Soft Machines vyvíjí specifickou CPU
architekturu, které říká „VISC“ (což znamená Virtual
Instruction Set Computing). O té jste již u nás mohli
číst před
necelými dvěma lety, kdy firma představila funkční prototyp
svého CPU, byť na poněkud nízké frekvenci 350 MHz. V současnosti
pracovala na novějších verzích, využívajících už 16nm proces
s FinFETy, v plánu bylo vyrobit zhruba 2W SoC běžící
na 2,0 GHz s dvěma virtuálními jádry (a celkově čtyřmi fyzickými).
Onen virtuální aspekt v názvu
architektury odkazuje k tomu, že procesor má „virtuální“
společný frontend, který vytváří abstrakci mezi fyzickými
jádry CPU a vlákny, která dostává k dispozici
software. Procesor tak teoreticky nabízí možnost vykonávat
instrukce stylem Hyper Threading (více vláken v jednom jádře),
ale i bájný „reverzní HT“, kdy se více jader spojí, aby
svými prostředky počítaly jedno vlákno a zvenčí tak
vypadají jako jádro jediné.
Architektura VISC od Soft Machines
Po roce vyjednávání 250 milionů dolarů
Čipy VISC měly mít svou vlastní
nativní instrukční sadu, navenek by ale dokázaly emulovat ARMv8
ale třeba i x86. Původní obchodní plán počítal s tím,
nabídnout tato jádra k licencování dalším firmám, nicméně
firma nakonec skončí jako řada startupů pohlcením. Transakce
tentokrát nebyla vyhlášena veřejně jako předchozí, podle
zdrojů s blízkou vazbou na tyto události ale Intel o koupi
jednal již asi rok a nyní bylo k transakci údajně
skutečně přikročeno. Cena je podle zprávy webu The Register
někde okolo 250 milionů dolarů, což není zas tak mnoho, Soft
Machines prý doposud spotřebovala přes 200 milionů investičního
kapitálu.
Soft Machines by měla být zčásti
založena a provozována lidmi, kteří již v Intelu
jednou pracovali, půjde tedy o jeden z případů, kdy se
část zaměstnanců velké firmy rozhodne změnit kariéru a zkusit
štěstí ve startupu, jen aby je pak původní firma zase koupila
zpět. V tomto případě je otázka, do jaké míry bude
původní program VISC zachován. Technologie se pro samotný Intel
nejeví jako příliš užitečná a pravděpodobně se v něm
rychle „rozpustí“. Samozřejmě ještě může dojít
k překvapení, osobně bych ale řekl, že zde šlo hlavně
o patenty, dílčí IP a nápady, které ve VISC byly
použity, a možná i získání inženýrů, kteří
v Soft Machines pracovali. Asi ani není moc pravděpodobné, že
by byla firma koupena proto, že by pro Intel znamenala větší
hrozbu.
Prototyp 16nm SoC Mojave na bázi VISC
Prorazily by procesory VISC?
Jak reálné bylo, aby se VISC
prosadil, není úplně jednoduché odhadnout. Firma měla existující
čipy demonstrující technologii, nešlo tedy o vyloženou
bublinu. Mám ale určité pochybnosti, zda tento nápad řešil
reálný problém a zda mohl jako alternativa nabídnou lepší
řešení než zcela konvenční procesory (které sice nepracují
s vlákny takto sofistikovaně, ale mají vyšší takty
a jednodušší přístup bývá také cestou k úspornosti).
Onen Svatý Grál VISC, tedy spřažení
více jader pro zvýšení jednovláknového výkonu, zní
problematicky. Touto metodou by totiž nemělo být možné překonat
bariéry v paralelizovatelnosti jednovláknového kódu o nic
více než s klasickým out-of-order superskalárním CPU.
Zatímco takové CPU instrukce paralelně rozkládá mezi více
výpočetních jednotek, VISC je o úroveň výš rozděluje na
více „podvláken“, ale výsledek by měl být podobný. Pokud
v kódu jsou bariéry v podobě datových závislostí, pak
je ani jeden přístup nedokáže překonat a výsledný
jednovláknový výkon tudíž u VISC sotva může být lepší.
V delším horizontu by se tedy
pravděpodobně ukázalo, že VISC je zajímavá koncepce, ale
nenabízí lepší vlastnosti než zavedená konvenční technologie.
Což je v oblasti vědy a výzkumu častý a nikoliv
zahanbující výsledek. Určitá výhoda by mohla být v pružnosti
VISC – frontend by totiž měl dynamicky být schopen přestat
emulovat out-of-order vykonávání a CPU tím změnit
v procesor s více jednoduchými jádry. Takový přístup
může mít vyšší energetickou efektivitu než mají OoO CPU a tím
potenciálně vyšší výkon. O tom, že by Intel přišel
s takovou morfující architekturou, se již dokonce spekulovalo
před uvedením Skylake (ovšem nešlo o dohady příliš
zakotvené v realitě). Opět je ale otázka, zda se jen kvůli
této flexibilitě vyplatí použít tak komplikovanou architekturu.
Roadmapa Soft Machines
Zdroj: The
Register, AnandTech
