Любой пользователь компьютеров со стажем знает, что развитие процессоров в последние годы замедлилось. Если 10-15 лет назад выход нового поколения процессоров был большим событием, то теперь прирост производительности составляет около 5%, и только развитие интегрированной графики несколько оживляет картину. Перестали расти тактовые частоты, количество вычислительных ядер также остаётся на одном уровне. Полупроводниковая компания Soft Machines полагает, что ее процессорная архитектура VISC положит начало новой эры масштабируемости и производительности.

Впервые об архитектуре VISC стало известно в прошлом году, когда Soft Machnes поделилась некоторыми подробностями. Теперь, как сообщает The Tech Report, на конференции Linley Processor Conference она раскрыла новые детали архитектуры и огласила планы по её выводу на рынок. Первый в мире процессор с архитектурой VISC будет называться Shasta. Он будет производиться по 16-нм технологии, поддерживать 64-разрядные вычисления и содержать два физических ядра, работающих на частоте 2 ГГц. Процессор будет выпущен на рынок уже в середине следующего года.

Также разработчики объявили о высокомасштабируемой платформе Mojave. Это будут однокристальные системы, основанные на процессорных ядрах архитектуры VISC. На и базе производители смогут создавать SoC для самых разнообразных сегментов, начиная с Интернета вещей и заканчивая серверными решениями.

Интересной особенностью Shasta является то, что его физические ядра способны преобразовываться в одно виртуальное вычислительное ядро. В нетребовательных к ресурсам вычислениям поток последовательных команд распределяется между двумя физическими ядрами, в этом режиме команды извлекаются для параллельной обработки ядрами. То есть чип работает как обычный двухъядерный чип. Под нагрузкой VISC определяет более требовательное к ресурсам приложение и переключает на обработку команд второе ядро, в то время как остаток отдаётся менее нагруженному приложению. Архитектура VISC способна гибко перераспределять ресурсы в течении каждого такта. Именно такая гибкость и даёт ей преимущество над традиционными архитектурами.

В тесте SPEC2006 двухъядерный прототип Shasta по эффективности опережал даже процессоры с возможностью выполнять 16 вычислительных потоков: за каждый такт совершается в 3-4 раза больше инструкций, что повышает производительность на Вт в 2-4 раза. Если же выровнять производительность, то архитектура VISC расходует на треть или четверть меньше энергии при одном потоке команд и наполовину меньше при двух.

Новая архитектура выигрывает по сравнению с CISC и RISC, так как в этих двух случаях микропроцессоры используют физические ядра и программные потоки, а это ограничивает использование транзисторов и увеличение частоты. Набор команд может быть адаптирован для любой ОС, и программная прослойка не должна составить проблем для программистов. Разработчики VISC оценивают потерю производительности от трансляции не выше 5%. Процессоры Godson второго поколения, например, расходовали на трансляцию до 60% производительности, хотя в третьем поколении Godson потери планируется сократить до 20%.

Soft Machines не собирается ограничиваться разработкой двухъядерных чипов. В следующем году появится 10-нм решение Shasta+ с возможностью организации до четырех виртуальных ядер, а в 2018 г. — 10-нм решение Tahoe с восемью виртуальными ядрами. Параллельно компания будет создавать эталонные SoC с удвоенным числом физических ядер и всей необходимой периферией, включая интегрированное видео и контроллер памяти. Так, в 2016 г. выйдут SoC Mojave, в 2017-м — Tabernas, в 2018-м — Ordos. Добавим, вычислительные ядра соединены 256-разрядной внутренней шиной, способной настраиваться под нужды заказчика.

Стоит отметить, что Soft Machines не намерена сама производить процессоры. Вместо этого разработчики собираются лицензировать свои технологии и утверждают, что уже имеют заинтересованных клиентов. В разработке уже успели высказать заинтересованность многие крупные игроки рынка процессоров, в числе инвесторов значатся AMD, Samsung, GlobalFoundries.