Чипы

На днях стало известно о том, что сразу три крупных производителя чипов: Intel, AMD и Qualcomm, планируют встраивать в свои процессоры новый чип безопасности Pluton. Он разрабатывался совместно с корпорацией Microsoft, и в будущем заменит собой используемый в настоящее время модуль TPM. Во всяком случае, о таких перспективах рассказали производители.

Что касается Pluton, то этот чип базируется на технологиях, которые корпорация Microsoft разработала для системы защиты своей игровой консоли Xbox One. Цель, которую преследовала Microsoft не дать пиратам взломать игровую приставку и предотвратить запуск пиратских же игр.

Что это за чип такой?

О нем день назад Mirosoft детально рассказала в своем блоге.

На текущий день безопасность операционной системы на большинстве ПК зависит от чипа, который называется Trusted Platform Module (TPM). Он является независимым от процессора элементом. В нем хранятся ключи и данные о целостности ОС. Windows работает с TPM уже больше 10 лет, от этого чипа напрямую зависят такие технологии, как Windows Hello и BitLocker.

Все бы ничего, но злоумышленники находят все больше возможностей для успешного взлома защиты на основе TPM. Технологии взлома становятся все сложнее, их цель канал коммуникации между процессором и чипом. Обычно это шина, которая уязвима к подмене или перехвату передаваемых по ней данных. Здесь основная проблема как раз автономность чипа TPM и его удаленность от центрального процессора.


Pluton кардинально изменит ситуацию в сторону усиления защиты. Во-первых, этот чип будет интегрироваться в архитектуру процессора, а во-вторых, он сможет моделировать TPM, полностью заменив собой технологию Trusted Platform Module. К слову, эмуляция TPM дает возможность сохранять совместимость текущих технологий друг с другом, включая все существующие TPM-спецификации и API.

В блоге Microsoft сообщается о том, что в Pluton будут храниться персональные данные, ключи шифрования, ID пользователей и т.п. По словам представителей Microsoft, каким-то образом удалить эти данные из чипа невозможно даже при условии физического доступа злоумышленника к ПК. Pluton получил новую технологию Secure Hardware Cryptography Key (SHACK), которая дает возможность убедиться в том, что ключи шифрования никогда не извлекались из чипа.

В итоге блокируются целые классы векторов атак. Речь идет об отражении физических атак с предотвращением кражи учетных данных и ключей шифрования. Также обеспечивается возможность контроля программно-аппаратного обеспечения. Pluton поможет также сохранять целостность системы, поскольку возможностей для изменения каких-то компонентов будет гораздо меньше.

Откуда взялся Pluton?

По словам представителей компании, похожая система защиты использовалась в Xbox One, где она тестировалась на протяжении нескольких лет. Разработчики аппаратного обеспечения для консоли постепенно совершенствовали технологию, так что в итоге она выросла из чисто консольного подразделения.

Сейчас Pluton способен защищать не только от известных атак, но и предотвращать атаки на основе 0-day уязвимостей. Он также совместим с шифрованием Bitlocker и аутентификацией Windows Hello. Да, пока что разработчики заявляют только об ОС Windows что там будет с другими ОС, установленными на системы с чипом, представители Microsoft пока что не поясняют.

Как обновлять прошивку чипа?

Вопрос вполне логичный, ведь если этот чип становится частью архитектуры процессоров, то как обновлять его прошивку? Как оказалось, все просто, обновление будет производиться через облако насколько можно понять, вместе с апдейтами Windows.

Такой принцип обновления дает возможность всегда держать прошивку в актуальном состоянии, правда, только при условии подключения к сети, это раз, и два при условии неблокирования самих апдейтов. Многие пользователи ПК блокируют обновления Windows и приложений, желая контролировать свой компьютер и ОС сами.

Когда начнутся внедрение технологии Pluton?

Пока неясно. Но то, что она начнется в скором времени совершенно точно. AMD, Qualcomm и другие производители процессоров подтвердили, что они станут интегрировать Pluton в архитектуру своих чипов. В будущем появится и поддержка Linux, о чем разработчики заявили отдельно. Правда, когда именно, и как это будет работать, пока тоже неясно. Но Microsoft уже использует некоторые продукты на основе Linux в своих системах, где Pluton тоже работает.

Получается, все хорошо, компьютеры станут сверх защищенными?

В целом, уровень защиты персональных данных пользователя действительно должен повыситься. Кроме того, будет сужен спектр доступных для злоумышленников методов атак. Это положительная сторона.

Есть и ложка дегтя в бочке меда. Так, Pluton идеально подходит для того, чтобы защищать еще и DRM, вознеся эту технологию на недосягаемую прежде высоту. Поскольку процессоры будут напрямую запрашивать обновление с серверов, то и данные по железу и ПО можно будет сверять с центральной базой данных.

И если что-то изменено, то отдельные функции ПК можно заблокировать. Защита лицензионного софта и контента тоже переходит на новый уровень. Та же активация Windows при помощи специализированного софта станет невозможной. Аналогично компьютер сможет проверять лицензию на воспроизводимый контент.

Правда, Дэвид Вестон, директор корпоративной безопасности ОС в Microsoft, заявил, что Pluton создан исключительно ради повышения безопасности данных пользователя, а не для защиты цифрового контента.

Немного аналогий

Похожая история произошла с Apple два года назад. Тогда компания добавила чип T2, встроив его в последние модели фирменных ноутбуков. Правда, он не был интегрирован с центральным процессором, но проблем, с ним связанных, было немало.


Хорошее то, что чип реально неплохо справляется с защитой персональных данных пользователей. Кроме того, он аппаратно отключал микрофон ноутбука, если крышка последнего была закрыта.

Но этот же чип блокировал возможность ремонта устройств с ним неавторизованными сервисными центрами и обычными пользователями. Так что сторонники права на ремонт в очередной раз оказались в затруднительном положении.

Что касается чипа от Microsoft то сейчас неясно, будет ли компания использовать подобные возможности сама, предоставит эту возможность партнерам или ничего не будет делать. В целом, можно себе представить момент, когда ноутбук с неаутентичной планкой ОЗУ заявит о необходимости приобретения оперативной памяти у производителя. Но сейчас можно лишь гадать по этому поводу, для того, чтобы узнать обо всем этом подробнее, придется подождать.

Летом этого года компания Ampere представила 128-ядерный ARM-процессор Altra Max. А весной она же анонсировала первый в отрасли 80-ядерный процессор Ampere Altra. Тогда сообщалось, что он предназначен для работы в серверном оборудовании, а не в потребительских устройствах.

На днях стало известно о том, что компания разослала разным обозревателям двухсокетные платформы Mount Jade. Сторонники ARM-архитектуры могут быть довольны результаты тестирования положительные. В ряде тестов чипы не отстают от аналогов x86-64, а в чем-то их и превосходят.

Что собой представляет Ampere Altra

Чипы из этого модельного ряда имеют до 80 ядер с архитектурой ARM v8.2+ (с некоторыми улучшениями из наборов v8.3 и 8.4), связанных между собой mesh-шиной Arm CoreLink CMN-600. Кроме того, есть и развитая система кешей. Это 64+64 Кбайт L2, 1 Мбайт L2 и до 32 Мбайт общего L3. У подсистемы памяти 8 каналов DDR4-3200 (72-бит, 2DPC, до 4 Тбайт суммарно).

Поскольку чип позиционируется, как адаптированный к серверным приложениям, включая аналитику больших данных, нейросейти, базы данных, пограничные вычисления и т.п., то в нем на аппаратном уровне реализована как поддержка форматов данных FP16 (числа половинной точности), так и INT8 (однобайтное представление целого числа). Плюс ко всему, разработчики предусмотрели аппаратное ускорение хэширования AES и SHA-256.

Периферия подключается через PCIe 4.0 на 128 линий. В двухсокетном варианте с каждой стороны отводится по 32 линии на связь с CPU. В результате получается 192 линии, с использованием CCIX. По словам специалистов, сейчас Ampere повторяет путь AMD цена чипов зависит лишь от количества ядер и частоты их работы. А вот функциональность младших и старших моделей одинакова.


Особенность Altra отсутствие многопоточности, что сам производитель называет преимуществом. Дело в том, что отказ от SMT дал возможность снизить уровень энергопотребления это показатель, который очень важен для рынка высокоплотных серверных систем. Еще одна названная причина повышенная безопасность.


Еще одна особенность процессора он всегда работает на максимальной частоте, снижая ее лишь в некоторых случаях. В то же время теплопакет поддерживается на как можно более высоком уровне.

И теперь о тестах

Тестовые образцы процессоров, которые попали к обозревателям две старших модели 80-ядерных процессоров Altra Q80-33, которые работают на частоте 3,3 ГГц. К слову, двухпроцессорный вариант создан в партнерстве с разработчиком и поставщиком OCR-платформ, компанией Wiwynn.


Установка процессора производится при помощи откидной рамки, которая закрепляется пятью винтами. Размеры процессора удивляют 77 66,8 мм. Что касается радиаторов, то площадь контакта у них небольшая, около 25% от общей площади крышки теплораспределителя процессора. Сам кристалл монолитный, производится он по 7-нм технологии. Радиаторы снабжены специальным механизмом отвода тепла испарительной камерой, благодаря которой TDP 250 Вт не составляет проблем.


Что касается аналогов в мире x86-64, ими являются AMD EPYC 7742 (64 ядра, SMT2, 225 Ватт, $6950) и Intel Xeon Platinum 8280 (28 ядер, SMT2, 205 Ватт, $10009). При этом стоимость чипа от Ampere всего $4050 (всего если сравнивать со стоимостью конкурентов). Возможно, именно цена станет на первых порах основным фактором привлечения внимания к чипу корпоративных клиентов.

Результаты тестов, как и говорилось выше, впечатляют. Нет, новые чипы не рвали конкурентов в клочья, где-то результаты были схожими, где-то лучше, еще где-то чуть хуже. В, целом, все на отличном уровне.

Недостаток этих чипов высокие задержки, как в пределах одного разъема, так и межпроцессорные. Это, по словам экспертов из AnandTech, слабая сторона новых процессоров. Но проблема не фатальная.


Что касается тестов на пропускную способность памяти, то результаты у Altra Q80-33 очень хорошие. В этом тесте проиграл Xeon, у которого всего шесть каналов, в отличие от восьми у AMD и Ampere.

В тестах SPECint2017 и SPECfp2017 новый чип показал себя очень неплохо не хуже, чем Xeon Platinum 8280 и близко к AMD EPYC 7742. Результаты оказались низкими только в одном случае в тестах на вычисление с плавающей запятой.


А вот в другом тесте еще один ARM-процессор, AWS Graviton2, показал себя неплохо. Не очень хороший результат теста чипа от Ampere, возможно, связан с тем, что тот же Xeon может разгоняться до 4 ГГц, имея два активных ядра.


Отличные результаты новый чип показал в тестах на многопоточность, опередив Xeon. Altra Q80-33 можно назвать абсолютным чемпионом в классе двухпроцессорных систем.

Хуже дело обстоит с результатами тестов Java но здесь проблема в отсутствии SMT и сыром ПО. Кроме того, проблемой является и отсутствие мультитрединга.


Новый процессор отлично себя показал и в тестах на компиляцию. В LLVM Suite результаты у Altra Q80-33 аналогичны показателям EPYC 7742. При этом у ARM все хорошо с энергоэффективностью. Новый чип шел вровень с AMD в тестах на сжатие, в тестах MariaDB, nginx и файл-серверных сценариях.


Практически все обозреватели, тестировавшие процессоры, отозвались о новинке хорошо. Ей удалось сохранять низкий уровень энергопотребления с демонстрацией высокой производительности по этому показателю процессор был примерно равен AMD EPYC 7742. Есть, конечно, определенные недостатки, но они не фатальны.


Обозреватели публиковали большое количество информации относительно тестов, так что если нужно больше данных о проводимом тестировании, результатах и заключениях экспертов, стоит обратиться к AnandTech, ServeTheHome и Phoronix.

ARM-процессоры становятся все более мощными, а сфера их применения расширяется. Сейчас над новым производительным ARM-чипом работает компания Qualcomm. Ее процессор для десктопных ПК и ноутбуков получил название SC8280, и его без проблем можно будет использовать в Windows-компьютерах.

Snapdragon SC828 появится в продаже в середине этого года, более точная дата неизвестна. Насколько можно понять, чип будет прямым конкурентом процессора от Apple, который тоже базируется на архитектуре ARM.

У Qualcomm есть все шансы выпустить собственный мощный процессор, поскольку эта компания один из крупнейших производителей ARM-чипов. Доля рынка Qualcomm составляет около 33% в середине 2019 года. К концу прошлого года этот показатель снизился до 29% компания уступила место китайской MediaTek. Последняя, правда, опережает своего конкурента всего на пару процентов.

Что собой представляет новинка?

Насколько известно, Snapdragon SC8280 улучшенная версия первых решений от Qualcomm для ноутбуков на основе ОС Windows. Речь идет об аппаратных платформах Snapdragon 8cx и 8cx Gen 2. Но есть значительные отличия не только внутренние, но и внешние. Например, отличаются даже размеры у SC8280 это 20х17 мм. Размеры предшественников 20х15 мм. Разница может объясняться большим количеством ядер.

Компания собирается выпустить сразу две модификации процессора, одна из них будет поддерживать сразу 32 ГБ LPDDR4X. Вторая модификация будет работать с недавно появившимися модулями LPDDR5.

На какой стадии находится разработка?

На завершающей. Уже есть прототипы процессора, их тестируют в лабораториях компании, в паре с 14-дюймовыми мониторами. Несмотря на то, что с момента демонстрации 8cx Gen 2 (сентябрь 2020 г.) не прошло и полгода, новые чипы будут выпущены в этом году.

Несмотря на то, что спецификации процессора неизвестны, его частью, скорее всего, станет модем Snapdragon X55. Он позволяет устройству работать с сотовыми сетями пятого поколения, что должно привлечь к устройству внимание корпораций.

Более того, у гаджетов на основе Apple M1 подключения к 5G нет, так что это будет еще и конкурентным преимуществом новинки.

Ну и выполнен этот процессор по 5нм техпроцессу, это еще одно конкурентное преимущество. У Qualcomm уже есть процессор, который выполнен по 5нм технологии. Правда, это мобильный чип Qualcomm 888.

Что у Qualcomm есть сейчас?

Если говорить о процессорах, которые компания поставляет сейчас, то главный из них Snapdragon 8cx Gen 2. Это 64-битный чип, выполненный по 7нм технологии. У него восемь ядер Kryo 495. Есть несколько модифицированная версия, тоже с 8 ядрами, но Kryo 490. Встроенная графика Adreno 675.


У Snapdragon 8cx Gen 2, на смену которому придет новинка, уже есть поддержка 5G-сетей.У первого же поколения есть лишь поддержка LTE и 4G. Он используется в Galaxy Book S, флагманской модели ноутбука от Samsung, и некоторых других системах. Благодаря низкому энергопотреблению заряда батареи такого устройства хватает почти на сутки в режиме просмотра видео.

Snapdragon 8cx Gen 2 и Snapdragon 8c установлены и в IdeaPad 5G и IdeaPad 4G LTE. Каждый из девайсов умеет работать с сотовой сетью, а батарейки хватает на 20 часов работы.

Есть еще и мобильный процессор Snapdragon 888 c Cortex X1, Wi-Fi 6E и 5G. У него 8 ядер. Главное ядро для высокопроизводительных задач, три ядра для выполнения фоновых ресурсоемких задач, еще четыре для выполнения фоновых неприоритетных задач. Основное ядро в чипе, Cortex-X1, работает на частоте 2,84 ГГц. Три дополнительных ядра Cortex A78, четыре остальных A55.

Ближайший конкурент

Что касается конкурента, Apple M1, то на его базе пока выпущено три системы MacBook Air, MacBook Pro 13 и неттоп Mac mini. Процессор включает четыре высокопроизводительных ядра Firestorm и четыре ядра низкого энергопотребления Icestorm.

У высокопроизводительных ядер 192 КБ кэша команд и 128 КБ кэша данных и совместно используют 12 МБ кэша L2. У второй группы ядер 128 КБ кэша команд, 64 КБ кэша данных и общий 4 МБ кэша L2.

Частью чипа является еще и восьмиядерная графика, которая способна справляться одновременно с 25 000 потоков, плюс 16-ядерный нейропроцессор, выполняющий 11 триллионов операций в секунду.

Компания AMD анонсировала цены на свои процессоры линейки Threadripper Pro. Саму линейку компания представила относительно недавно, но вот цены не раскрывала, сохраняя интригу. Теперь же они поступают в продажу, так что стоимость чипов уже не секрет.

Итак, цена Threadripper Pro 3995WX составляет $5489, Threadripper Pro 3975WX $2749, Threadripper Pro 3955WX $1149. Кстати, изначально компания заявила, что ее процессоры доступны лишь для рабочих станций, поставляемых партнерам AMD.


Эти процессоры значительно дороже предыдущего поколения. Этому есть объяснение новые чипы намного функциональнее.

Так, у Ryzen Threadripper Pro 128 линий интерфейса PCI Express 4.0, плюс 8-канальный контроллер памяти DDR4-3200, поддержка до 2 Тбайт ОЗУ, а также набор AMD PRO Technologies, который востребован в корпоративном секторе.


В итоге 64-ядерная модель Threadripper Pro в рознице стоит примерно на $2100 дороже 64-ядерного Threadripper 3990X, а 32-ядерная модель дороже на $1000, чем 32-ядерный Threadripper 3970X.




Процессоры уже начали появляться в базах данных ритейлеров. Но во многих случаях стоимость чипов выше озвученной производителем. В качестве примера можно привести магазин Compusource, который оценил флагманский чип в $6086, Threadripper Pro 3975WX в $3043 и Threadripper Pro 3955WX в $1253.

Работать чипы могут только на платах с логикой AMD WRX80, к примеру, ASUS WRX80 Pro WS Sage SE и Gigabyte WRX80 SU8. Компания ASUS уже представила новую плату на своем сайте, но ее стоимость, равно как и стоимость плат других производителей, пока неизвестна. Зато известны характеристики некоторых материнских плат.

Так, Pro WS Sage SE поставляется с семью слотами PCIe 4.0 x16 и восемью для памяти. Плата поддерживает RDIMMs, на ней есть чип BMC для удаленного управления.

У Gigabyte WRX80 SU8 тоже семь PCIe-слотов, плюс 2 порта 10 GbE, 2 GbE, есть BMC, плюс 7.1-канальный звук.

Для обучения более-менее продвинутых моделей искусственного интеллекта зачастую требуются значительные ресурсы. А сложноустроенные модели подразумевают инфраструктуру в миллионы долларов. IBM создала технологию, позволяющую сократить стоимость и время обучения. И, конечно, сэкономить.

Корпорация представила прототип нового энергоэффективного 7-нм ИИ-сопроцессора. Использование чипа может повысить эффективность обучающих систем более, чем в 7 раз. Беспилотные автомобили, преобразование текста в речь, машинное зрение, разработка новых лекарств, дроны для доставки сферы приложения ИИ сегодня бесконечны. Для реализации этих масштабных проектов и нужны подобные технологии.

В большинстве вычислительных ядер, процессоров и SoC, заточенных под машинное обучение, чаще всего применяют режимы пониженной разрядности: FP16 и INT8. 8-битная точность в этом случае просто избыточна. IBM разработала для подобных периферийных систем прототип нового ИИ-чипа.

Чем интересен сопроцессор?

4-ядерный чип. Источник

Чип спроектирован с использованием 7-нм техпроцесса. Возможны разные сценарии использования чипа:

• В 4-битном режиме для обычных задач. Технология позволяет добиваться сопоставимой с 8-ми битным режимом точности результатов.
• В 2-битном режиме для инференс-задач. В этом случае иногда точность понижается на несколько процентов, но в 4 раза повышается производительность по сравнению с 8-битным режимом.
• Гибридный режим для задач разного типа.

Основные характеристики чипа:

• 7-нм техпроцесс на основе EUV;
• использование гибридного формата FP8 с HFP8;
• управление питанием аппаратных ускорителей с помощью ИИ;
• адаптация к перманентно высоким нагрузкам, что обеспечивает высокую производительность приложений.

Источник

Сферы применения новинки:

• обучение крупномасштабных моделей в облаке;
• усиление безопасности и конфиденциальности;
• увеличение вычислительных мощностей в гибридных средах без больших затрат энергии.

В IBM считают, что сопроцессор будет применим в машинном зрении, системах распознавания речи и обработки естественного языка, для различных облачных приложений, для обнаружения мошенничества с финансовыми транзакциями. Помимо этого, выгоду из применения чипа могут извлечь разработчики автономных транспортных средств, систем видеонаблюдения и мобильных телефонов.

Компания Cerebras два года назад представила свой первый процессор, размер которого был равен размеру кремниевой пластины. Площадь его составила 46 225 мм, размеры 220х220 мм, количество транзисторов 1,2 трлн. Первый чип получил название WSE (Wafer Scale Engine) и производился по нормам 16-нм техпроцесса.

Что касается нового чипа, то он выполнен уже по нормам 7-нм техпроцесса. Площадь осталась той же, а вот транзисторов в два раза больше теперь 2,6 трлн. Количество ядер тоже увеличилось более чем в два раза: 850 тысяч вместо 400 тысяч, как у предыдущей модели. Процессор предназначен для дата-центров, задач по обработке вычислений в области машинного обучения и искусственного интеллекта (AI).

Подробности создания и характеристики WSE-2

У чипа 40 ГБ встроенной памяти SRAM на 22 ГБ больше, чем у предыдущей модели. Пропускная способность составляет 20 Пб/с. При этом энергопотребление чипа осталось на прежнем уровне 15 кВт.


Отметим, что этот процессор не концепт, а вполне себе рабочая система. Его создатели добиваются очень высокой производительности благодаря сшиванию штампов на кремниевой пластине посредством коммуникационной сети. Общая пропускная способность в итоге повышается до 220 Пб/с. Частота ядер от 2,5-3 ГГц.

Чип сам по себе бесполезен, но компания специально для него разработала систему 15U, которая заточена исключительно под характеристики WSE-2. Система второго поколения почти ничем не отличается от системы первого. Блоки первого поколения ранее были отправлены заказчикам. Один из них установлен в Аргоннской национальной лаборатории министерства энергетики США. Она использует первую систему для научных целей например, изучения черных дыр, а также для работы с медицинскими проблемами вроде анализа причин раковых заболеваний. Другим заказчиком стала Ливерморская национальная лаборатория.


В продажу чип и система для него поступят в третьем квартале 2021 года. Цена пока неизвестна.

Компания заявила, что компилятор легко масштабируется, так что проблем с использованием уже существующей экосистемы приложений нет. WSE-2 понимает стандартный код PyTorch и TensorFlow, который легко модифицируется с помощью специализированных программных инструментов и API-интерфейсов.

В чем уникальность такого процессора?

Именно в размере. Дело в том, что работать с одним большим чипом, площадь которого равна площади кремниевой пластины, очень сложно. Обычно микросхемы создают на круглых кремниевых пластинах диаметром 30,5 см. Из каждой можно изготовить 100 чипов.

Но далеко не все изготовленные чипы можно использовать процент брака довольно велик. Проблема в процессе травления цепей в кремнии. Он настолько сложен, что не всегда проходит без ошибок и некоторые цепи в итоге просто не работают. Благодаря тому, что современные процессоры небольшие, процент ошибок невелик. Чем выше площадь чипа, тем больше вероятность получения дефектов, которые не позволят нормально использовать чип.

Большие процессоры пытались производить и ранее. Например, в 1980 году экс-сотрудник IBM Джин Амдал основал компанию Trilogy. Она получила целых $230 млн инвестиций, но в итоге так и не смогла выпустить готовый продукт, так что в 1985 году ее закрыли.

А вот у Cerebras, похоже, все получилось. Каким образом ей удалось достичь успеха, пока неясно, но, раз готовый продукт уже используется клиентами, значит, все хорошо. По словам представителей компании, WSE способен обучать системы AI в 1001000 раз быстрее, чем существующее оборудование. Этого удалось достичь благодаря фильтрации нулевых данных ядрами SLAC (Sparse Linear Algebra Cores). Они оптимизированы для вычислений в векторном пространстве. Кроме того, разработчикам удалось создать технологию утилизации разреженности (sparsity harvesting) для повышения производительности вычислений при разреженных рабочих нагрузках (содержащих нули), таких как глубокое обучение.

Примерно год назад мы писали, что компания Ampere Computing, основанная экс-президентом Intel Рене Джеймс (Renee James), анонсировала 128-ядерный ARM-процессор Altra Max. Это ARM-чипы, которые базируются на архитектуре ARM Neoverse N1, которая лежит и в основе процессоров AWS Graviton2 от AWS. Компания Ampere заявила, что новые процессоры позволят повысить производительность оборудования, в чем заинтересованы поставщики облачных услуг.

Сейчас Джеймс рассказала о том, что отгрузка этих процессоров начнется уже в конце 2021 года, а чуть позже компания перейдет на 5-нм техпроцесс и собственную архитектуру вместо ARM.

Что это за компания?

Она становится все более заметным игроком на рынке чипов, хотя и была основана всего около 4 лет назад. Ее основала экс-президент компании Intel Рене Джеймс, которая покинула свое место в середине 2015 года.

Тогда Intel начала переформатировать деятельность, выполнять кадровые перестановки, после чего некоторые высокопоставленные сотрудники уволились. Стоит отметить, что Джеймс проработала в Intel свыше 20 лет, она пришла в компанию в 1988 году, став ее президентом в 2013 г.

Предприятие стало успешным. Уже через год после основания новая компания объявила о сотрудничестве с Lenovo. Кроме того, Ampere Computing стала платиновым членом Green Computing Consortium (GCC). В 2019 году началось плодотворное сотрудничество с Nvidia, после чего на компанию обратили внимание и другие крупные игроки.

От 80 к 128 ядрам

В марте 2020 года Ampere Computing представила первый в мире 80-ядерный ARM-процессор, который получил название Ampere Altra. Он базировался на 64-битной архитектуре Ampere Altra. В ходе тестов процессор показал более высокую производительность, чем 64-ядерный AMD EPYC или топовый 28-ядерный Xeon семейства Cascade Lake.

Благодаря ARM-архитектуре процессор получился весьма энергоэффективным, он потребляет меньше энергии, чем x86 аналоги. На момент выхода показатель TDP процессора составлял 45-210 Вт при тактовой частоте 3 ГГц.


Все процессоры компании, включая 80-ядреный, предназначены для использования в высокопроизводительном серверном оборудовании. Они прекрасно подходят для серверных приложений вроде аналитики данных, искусственного интеллекта, баз данных, телекоммуникационных стеков, пограничных вычислений и т.п. Еще одно преимущество процессора поддержка поддержка форматов данных FP16 (числа половинной точности) и INT8 (однобайтное представление целого числа).

80-ядерный процессор производился по 70-нм техпроцессу на фабрике TSMC. Ну и сразу после своего появления процессор был совместим с большинством существующих ОС и прочих программных продуктов просто потому, что ARM-архитектуру поддерживает подавляющее большинство систем.


Что касается 128-ядерного чипа, его анонсировали в середине прошлого года. Новинка оснащена 128 физическими ядрами (без технологии многопоточности). Кэш L1 для инструкций и данных 64 Кбайт, L2 1 МБ, L3 32 МБ для каждого из ядер. Тактовая частота ядер 3.0 ГГц.


Поддерживается восьмиканальная оперативная память ECC DDR4-3200, максимальный объем ОЗУ 4 ТБ. Также поддерживается 128-линейный интерфейс PCI Express 4. Если установить два процессора на одну материнскую плату, то количество поддерживаемых линий составит 192. Известно, что 32 линии в этом случае используются для обмена данными между сокетами. Весь модельный ряд Altra производится по 7-нм техпроцессу от TSMC.

Чипы поддерживают DDR4 с частотой до 3200 МГц (сразу восемь каналов). Они полностью совместимы с обычными Altra на уровне сокета, что позволяет клиентам компании переходить на новое поколение процессоров. В чипах заявлено 128 линий PCI-E 4.0.

Новые процессоры будут поставляться ряду крупных компаний, включая Gigabyte, Wiwynn, Cloudflare, Genymobile, NVIDIA, Equinix. Отгрузка первой партии планируется на конец 2021 года.

Новые процессоры уже в разработке

Вместе с анонсом скорого выхода 128-нм процессоров, компания Ampere сделала и другое заявление она переходит на собственную ARM-совместимую архитектуру и 5-нм техпроцесс. Собственная архитектура нужна для того, чтобы чипы можно было кастомизировать для разных клиентов ведь у разных компаний и разные нужды.

К сожалению, характеристики новых процессоров компания не раскрывает. Известно только, что их производство стартует в 2022 году. Заказ на изготовление получит тайванськая компания TSMC.

Рене Джеймс заявила, что новые процессоры компании, как и предыдущие поколения чипов, предназначаются для серверов. Их планируется поставлять операторам дата-центров, крупным и не очень IT-компаниям. Среди них Microsoft и Tencent. Вероятно, не откажутся от новых чипов и существующие клиенты компании.


Джеймс утверждает, что новые процессоры по ряду характеристик обойдут существующие предложения Intel и AMD как в плане производительности, так и энергоэффективности. Среди прочих достоинств своих процессором Ampere называет:
Последовательное масштабирование по мере добавления ядер.
Пониженное энергопотребление.
Максимальная производительность для рабочих нагрузок шифрования и работы с мультимедиа.

В скором времени компания запустит портал Ampere Solutions Portal, который предоставит клиентам доступ к ежедневным обновлением приложений с открытым исходным кодом, которые предназначены для работы с платформой Altra.

Заниматься потребительским сектором Ampere не будет компания не хочет распылять усилия и ресурсы. Таким образом, Ampere Computing не станет конкурентом Intel и AMD, поскольку соперничает с ними лишь в серверном сегменте. Насколько можно судить, компания стала одной из первых организаций, кто успешно начинает захватывать рынок, которым ранее безраздельно владели поставщики x86-решений.

С другой стороны, если у компании все получится с новыми процессорами, она вполне может попробовать зайти и на потребительский сектор.

В августе мы публиковали прогноз от TrendForce, который предсказывал падение цен на оперативную память и твердотельные накопители. Среди причин назывались сокращение спроса на чипы для NAND и DRAM из-за COVID-19 и снижение продаж потребительской электроники, что взаимосвязано. Еще одна причина санкции США в отношении Huawei.

Сейчас стало понятно, что этот прогноз оправдывается цены падают начиная с октября, и по мнению экспертов, этот тренд будет продолжаться несколько месяцев. Финальное снижение цены составит 10-15%, но негативный тренд заметен уже сейчас. По сравнению с ценами сентября стоимость чипов оперативной памяти PC DDR4 емкостью 8 ГБ упали на 8,9%. Сейчас оптовая цена на такой чип составляет $2,85 (усредненный показатель дневной сессии).

Ранее цены падали не так быстро, поскольку компания Huawei покупала SSD и RAM про запас, сразу после того, как стало известно о жестких санкциях США. НО как только эта массовая закупка подошла концу, на фактор цены стали давить экономические и некоторые другие проблемы. Памяти PC DRAM на рынке сейчас больше, чем требуется производителям, а это значит, что цены продолжать падать.

Кроме оперативной памяти, в октябре 2020 года продолжили снижение и оптовые цены на NAND-чипы. К примеру, стоимость чипов емкостью 128 Гбит (16х8G MLC) для флеш-карт и USB-накопителей снизилась по сравнению с сентябрем на 3,4%, вплоть до $4,2. Это, по словам аналитиков, самый низкий показатель с начала этого года.


В этом году цены на память падают не впервые достаточно активно негативная тенденция на этом рынке прослеживалась летом этого года. Тогда цены уменьшились примерно на 5%, факторы примерно те же, что и сейчас снижение спроса на чипы производителями электроники и, соответственно, переизбыток этих чипов на рынке.

Прогноз на днях был поддержан компанией Samsung. Ее представители, рассказывая о финансовых итогах кампании за третий квартал этого года, поделились прогнозом относительно цен на память. Как и TrendForce, компания Samsung твердо уверена в том, что цены на память будут снижаться.

Ранее аналитики предполагали, что в конце года цены на память и SSD вырастут, так как это много раз случалось ранее. Рынок показывал цикличный ритм периоды спада цен перемежались с ростом. И действительно, в первом квартале 2020 года цены выросли на 5%, в следующем еще на 5-10%. Эксперты ожидали продолжения тренда вплоть до конца 2020 года. Но этот прогноз не оправдался.


К слову, в текущем прогнозе аналитики не учитывают еще один факт выпуск производительных чипов на основе новой технологии, включая чипсеты 128-L NAND. Компания SK Hynix объявила о выпуске первого потребительского SSD на этой технологии объемом в 1 ТБ и скоростью чтения более 3500 МБ/сек. В итоге производители компьютерных устройств фокусируются на новых элементах и системах, сокращая закупки старых.

В этой бочке дегтя есть ложка меда, но воспользоваться ею получится лишь у покупателей электроники они смогут сэкономить, поскольку цена ноутбуков, десктопных ПК и других систем, где используется DRAM и NAND, будет падать. Вероятно, в конце этого года стоимость накопителей и оперативной памяти снизится до минимумов, так что покупка электроники обойдется дешевле, чем раньше.

На этой неделе производитель чипов Qualcomm представил новый флагманский SoC, получивший название Snapdragon 888. Он выполнен по 5 нм технологии и базируется на архитектуре ARM Cortex-X1. Чип уже включает беспроводные модули Wi-Fi 6E и 5G.

Как ни крути, новый процессор весьма производительный. По сравнению с Snapdragon 865 обещается прирост в скорости работы CPU на 25%, GPU и ISP на 35%. Результатов тестов пока нет, так что приходится полагаться на слова разработчиков. Кстати, в Qualcomm, похоже, работают романтики. Во всяком случае этот чип получил название Qualcomm 888, а не 875, как должно было быть, поскольку 8 счастливое число у китайцев. Так, например, Олимпийские игры в Пекине стартовали 8.08.2008 в 8:08 pm. В компании явно хотят, чтобы китайцам понравились флагманские смартфоны на новом чипе, в названии которого сплошь восьмерки.

Так что это за чип такой?

Как обычно, у процессора 8 ядер (снова восьмерка). Главное ядро для высокопроизводительных задач, три ядра для выполнения фоновых ресурсоемких задач, еще четыре для выполнения фоновых неприоритетных задач. Основное ядро в чипе, Cortex-X1, работает на частоте 2,84 ГГц. Три дополнительных ядра Cortex A78, четыре остальных A55.

Cortex A78 наследник Cortex A76, технологии, которая использовалась в чипе предыдущего поколения, Snapdragon 865. В ARM утверждают, что новая архитектура обеспечивает на 20% более высокую стабильную производительность. В целом, процессор изготовлен с целью обеспечить баланс между размером, потребляемой мощностью и производительностью процессора. А вот Cortex-X1 разработали без оглядки на энергопотребление, с целью максимально увеличить производительность. В итоге А78 обеспечивает стабильную производительность, а X1 вступает в работу, когда нужно задействовать дополнительные ресурсы. Например, во время загрузки ресурсоемких приложений и веб-страниц.


Что касается GPU, то Qualcomm особо не распространяется о графике. Известно, что в этом году добавлена поддержка технологии Variable Rate Shading (VRS). Это позволит разработчикам игр контролировать рендеринг и детализацию для каждого фрейма любой части изображения. Так, например, если сцена темная или объект движется очень быстро, то смысла рендерить его с высокой детализацией нет, поэтому можно тратить меньше ресурсов, отрисовывая менее качественную картинку. Если же объект показан крупным планом и движется медленно, необходимо задействовать все возможности видео для отрисовки.

C беспроводными модулями процессор взаимодействует благодаря FastConnect 6900 System технологии, которая дает возможность увеличить скорость передачи данных. Таким образом, телефоны с новым чипом будут поддерживать Bluetooth 5.2 и Wi-Fi 6E. Если, конечно, разработчики телефонов добавят новые элементы, которые позволяют работать с этими стандартами. Wi-Fi 6E идеальный вариант для тех пользователей, кто живет в регионах с сильной зашумленностью беспроводного спектра. 6Е добавляет еще и возможность работы в спектре 6 ГГц.

Правда, вся эта беспроводная история требует согласования с регуляторами разных стран. Но в США, например, устройства с новым модулем получат доступ сразу к трем частотам для WiFi 2,4 ГГц, 5 ГГц и 6 ГГц. Все это позволяет улучшить работу беспроводных сетей в домах, многоэтажных офисных строениях, общественных местах. Кстати, 6E поддерживался и чипом Snapdragon 865 Plus, но пока что телефонов с этой технологией нет им только предстоит выйти на рынок. Возможно, первым таким смартфоном станет Galaxy S21 Ultra. Ну и точки доступа тоже еще только разрабатываются, так что ожидаем поступления новых систем на рынок.

Еще немного о беспроводных технологиях, включая 5G

Одно из основных улучшений в Snapdragon 888 исправление проблемы Snapdragon 865, который был разделен компанией на два элемента. Это главный SoС и модем. Такое решение увеличивает размеры чипа, температуру во время работы, энергопотребление и повышает стоимость. Соответственно, устройствам с такими чипами нужны корпусы больших размеров, более емкие батареи и т.п. Все это в конечном итоге приводит к увеличению стоимости устройств все ради сетей пятого поколения.

Новый же чип, насколько можно судить, решает эту проблему. Неизвестно, как он повлияет на стоимость устройств, но проблем с ним будет явно меньше, чем со Snapdragon 865. Что касается встроенного модема, то это Qualcomm X60, который был представлен еще в феврале этого года. Пропускную способность он не увеличивает, но зато улучшает работу с новыми беспроводными технологиями. Это DSS (Dynamic Spectrum Sharing), VoNR и прочие радости.

Разработчики нового типа добавили еще несколько улучшений. Например, полностью изменили структуру сопроцессора Hexagon 780, сделав его менее прожорливым в плане потребления энергии, но более производительным. Сопроцессор задействуется в приложениях с элементами ИИ умными камерами, голосовыми помощниками и т.п.

Еще изображение со всех трех камер поступает одновременно. Писать изображение с передней и тыловой камеры тоже можно одновременно. Технические подробности реализации этой функции компания пока не предоставила.

Ну и последнее, о чем можно сказать, это гипервизор Type-1, который, по словам разработчиков, изолирует данные приложений и самой операционной системы на устройстве. Так что взлом таких девайсов становится сложным делом для злоумышленников.

Что касается устройств на основе трех восьмерок, то, как и говорилось выше, первым станет Samsung Galaxy S21 он выйдет в первом квартале 2021 года.

Похоже на то, что удешевления десктопных ПК, ноутбуков и прочей сложной электроники в ближайшее время ждать не приходится. Мало того, что сейчас в дефиците видеокарты и процессоры, так еще и оперативная память и SSD продолжают дорожать.

За месяц стоимость чипов DDR4 увеличилась сразу на 7%, а DDR2 так и вовсе на 10%. Что касается SSD, то их цена к концу II квартала 2021 года увеличилась на 5%, это корпоративный сектор. Пользовательские SSD стали дороже на 8%. О подробностях случившегося и перспективах под катом. Ну и в комментариях давайте обсудим, чего можно ждать.

Что, снова дорожает?

Да, поставщики оперативной памяти постоянно поднимают расценки, причем дорожают не только чипы DDR4, но и DDR3 и даже DDR2.

Главная причина все тот же дефицит полупроводниковых компонентов, о котором мы говорили совсем недавно. Нехватка элементов влияет на вендоров ПК, ноутбуков и прочих систем. Но аукается и отраслям, которые вроде бы лишь косвенно связаны с электронной отраслью, например, автопроизводителям.

Активнее всего дорожают нишевые чипы памяти, которые используются в специфических устройствах или имеют небольшой объем памяти. Например, DDR3 c объемом в 4 ГБ подорожали сразу на 8,93%.

Повысилась стоимость и вполне современных чипов, включая модули памяти DDR4 с объемом в 8 ГБ, но всего на 4%. ОЗУ DDR4 с объемом в 4 ГБ стоят на 6,6% больше. Рекордно подорожали DDR2 объемом в 1 ГБ (да, их еще производят) на 10,1% всего за месяц.

Производители только рады

Действительно, производители памяти получают денег больше, чем раньше, поэтому они довольны сложившейся ситуацией. Более того, сейчас некоторые вендоры переориентируются на устаревшие модули памяти, которые подорожали больше других. Соответственно, в скором времени можно ожидать усугубление дефицита новых чипов.

Первой адаптировалась к текущей ситуации компания Micron, которая за пару месяцев сильно сократила объемы выпуска и так дефицитных чипов DDR. При этом еще в начале года она заявила о намерении повысить объем производства. Но теперь, когда нехватка стала еще более ощутимой, компания сможет получить за тот же товар на 10% больше прибыли.


Корпорация Samsung решила повременить с модернизацией производства DDR-чипов. Линии производства, выпускавшие DDR3, компания собиралась переоборудовать под выпуск CMOS-сенсоров. Но теперь планы изменились.

Компания SK Hynix поступила примерно так же. Плюс она отказалась от сокращения производства DRAM.

Поскольку эти три компании являются основными игроками на рынке чипов DRAM, то их действия незамедлительно скажутся на их стоимости. Более мелкие производители, глядя на старших товарищей, начинают менять конфигурацию собственного производства, наращивая объемы выпуска DDR3.

Так поступили, в частности, компании Nanya и Powerchip Semiconductor Manufacturing Corp (PSMC) с Тайваня. Обе решили переоборудовать часть производства под выпуск DDR3-модулей.

На планках DDR2 и DDR3 малой емкости специализируется компания Winbond (кстати, она же поставляет большинство чипов BIOS для самых разных вендоров ноутбуков). Сейчас компания переживает подъем и строит дополнительный завод на Тайване, который будет выпускать DRAM-чипы.

А что с SSD?

Да примерно то же самое. Дешеветь они точно не будут, со второй половины 2021 года начнут дорожать. По мнению ряда экспертов, в этом виноваты экстремальные для региона погодные условия в Техасе, где расположены фабрики Samsung. Мы уже писали, что с 16 по 23 февраля производство пришлось остановить, поскольку в Техасе стало резко не хватать электричества из-за проблем с альтернативными источниками энергии.

Восстанавливать работу фабрик компания начала лишь со 2 марта этого года, а на полную мощность их удастся вывести к началу апреля. И то при благоприятном стечении обстоятельств.

На фабрике S2, работа которой была приостановлена, производились чипы по 28-нм и 65-нм техпроцессам. Этот объект разрабатывает разные продукты для собственного подразделения компании. Оно, в свою очередь, производит контроллеры для SSD, чипы для Tesla и Renesas, чипы связи для Qualcomm. И это только то, о чем хорошо известно. Наверняка, фабрика производит и поставляет чипы и другим компаниям.

Все это приведет к тому, что уже к концу второго квартала этого года стоимость SSD-накопителей повысится на 3-8% по сравнению с текущим периодом. Ожидается, что повышение цен будет как в корпоративном, так и в пользовательском секторах.

Процессоров и видеокарт тоже не хватает

В дополнение ко всему этому AMD и Nvidia не справляются с необходимым уровнем производства процессоров Ryzen 5000, Radeon RX 6000 и GeForce RTX 30. Большинство производителей ноутбуков и десктопных ПК описывает сложившуюся ситуацию как худшую из всех возможных. Практически никому из сборщиков готовых систем не удалось договориться о поставках AMD Ryzen 5000, особенно старших моделей, 12-ядерного Ryzen 9 5900X и 16-ядерного Ryzen 9 5950X. Представители бизнеса говорят, что дефицит настолько сильный, что на рынок эти процессоры вообще не поступали. Их перехватывают еще во время производства, заключая контракты заранее.


У нас даже нет возможности вести переговоры по стоимости поставок на новые видеокарты. Покупать графические ускорители приходятся по ценам, существенно выше тех, что были заявлены в качестве рекомендованных самой AMD. В целом, ситуация с поставками компонентов этой осенью была очень некрасивой, заявил один из сборщиков ПК.

Что же, подождем до конца 2021 года возможно, ситуация и наладится.

В этом году мы несколько раз писали об успехах китайских разработчиков оборудования для производства чипов. Поднебесная после начала торговой войны с США стала очень активно внедрять импортозамещение, причем достаточно успешно.

Например, в январе стало известно о том, что китайские компании разрабатывают собственные процессоры для мобильных устройств и ноутбуков с десктопами. Вполне может быть, что в ближайшем будущем эти компании станут опасными конкурентами таких гигантов, как TSMC, Samsung и других. Ну а сейчас появилась новость о том, что китайская компания поставляет собственное оборудование для производства 5-нм чипов крупнейшим производителям мира.

Речь идет об AMEC, ее руководитель Джеральд Инь на отчетной конференции заявил, что ряд мировых лидеров по производству 5-нм чипов используют промышленные установки компании. К сожалению, информация о том, кто именно закупил оборудование, не раскрывается. Но и особой загадки нет, поскольку именно лидеров в этом направлении не так много это либо Samsung, либо TSMC, либо обе компании вместе.

Оборудование, о котором рассказал представитель компании, предназначено для плазменного сухого травления, которое называется еще реактивным ионным травлением. В ходе производства с кристалла снимается один слой за другим при помощи плазмы.

Китайская компания предоставляет оборудование для обработки 300-нм кремниевых подложек, которое может применяться для широкого спектра техпроцессов от 65 нм до 5 нм.

Два шага вперед и ни одного назад

Сейчас китайцы производят собственные чипы как процессоры, так и графические ускорители. Неплохо показало себя совместное предприятие Via Technologies и правительства Китая. В прошлом году компания выпустила процессоры KaiXian KX-6780A и KX-U6880A.

Первый из этих процессоров получил восемь ядер собственной разработки компании. Процессор поддерживал инструкции SSE 4.2 и AVX, виртуализации и шифрования. Частота работы около 2,7 ГГц, выполнен чип по 16-нм технологии.


Не отстают и другие компании, включая ту же Huawei, попавшую под санкции Китая. Всего в производство чипов Китай инвестирует $1,4 трлн долларов. Средства получат Alibaba Group, Huawei Technologies Co. Ltd, SenseTime Group Ltd. и ряд других высокотехнологичных компаний. Главная задача, которая ставится перед ними, снизить зависимость электронной отрасли Китая от других стран, преимущественно США.

В рамках развития собственной полупроводниковой отрасли Китай занимается и охотой за головами. Так, очень активно за профессионалами из этой сферы охотятся две китайские компании: Quanxin Integrated Circuit Manufacturing (QXIC) и Wuhan Hongxin Semiconductor Manufacturing Co (HSMC). Специалистам, которых приглашают на работу в Китай, предлагают зарплату в 2-3 раза больше, чем они получали на предыдущем месте работы. Перед таким предложением устоять могут немногие.

О компании Loongson Technology регулярно пишут на Хабре. Ее процессоры на архитектуре MIPS изначально использовались китайскими же производителями нетбуков и телеприставок. Затем разработки компании применялись при создании гораздо более производительных систем. Например суперкомпьютера Dawning 6000 мощностью более 1000 терафлопс и других подобных систем.

Практически все эти процессоры создавались на базе уже существующих архитектур, главным образом, MIPS. Ну а сейчас стало известно о том, что компания представила разработанную с нуля собственную архитектуру, которая получила название Loongson Architecture или LoongArch. Это не только достижение самой компании, но и важный этап в процессе импортозамещения в китайской индустрии электроники.

LoongArch что это и зачем?

Ранее основанные на архитектуре MIPS процессоры позволяли сохранять совместимость с программным обеспечением, разработанным для MIPS64, включая ПО для суперкомпьютеров. Это было одним из преимуществ чипов от Loongson Technology.

Зачем компании новая архитектура? Она решила стать независимой после того, как MIPS Technologies перешла на RISC-V, о чем мы, кстати, писали. Ранее MIPS Technologies занималась развитием архитектуры и лицензированием интеллектуальной собственности, которая связана с процессорами MIPS. Сами чипы компания не производила. Но вот перерожденная организация займется выпуском процессоров, но уже на базе архитектуры RISC-V.

Новую архитектуру уже оценили независимые эксперты, выяснив, что у нее нет ничего общего с ALPHA, ARM, MIPS, POWER, RISC-V или х86. Компания разработала собственный формат инструкций, их кодирование, режимы адресации и т.п. LoongArch содержит около 2000 проприетарных инструкций. По словам разработчиков, они удалили устаревшие инструкции для обеспечения пониженного энергопотребления и более эффективной работы. В дополнение к базовому набору инструкций компания добавила инструкции расширения двоичного преобразования (LBT), инструкции расширения векторной обработки (LSX), инструкции расширения расширенной векторной обработки (LASX) и инструкции расширения виртуализации (LVZ), сообщает PC Watch.


И сама разработка не является просто очередной теоретической разработкой, практическую реализацию которой откладывают затем долгий ящик. Нет, на ее основе уже созданы и работают 12-нм процессоры Loongson 3A5000 и 3C5000. У первого 4 ядра на частоте 2,5 ГГц, он предназначен для обычных десктопных ПК. Второй получил 16 ядер, это серверный процессор. На плате сервера можно установить вплоть до 16 таких чипов.

Обе модели процессоров поддерживают быструю трансляцию команд других архитектур, что позволяет на них без перекомпиляции запускать обычные операционные системы. Оба продукта поступят в продажу во второй половине этого года.

Что все это значит для Китая?

Как и говорилось выше возможность развивать производство собственных чипов, как десктопных, так и процессорных, без зависимости от иностранных компаний. Еще в прошлом году эта компания выпустила MIPS-процессор 3A4000/3B4000. Тактовая частота 2.0 GHZ, 4 ядра, в синтетическом тесте он набрал 128 гигафлопс, производственная технология 28 нм.


Тогда говорилось, что процессоры полностью отечественные, а не заказанные у сторонних аутсорсеров. Кстати, именно так поступает Huawei Hisilicon, она заказывает свои процессоры Kirin и Kunpeng у партнеров.

На базе нового чипа создавались ПК, которые уже поступили в продажу. Они работают на основе дистрибутива Loongnix или любой другой MIPS-совместимой системе.

В начале этого года стало также известно и о новом процессоре еще одной китайской компании Zhaoxin Semiconductor. Она является объединенным предприятием Via Technologies и правительства Китая. В прошлом году компания выпустила процессоры KaiXian KX-6780A и KX-U6880A. Первый из этих процессоров получил восемь ядер собственной разработки компании. Процессор поддерживал инструкции SSE 4.2 и AVX, виртуализации и шифрования. Частота работы около 2,7 ГГц, выполнен чип по 16-нм технологии.

Несмотря на скепсис некоторых экспертов, сомневающихся в способности Китая наладить производство собственных процессоров, Поднебесная делает очень заметные успехи в этой отрасли. В целом, это неудивительно, если учесть чрезвычайно активные усилия страны, предпринимаемые для того, чтобы не зависеть от технологий США. Правительство Китая собирается вложить около $1,4 трлн в развитие высоких технологий до 2025 года. Средства планируется предоставить китайским компаниям, производителям электроники и софта. В том числе и разработчикам чипов.

Кроме инвестирования средств в инфраструктуру, немало тратит страна и на охоту за головами, то есть на поиск и привлечение талантливых специалистов, способных разработать чипы. В настоящее время за квалифицированными инженерами охотятся две китайские компании: Quanxin Integrated Circuit Manufacturing (QXIC) и Wuhan Hongxin Semiconductor Manufacturing Co (HSMC). Им уже удалось переманить больше сотни сотрудников из TSMC, предложив тем зарплату в два раза выше.

Ну и разработка процессоров на полностью независимой архитектуре еще один заметный шаг на пути к независимости полупроводниковой промышленности Китая. Правда, лишь время покажет, способна ли компания не только разработать новый процессор, но и создать конкурентоспособную экосистему для LoongArch.

Торговая война Китая и США продолжается, причем США давит на противника все сильнее, что сказывается на способности Поднебесной реализовать план по импортозамещению электронных компонентов. Для того, чтобы производители ноутбуков, смартфонов и других электронных систем нормально работали, Китаю необходимо наладить собственное производство процессоров и других чипов.

Пока что все более-менее удается. Например, недавно китайская компания Zhaoxin Semiconductor анонсировала современные графические ускорители, выполненные по 7-нм техпроцессу. Кроме того, страна разворачивает производство и других чипов, создает необходимые для этого оборудование и технологии. Создана собственная уникальная процессорная архитектура. Но для того, чтобы успешно действовать и дальше, Поднебесной нужны специалисты высокого уровня, а их-то как раз и не хватает. Сейчас охота за головами значительно усложнилась Тайвань решил запретить Китаю переманивать инженеров и ученых.

Просто взять и запретить

Ранее мы писали, что кадровый голод в сфере производства электронных компонентов Китай утолял за счет Тайваня и его компаний.

За ценными кадрами охотятся две китайские компании: Quanxin Integrated Circuit Manufacturing (QXIC) и Wuhan Hongxin Semiconductor Manufacturing Co (HSMC). Им уже удалось переманить больше сотни сотрудников, сделав им предложение, от которого не отказываются. А именно зарплату ровно в два раза больше, чем в TSMC.

В целом, хантинг и переманивание специалистов обычная практика в IT-отрасли. Но для TSMC это огромная проблема, поскольку в компании работает не так много профессионалов, способных разрабатывать новые чипы. Да, на TSMC работает около 6000 инженеров, но всего 150 из них PhD. Осенью 2020 года китайцы умудрились переманить у TSMC две трети ценных кадров.

У китайцев на них большие планы, поскольку HSMC строит предприятие по производству 14-нм процессоров, вложив в него $18,4 млрд. В ближайшем будущем страна надеется освоить 7 нм техпроцесс.

Понятно, что Тайвань видит, что происходит и прекрасно понимает угрозу. TSMC осенью начала предпринимать срочные меры по ее ликвидации. В частности, поставщикам оборудования запретили делиться с китайскими партнерами технологическими решениями, которые разработаны по заказу компании. Также инженерам начали повышать зарплату, чтобы условия Китая для них не были слишком уж привлекательными.


К попыткам руководителей TSMC предотвратить утечку кадров присоединилось и правительство. Оно выпустило документ с указанием кадровым агентствам удалять списки вакансий китайских компаний. Министерство труда Тайваня уведомило кадровые агентства страны о том, что они больше не могут размещать вакансии на рабочие места для китайских компаний, особенно для таких критически важных отраслей, как производство полупроводниковых чипов.

Компании, которые нарушат эти условия, будут наказаны крупным штрафом. Наказание для организаций которые продолжат сотрудничество с китайскими партнерами в сфере производства чипов еще более суровое.

Почему все так сложно?

Дело в том, что дела у Тайваня идут просто отлично сейчас компании из этой страны выпускают около 92% чипов, выполненных по 10-нм техпроцессу и более новым техпроцессам. Если Китай продолжит переманивать специалистов, то Тайвань может лишиться своего доминирования, чего стране, конечно же, не хочется.

Правительство Тайваня прокомментировало действия Китая следующим образом: Из-за геополитической напряженности между США и Китаем развитие полупроводниковой промышленности в Китае замедлилось. В результате Китай стал реализовывать более агрессивную тактику в вопросе переманивания и привлечения лучших тайваньских специалистов в области разработки и производства чипов, чтобы построить самодостаточную технологическую цепочку.

Принятые меры помогут избежать этой угрозы, плюс Тайвань наладит более тесные отношения с США. Именно эта страна сейчас может указывать, какие технологии кому использовать и каким компаниям, производящим чипы, с кем сотрудничать.

США наступает и выигрывает?

Пока что Китай более-менее успешно сопротивляется санкциям США. Но противник Поднебесной продолжает политику давления, которая снижает шансы Китая на реализацию стратегии по созданию собственной цепочки производства современных чипов. Так, недавно крупнейшему поставщику чипов TSMC просто запретили производить процессоры для Phytium. Объяснили это тем, что разработки Phytium применяются в суперкомпьютерах КНР, мощности которых используются, в частности, армией Китая.

По мнению чиновников США, отвечающих за введение санкций, эта компания имеет тесные связи с китайскими военными. Такие же обвинения получила и компания Huawei, когда на нее накладывали санкции. Phytium разрабатывает процессоры на архитектуре ARM, и приостановка сотрудничества с TSMC означает полную остановку процессов разработки у Phytium. Такие процессоры просто некому больше производить.

На данный момент выпуск продукции для бывшего партнера компанией TSMC прекращен. Правда, TSMC ничего пока не рассказала о планах по работе с другими китайскими компаниями, которые также попали под санкции. Будут с ними прекращены отношения или нет, пока неясно.

Есть для Китая и еще один неприятный момент в середине апреля конгрессмены попросили президента США запретить продажу ПО для разработки полупроводниковых чипов Китаю. Американцы не без оснований считают, что если закрыть китайцам доступ к современным технологиям производства полупроводниковых чипов, то КНР окажется отброшенной на много лет назад в этой отрасли.

Собственные аппаратные и программные инструменты Китая морально устарели они отстают от современных лет на 8-10. Если закрыть доступ к EDA, Китаю придется очень постараться, чтобы достичь современного уровня развития полупроводниковой электроники США. Но если все получится, то в мире появится, вероятно, сразу несколько компаний, которые смогут производить современные чипы.

Самая главная проблема Китая отсутствие доступа к современной технологии фотолитографии в глубоком ультрафиолете, которая является ключевой при производстве современных процессоров. Это оборудование производит нидерландская компания ASML, использующая американские технологии. Ну а США запретили их поставку в Китай, так что и оборудование, которое использует наработки американцев, попадает под этот запрет.

В целом, вся эта система запретов и ограничений становится все более мощной, Китаю приходится нелегко. Справится ли страна с поставленной задачей за несколько лет развернуть производство чипов, технологически столь же продвинутое, как и в США, покажет только время. Китай не раз доказывал, что способен на чудеса как экономические, так и технологические. Но текущий челлендж куда как более серьезен, чем многие другие.

Как уже знают многие читатели Хабра, компания Intel ранее неоднократно упоминала о гибридной процессорной архитектуре, которая получила название Alder Lake. Разработчики рассказывали о новинке не раз и не два, поэтому, скорее всего, о ней слышали даже не очень близкие к вопросу производства чипов люди.

Тем не менее, это были краткие полуофициальные анонсы. Так что информации об этом не так и много, а новинка действительно интересная. Положительный момент в том, что за последние несколько недель в Сети появилось несколько утечек, которые проясняют общую картину. Случайные это утечки или намеренные не суть важно. Главное, что они есть и мы можем узнать обо всем чуть больше. Самая интересная утечка информация о процессоре с предварительным проектным названием Core-1800 SKU. Давайте о нем и поговорим.

Что известно об этом процессоре?

Пока что основная информация, которая доступна, это спецификации процессора, которые оказались в руках владельца ресурса Igor Lab's. Этот же портал утверждает, что название Core-1800 SKU вряд ли является финальным.


^{Попавшие в сеть фотографии инженерных образцов чипов с архитектурой Intel Alder Lake-S}
Главное, что нужно иметь в виду: архитектура Alder Lake-S, на которой и базируются чипы, предусматривает наличие разнородных ядер. В инженерном образце, который попал к представителям немецкого портала, оказался процессор с 8 высокопроизводительными ядрами Golden Cove и 8 энергоэффективными ядрами Gracemont.

Мощные большие ядра будут использоваться для решения тяжелых задач, где нужна высокая производительность. А вот малые ядра планируется применять для относительно несложных фоновых задач. В целом, все вполне логично.

Благодаря такому решению компания надеется увеличить однопоточное быстродействие примерно на 20%. А вот с многопоточностью другой вопрос здесь увеличение производительности может быть двукратным.

Скорее всего, новые процессоры от Intel будут представлены сразу пятью семействами:

• Alder Lake-S для десктопных ПК.
• Alder Lake-P для мощных ноутбуков.
• Alder Lake-М для маломощных устройств.
• Alder Lake-L для мобильных девайсов.
• Alder Lake-N для всех прочих устройств, включая не очень производительные ноутбуки, хромбуки и т.п.

Кстати, судя по спецификациям документа, базовая тактовая частота чипа всего 1,8 ГГц. Но с включенным TurboBoost процессор сможет показать гораздо большую производительность:

• 4,6 ГГц (1-2 ядра Core).
• 4,4 ГГц (3-4 ядра).
• 4,2 ГГц (5-6 ядер).
• 4 ГГц (8 ядер).

У разных семейств процессоров будет разное количество ядер разных типов. Так, у маломощных чипов будет больше ядер Atom, у процессоров для производительных систем больше ядер Core. У чипов для игровых ноутбуков и десктопных ПК только Core, что позволит добиться максимальной производительности.


Процессор выполнен по 10-нм техпроцессу с техническим степпингом B0. Энергопотребление чипа 125 Вт для PL1. Для PL2 это уже 228 Вт. Температурный предел 100 С.

Подробнее об архитектуре

Что касается архитектуры Alder Lake, то она похожа на уже представленную ранее big.LITTLE от ARM, по крайней мере, концептуально.

Intel не впервые использует гибридную технологию, ранее она это уже сделала для энергоэффективных чипов Lakefield, которые использовались в мобильных устройствах. Правда, это были маломощные процессоры, но все же.

Новые процессоры с этой архитектурой собираются выпускать с техпроцессом Enhanced SuperFin, ранее компания выпускала чипы по 14-нм техпроцессу. Современные процессоры Core 11-го поколения выпускаются именно по этому техпроцессу.

Alder Lake дает совместимость с оперативной памятью нового поколения DDR5-4800 и новым интерфейсом PCIe Gen5. Насколько можно судить, разъем тоже будет новым LGA 1700. Если коротко и списком, то Alder Lake поддерживает работу с:

• PCI Express 4.0.
• PCI Express 5.0.
• Оперативную память стандарта DDR4.
• Оперативную память стандарта DDR5.

Совместимыми с новой архитектурой будут лишь материнские платы нового поколения.

Когда ждать новых процессоров?

Несмотря на то, что информация о них уже есть, хотя и полуофициальная, анонс запланирован на конец третьего начало четвертого квартала 2021 года. То есть сами процессоры появятся в продаже еще позже. Сама компания официальную дату появления этих чипов не называет.

В целом, 12-е поколение процессоров является очередным этапом эволюции для чипов Intel, это очень отличающаяся от предыдущих поколений архитектура и возможности. О том, насколько это удачное решение, судить можно будет только после первых тестов. Так что ждем эти процессоры, материнские платы к ним и опробуем в деле.

Компания Intel без лишнего шума добавила в базу данных процессоры Rocket Lake серии Xeon W-1300 для рабочих станций начального уровня. Эти процессоры поддерживают ECC память, плюс поставляются с графикой Xe-LP с драйверами, сертифицированными для работы с профессиональными приложениями.

У новинки шесть или восемь ядер на базе микроархитектуры Cypress Cove, плюс встроенный GPU с 32 модулями EU c архитектурой Xe-LP. Можно ожидать, что новая линейка вскоре начнет активно использоваться. Подробные характеристики новых чипов под катом.

На что способны новые чипы

По словам представителей Intel, процессоры поддерживают AVX-512, 20 линий PCIe 4.0 и оперативную память DDR4-3200. В целом, они примерно равны по функциональности и возможностям 11-му поколению процессоров Core для настольных ПК. Особенности и тех и других повышенная производительность, улучшенная работа с графикой и улучшенная поддержка PCIe.

Семейство процессоров Intel Xeon серии W-1300 'Rocket Lake' включает сразу семь моделей с TDP 35 Вт (T-series), 80 Вт или 125 Вт (P-series), которые совместимы с материнскими платами с разъемом LGA1200 на основе чипсета Intel W480 (с последними обновлениями BIOS), а также чипсета W580. Модели с TDP 35 Вт и 125 Вт имеют те же тактовые частоты, что и их родственники Core-серии. Но вот представители линейки SKU с 80 Вт быстрее, чем процессоры Core с расчетным TDP 65 Вт.

Характеристики представителей линейки


К слову, новые процессоры похожи на 11-е поколение Core-серии не только возможностями. Дизайн и архитектура у них тоже практически общие. Ядра и тактовая частота, за исключением 80 Вт моделей, о чем уже говорилось выше, почти идентичны. Все представители линейки Xeon W-1300 поставляются с Intel UHD Graphics P750 с 32 графическими процессорами EU, а также поддерживают до 128 ГБ памяти DDR4-3200 с ECC. Главное их отличие от родственников как раз графика Xe-LP и драйвера, сертифицированные для использования в профессиональных CAD- и графических приложениях.

Intel включила в серию Intel Xeon W-1300 пять восьмиядерных моделей, оснащенных 16MB LLC (W-1390P, W-1390, W-1390T, W-1370P, W-1370) и две шестиядерные модели. с 12MB LLC (W-1350P, W-1350). Важный момент вся линейка не совместима с платформами на базе чипсетов Intel серий B, H, Q и Z.

Включение процессоров в базу примечательно тем, что Intel никогда этого не делает, если чипы лишь ожидаются в ближайшем будущем. Как правило, этот шаг компания делает после того, как процессоры уже готовы и могут быть отгружены покупателям. Так что можно ожидать, что в ближайшие месяцы появятся рабочие станции на базе новой серии.

Нехватка электронных чипов от процессоров до модулей связи отражается на многих сферах. Поставщики десктопных компьютеров и ноутбуков не могут отгрузить требуемый объем продукции, автомобильная промышленность отказывается от некоторых моделей машин, где требуются современные электронные компоненты. Страдают даже производители бытовой техники просто потому что и стиральные машины с микроволновками умнеют стремительными темпами.

Эксперты предрекают индустрии идеальный шторм и долгий период дефицита с одновременным ростом цен. Кто-то говорит о том, что кризис будет продолжаться год, кто-то говорит уже о паре лет. Некоторые аналитики утверждают, что вскоре все наладится, благо, копании начинают расширять производство. Но сейчас появилась еще одна проблема поддельные чипы, а также откровенно некачественная продукция, происхождение которой сложно отследить.

В каком смысле поддельная?

В самом прямом. Сейчас производители электронных систем находятся в безвыходной ситуации им любой ценой нужны компоненты. И они их достают тем или иным способом. Но из-за постоянно растущего спроса на компьютеры, ноутбуки и т.п. производители стараются побыстрее собрать то, что можно, из существующих запчастей. Проверки, тесты электронных компонентов выполняются не так тщательно, а иногда и вовсе не выполняются.

О том, насколько текущий дефицит силен и насколько сильно он влияет на цепочки поставок, можно судить хотя бы по тому, что компания MSI возобновляет производство видеокарт модельного ряда 2014 года. Не 2018 или 2019, а 2014, потому что у MSI остались компоненты для сборки таких карт.


Если на следующей неделе вам нужно найти 5000 компонентов или вам придется закрыть линию производства, то вы в любом случае снизите требования к поставляемым компонентам. Поставщики электронных систем просто не успевают верифицировать всю цепочку поставок или проверить оригинальность чипов, заявляют представители компании CALCE, которая занимается анализом поставок поддельных электронных компонентов.

Насколько это глобальная проблема?

В общем-то, это не катастрофа, поскольку крупнейшие вендоры мира закупают электронные компоненты у производителей напрямую. Возможно, и в этом случае есть опасность пониженного качества компонентов, но это все же оригинальные запчасти. А вот средние и малые компании, которые закупаются у посредников, подвергают себя и свою продукцию опасности.

Мало того, что те самые посредники накручивают стоимость как отдельных запчастей, так и собранных систем, так теперь есть далеко не нулевая вероятность получения поддельных деталей.

Что касается повышенной цены, то этот факт доказан. Представитель igor'sLAB раздобыл и опубликовал прайс-лист оптового поставщика комплектующих для ПК. Поставщик является одним из звеньев цепочки компания покупает дешевле, продает дороже. И это несколько странная практика, поскольку поставщик является своего рода теневым. Ранее компания занималась скупкой остатков комплектующих со складов крупных компаний и продавала их чуть дороже.

Эти поставщики в большинстве случаев теневые организации. Работают вроде бы официально, но их цепочки поставок проверить сложно. Скорее всего, они закупают элементы у разных компаний, и точно не у производителя. Соответственно, потом все закупленные элементы смешиваются и поставляются далее по цепочке. Проверить компоненты в таком случае крайне сложно. К слову, именно поставщикам-посредникам достается около четверти прибыли всего рынка электронных устройств, так что работать в этой отрасли крайне выгодно, подделывать компоненты еще выгоднее это просто золотое дно.

Подделки заполонили рынок?

Пока что нет, но, по мнению экспертов, наполнение рынка контрафактом может произойти в ближайшее время. Глобальный дефицит приводит к активизации деятельности криминала, и ранние признаки проблемы уже заметны.

На рынке откуда ни возьмись появляются компании, которые ранее не были известны индустрии, и они предлагают дефицитные детали. Откуда они их берут, если производители таких компонентов даже прямые поставки в полном объеме не могут обеспечить?

Есть несколько возможностей получения чипов. Нелегальные закупки на предприятии, которое производит эти чипы, покупка брака с надеждой на то, что бракованные компоненты пройдут хотя бы первичную проверку, выпаивание компонентов из отбракованных плат или кража компонентов из логистической цепочки.

Проблема эта не новая на рынке полным-полно непонятно откуда взявшихся деталей для Kindle, айфонов, Mac и прочей техники. Сейчас к уже существующему рынку контрафакта добавится еще один, даже более масштабный.

В малом объеме проблему появления поддельной продукции можно было наблюдать в 2011 году, когда в Японии произошло землетрясение, а потом цунами. Катастрофические природные явления затронули производителя специфических элементов электролитических конденсаторов для медицинской аппаратуры. В итоге производителям этой аппаратуры пришлось в авральном режиме искать замену поставщику. Замена была найдена, в цепочке поставок появились некие сторонние компании. Но затем оказалось, что многие конденсаторы подделка.


Пример микросхемы FT232RL, оригинал и подделка. Отличить их по внешнему виду невозможно (почти). Но внутри правого чипа стоит старый микроконтроллер, который совместим лишь с устаревшими драйверами

Что же делать?

Пока неясно. Возможно, здесь требуется вмешательство регуляторов, поскольку, как и говорилось выше, компании, которые производят электронную продукцию, сейчас занижают требования к поставщикам (конечно, неофициально). Глобальной проблема, возможно, и не станет, поскольку крупнейшие вендоры вряд ли затронуты.

Но средние и мелкие вендоры/сборщики поставляют не так уж и мало продукции, так что на общем ее качестве текущая ситуация вполне может отразиться. Здесь вопрос упирается в деньги, как и всегда. Ради сиюминутной прибыли и решения своих проблем некоторые компании вполне могут пойти на нарушения. Вопрос лишь в том, насколько много будет таких компаний и насколько активно станут действовать поставщики поддельных/контрафактных элементов.

На днях Samsung раскрыла характеристики 5-нм процессора для мобильных устройств нового поколения. Процессор назван Exynos 1080. CPU поддерживает работу с ИИ и камеры разрешением до 200 Мп. Новый процессор увеличит производительность мобильных устройств и минимизирует возможные задержки при загрузке контента.

Характеристики нового процессора

Характеристики Exynos 1080
Photo: Samsung.com

• Количество ядер 8.
• 3-кластерная архитектура по принципу 1+3+4
  • 1х ARM Cortex-A78 c частотой 2,8 Ггц;
  • 3 х ARM Cortex-A78 с частотой 2,6 ГГц;
  • 4 х энергоэффективных Cortex-A55 с частотой до 2 Ггц.
• Формат оперативной памяти LPDR5 или LPDR4х.
• +50% рост производительности в одноядерном режиме.
• Видеочип: 10-ядерный графический ускоритель ARM Mali-G78 MP10.
• Доступно аппаратное декодирование видео 4К HDR10+ на скорости до 60 кадров в секунду.
• Поддержка камер с разрешением до 200 MP.
• Разрешение дисплея WQHD+.
• Встроенный 5G-модем с поддержкой сети двух типов: mmWave и в диапазоне до 6 ГГц.
• Bluetooth 5.2 со скоростью до 2 Мбит/с и Wi-Fi 6 со скоростью до 7 Гбит/с.
• Ресиверы спутниковых систем: GPS, ГЛОНАСС, Beidou и Galileo.

Что еще известно

Samsung проводила презентацию нового чипа совместно с китайской компанией Vivo Communication Technology. Вероятно, первый смартфон на базе Exynos 1080 выйдет под брендом Samsung или Vivo. Возможно, им станет в январе будущего года Samsung Galaxy S21.


Впервые о наличии у южнокорейского гиганта чипа нового поколения стало известно в октябре 2020 года. Тогда же представители компании раскрыли его рейтинг AnTuTu. Благодаря новому процессору устройство на базе Exynos 1080 набрало 650 тыс. баллов, это выше, чем у Snapdragon 865 и Snapdragon 865 Plus флагманских восьмиядерных процессоров. Чип позиционируется как основа для топовых смартфонов и планшетов. Известно, что в компании работают еще над одним процессором будущего Exynos 2100.

На данный момент CPU от Samsung стал третьим в мире мобильным процессором, выполненным по 5-нм техпроцессу. Первых представителей показала Apple. В сентябре мир увидел чип A14, дебютировавший для IPad Air 4. Спустя месяц показан аналогичный чип в составе новых iPhone 12.

В конце октября свой чип показала Huawei процессор Kirin 9000 для флагманского телефона Mate 40. Смартфон стал первым среди Android-устройств обладателем 5-нм чипа.

Nvidia не просто так заинтересовалась покупкой ARM компания и ее технологии развиваются активнее, чем когда-либо. Сейчас чипов на основе ARM-технологий выпускается больше, чем х86, ARC, Power и MIPS вместе взятых.

Миллиарды устройств работают на основе ARM-чипов. В Tomshardware подсчитали, что только в последнем квартале 2020 года было выпущено около 6,7 млрд систем на базе ARM. Это 842 чипа в секунду.

Что за чипы выпускаются

Речь идет о Cortex-A, Cortex-R, Cortex-M и Mali IP, на основе которых работают сотни миллионов процессоров, контроллеров, микроконтроллеров, графических систем, выпускаемых 1600 со всего мира. При этом потребность в этих чипах постоянно растет, плюс совершенствуются существующие технологии и появляются новые.


Интересный нюанс: несмотря на то, что в СМИ чаще всего говорят о Cortex-A-series чипах (на их основе выпускаются популярные модели смартфонов), наиболее продаваемыми стали продукты линейки Cortex-M. Они, можно сказать, вездесущи и позволяют работать огромному количеству систем от термометров до модулей космический кораблей. Только в последнем квартале 2020 года было выпущено 4,4 млрд микроконтроллеров на основе Cortex-M.

Общий рекорд в 6,7 млрд чипов за квартал удалось поставить благодаря растущему спросу со стороны партнеров ARM, включая как IoT-компании, так и организации, которые выпускают мобильные устройства или разрабатывают суперкомпьютеры. В 2020 году были подписаны договоры с 175 новыми компаниями.

А кто на втором месте?

Это вовсе не x86, как можно было бы подумать. К сожалению, официальной информации от AMD, IBM, Intel, MIPS Technologies, Synopsys и Via Technologies по объемам производства процессоров нет, но, в целом, кое-какие выводы можно сделать на основе продаваемых систем.

Так, по данным Gartner, в 2020 году общемировые поставки ПК составили 275 миллионов единиц. Серверов около 11,75 млн единиц в 2019 году. Большинство десктопных ПК используют один процессор, тогда как серверы два и больше. Получается, что в год рынок потребляет около 300 млн x86 процессоров в год. Если к этому добавить еще игровые консоли, всякие хранилища данных, одноплатники, суперкомпьютеры и т.п., получается 350-360 млн процессоров x86.

Это не второе и не третье место. Вторую позицию после ARM занимают IP-чипы Synopsys ARC, о которых вообще не так часто говорят или пишут. Тем не менее, Synopsys тоже активно расширяется. Например, в прошлом году компания представила новые семейства DesignWare ARC HS5x и HS6x. Они используются в SSD-контроллерах, автомобильных системах, развлекательных устройствах, системах связи и т.п.

Что касается третьего места, то его занимают MIPS-чипы. Только в 2012 году было выпущено около 3,6 млрд чипов на основе MIPS-технологий. Да, эти системы не используются в высокопроизводительных системах вроде игровых консолей. Вместо этого они работают в сотнях миллионов микроконтроллеров, бытовой электронике, устройствах с низким энергопотреблением и т.п.

Торговые войны Соединенных Штатов с Китаем продолжаются. Кроме Huawei, сейчас США стали оказывать давление на компанию Phytium, которая разрабатывала суперкомпьютеры Tiahne, не раз входившие в рейтинг мощнейших суперкомпьютеров мира.

Способ влияния простой и эффективный одновременно: крупнейшему поставщику чипов TSMC просто запретили производить процессоры для Phytium. Объяснили это тем, что разработки Phytium применяются в суперкомпьютерах КНР, мощности которых используются, в частности, армией Китая.

Почему Phytium попала в немилость?

По мнению чиновников США, отвечающих за введение санкций, эта компания имеет тесные связи с китайскими военными. Такие же обвинения получила и компания Huawei, когда на нее накладывали санкции. Phytium разрабатывает процессоры на архитектуре ARM, и приостановка сотрудничества с TSMC означает полную остановку процессов разработки у Phytium. Такие процессоры просто некому больше производить.

Phytium и Huawei не единственные компании из КНР, которые сейчас находятся под санкциями. США включили в черный список еще шесть компаний, которые имеют отношение к высокопроизводительным вычислениям (high performance computing, HPC) и суперкомпьютерным платформам. В список вошли:

• Шанхайский центр проектирования высокопроизводительных интегральных микросхем (Shanghai High-Performance Integrated Circuit Design Center).
• Национальный суперкомпьютерный центр Цзинаня (National Supercomputing Center Jinan).
• Национальный суперкомпьютерный центр Чжэнчжоу (National Supercomputing Center Zhengzhou).
• Национальный суперкомпьютерный центр Шэньчжэня (National Supercomputing Center Shenzhen).
• Национальный суперкомпьютерный центр Уси (National Supercomputing Center Wuxi).
• Sunway Microelectronics.
• Они, по мнению чиновников США, разрабатывали суперкомпьютерные системы и их компоненты для военных Китая, помогая создавать оружие массового поражения.

Санкции на компании из Китая, которые разрабатывают суперкомпьютерные системы, к слову, начали накладывать давно. Еще в 2016 году китайские суперкомпьютерные центры в Гуанчжоу и Тяньцзине были внесены в черный список организаций, сотрудничающих с государством или военными. Список пополнили еще при президентстве Барака Обамы задолго до избрания Трампа. Тот же институт NUDT, который разработал суперкомпьютер Tianhe-2А, тоже попал в немилость.

И что теперь?

Компании TSMC придется подчиниться требованиям. Ее руководство уже заявило о том, что собирается поставить все чипы, заказанные китайцами, до 9 апреля 2021 года. После этого выпуск продукции для бывшего партнера будет прекращен. Пока что TSMC ничего не рассказала о планах по работе с другими китайскими компаниями, которые также попали под санкции. Будут с ними прекращены отношения или нет, пока неясно.

Скорее всего, Китай начнет отставать в производстве суперкомпьютеров, пока не освоит производство чипов самостоятельно. Стоит отметить, что Phytium с National University of Defense Technology разрабатывала суперкомпьютеры Tianhe-1 и Tianhe-2, которые не так давно входили в тройку самых производительных систем мира.


В прошлом году китайские суперкомпьютеры занимали 214 позиций из 500 в рейтинге Top 500.

Сейчас обе компании участвуют в разработке суперкомпьютера Tianhe-3, который также войдет в рейтинг. Его должны были запустить в работу еще в 2020 году, но из-за пандемии и усложнения условий логистики сборку и запуск перенесли. Возможно, из-за санкций США запуск снова придется сдвинуть на неопределенный срок.

В 2019 году санкции США, введенные против компании Sugon, помешали создать вовремя суперкомпьютер Sugon, который разрабатывался, кстати, вместе с американской компанией AMD. То же самое произошло с компаниями Higon, Chengdu Haiguang Integrated Circuit, Chengdu Haiguang Microelectronics Technology и Институтом компьютерных технологий Уси Цзяннань (Wuxi Jiangnan Institute of Computing Technology).

Кстати, та же компания Phytium использует собственные разработки для создания суперкомпьютеров. В январе мы писали, что она представила 8-ядерный ARM-процессор D2000 для производительных ПК. Его можно использовать как для небольших ПК в форм-факторе Mac Mini, так и для обычных десктопов.

У новинки 8 ядер FTC663, совместимых с ARMv8. Энергопотребление чипа составляет 25 Вт при работе на частотах 2,302,60 ГГц. У каждого ядра четыре конвейера с внеочередным исполнением команд, динамическим предсказателем ветвлений, плюс новыми блоками INT и FP. Для того, чтобы ускорить рабочие нагрузки с плавающей запятой, разработчики добавили поддержку инструкций Arm ASIMD.


Но вот производит эти чипы TSMC. И здесь действительно все сложно: чипы подобного уровня может производить очень ограниченное число компаний в мире. Скорее всего, кроме TSMC и Samsung на это пока никто не способен. Но и Samsung, и TSMC вынуждены следовать указаниям США.

Правда, Китай старается быстро развернуть собственное производство чипов. Так, в прошлом году Поднебесная заявила об инвестициях в эту отрасль более $1,4 трлн. Плюс китайские компании переманивают ключевых инженеров TSMC, стремясь обогнать США в производстве чипов. Возможно, вскоре Китай сможет производить процессоры для суперкомпьютеров самостоятельно. Когда это произойдет, сказать сложно.

Источник

Yangtze Memory Technologies Co. (YMTС), ведущий производитель микросхем памяти в Китае, удвоит масштабы выпуска стандартных NAND-чипов. Компания планирует начать конкуренцию с технологическими гигантами Samsung и Micron. Более того, этот же производитель запускает опытное производство 192-слойной 3D NAND памяти.

В последние годы Китай усиленно создает внутреннюю цепочку поставок полупроводников и становится все более независимым от импорта микросхем. Достижение YMTC поставленных целей станет важной вехой в истории Китая.

В планах у китайской компании довести объем ежемесячного производства флэш-памяти NAND до 100 тыс.пластин. Это составит примерно 7% от общего мирового производства.

Фото: YMTC

Предприятие YMTC находится в Ухане, но оно не останавливалось даже в разгар пандемии COVID-19, что говорит о стратегической важности предприятия для Поднебесной. Стоимость компании на данный момент составляет $24 млрд и продолжает увеличиваться. Летом прошлого года компания запустила строительство второй очереди производственных линий. После ввода в строй дополнительных мощностей YMTC будет способна выпускать дополнительно 200 тыс. пластин в месяц.

Любопытно, что Samsung и Micron только приступают к выпуску 176-слойных чипов. Тогда как YMTC планирует обогнать конкурентов с более продвинутой 192-слойной памятью.

Фото: YMTC

В конце прошлого года китайская компания освоила выпуск 128-слойных микросхем. Хотя анонс о завершении их разработки вышел в апреле 2020 года.

Среди крупных клиентов YMTC Lenovo Group и Huawei. Помимо чипов NAND, компания выпускает твердотельные SSD-накопители для массового потребителя под брендом Zhitai.

Начинания молодой китайской компании дали импульс созданию работающей местной системы полупроводниковой промышленности. YMTC стали первыми в стране производителем флэш-памяти 3D NAND. Курс на рост определился после успеха 2019 года, когда компания впервые вышла на рынок с 64-слойными микросхемами.

Правда, здесь не обошлось и без проблем. Дело в том, что в угоду скорости страдает качество. К последнему у экспертов есть немало вопросов, поскольку несмотря на амбиции YMTC, уровень выхода годных изделий среди 128-слойной 3D NAND на конвейере YMTC не превышает 70%.

YMT коммерческое предприятие, дочка Tsinghua Unigroup. YMTC активно поддерживается государственными организациями. Например, компания получила средства от так называемого Большого фонда (the China Integrated Circuit Industry Investment Fund) главной программы в стране по финансированию выпуска микросхем.

Как бы не развивалась ситуация дальше, очевидно, что Китай подходит очень близко к финишной прямой в гонке за независимость в производстве чипов от других стран.