

Ядро уби­ва­ет нашу мик­ро­элек­тро­ни­ку.

Держателем патентов на процессор является компания Elbrus International, которой владеет Elbrus Services, зарегистрированная на Каймановых островах.

Кто вы, мистер Grobuh и кто именно эти ваши?

Комментарий администрации:  
*** отключен (оскорбления Президента) ***
Аватар пользователя Grobuh
Grobuh(8 лет 9 месяцев)

А Вы работаете в сфере микроэлектроники и в курсе всех дел про архитектуру и плохоспректированность?

Аватар пользователя TydymBydym
TydymBydym(2 года 7 месяцев)

Я работаю в сфере где под плохо спроектированную продукцию надо софт разрабатывать или собирать, поэтому вольно или невольно, но понимаю о чем речь. А вы?

Комментарий администрации:  
*** отключен (оскорбления Президента) ***
Аватар пользователя maxvlad
maxvlad(12 лет 5 месяцев)

Так и СПАРК - открытый стандарт. Я бы не сказал, что есть принципиальная разница между некоммерческой организацией  SPARC International, Inc, куда могут вступить все желающие, и международный фонд RISC-V, куда в руководство в сентябре этого года вошла Интелл. С той лишь разницей, что спарки уже отработаны и в России выпускаются МЦСТ.

И частоты гигагерцовые, и режим защищённый, и мультипроцессорность отработана, и 64-разрядный. И софта всякого разного, и никсы нескольких сортов, и чипсеты отечественные есть, и оборудование на них выпускается. Бери да развивай, и МЦСТ - не помеха, лицензия на собственную разработку стоит 99 долларов. Зачем пятый риск?

 

Аватар пользователя balmer
balmer(6 лет 7 месяцев)

Кстати Sparс это уже сильно более хороший вариант, чем Эльбрус. 

Минус Sparс - их тяжело масштабировать "вниз". Т.е. как на Risc-V не сделаешь полноценное целочисленное ядро, которое умещается в 10 тыс. LE. Но это уже вкусовщина, если совсем микроконтроллёрных вариантов не нужно, то его можно не учитывать.

Ещё минус Sparс - это "регистровое окно". Это проблемма когда делаешь процессор, который несколько инструкций за такт выполняет. Вариант Risc-V в котором есть 32 статических регистра сильно лучше поддаётся оптимизации.

Третий  минус Sparс - это icc (регистр статуса). Т.е. сначала делается инструкция сложения (с суффиксом cc) которая складывает числа, а потом происходит условный переход при определённом результате. Это сильно усложняет оптимизации, если требуется делать более (примерно) трёх-четырёх инструкций за такт.

Сама идея Risc-V такая - давайте сделаем набор команд, который с одной стороны удобен разработчикам железа, с другой стороны удобен разработчикам компиляторов. И они с успехом справились с этой задачей! Вырезали все устаревшие инструкции, позаботились о том, что-бы между командами было минимум ложный зависимостей.

 

Аватар пользователя maxvlad
maxvlad(12 лет 5 месяцев)

Я бы со всем этим согласился, когда бы не было уже готовых изделий, которыми пользуются  последние четверть века. В случае Риск 5 надо делать  практически всё. В случае спарка - оптимизировать существующее. Там даже линейка процессоров есть, именно в том порядке, что Вы упоминали.

Реально не понимаю, нафига заморачиваться с новой неотработанной архитектурой, где все косяки ещё вылавливать придётся - когда есть уже существующая. где всё это сделано. Причём с гарантией сделано, основной потребитель - военные.

Аватар пользователя balmer
balmer(6 лет 7 месяцев)

Почему всё? В том то и прелесть, что совсем не всё, а только замена ядра.

Пример китайцев показывает, что это произвести достаточно легко и при этом это достаточно слабо влияет на разработчика. Как пример приведу Allwinner V3S и Allwinner D1. Ядро разное, периферия абсолютно одинаковая.

Можно оставить всю внутреннюю периферию процессора как есть. А это всякие там AXI, SPI, UART, USB, Ethernet блоки остаются неизменными. Материнская плата тем более не меняется.

Лично я когда переходил с STM32 (ARM) на Kendryte K210 (Risc-V) не ощутил никаких проблемм с ядром. Вопросы были к новой периферии, но не к ядру.

Да, вопрос перехода на новое - это интересный и сложный вопрос. Если мы предполагаем, что "живём на старом наследии" и "отцы использовали Sparc и мы будем использовать Sparc", то да, тут вопросов нет. Если же хочется свою электроннику и желательно дешево и оптимально, то таки надо шевелиться и осваивать новое.

PS: Причём я жеж не против Sparc - это хорошее, пускай и несколько устаревшее решение. Пока используется и не нужно развивать - пускай живёт. Вот Эльбрус - это да, очень странная архитектура.

 

 

Аватар пользователя TydymBydym
TydymBydym(2 года 7 месяцев)

Сов­па­де­ние - не думаю

Это заметно. Я про вторую часть фразы smile3.gif

Комментарий администрации:  
*** отключен (оскорбления Президента) ***