Máme tu dobrou zprávu pro příznivce open source a otevřeného hardwaru. Už před šesti lety se IBM rozhodlo vytvořit kolem svých procesorů IBM otevřené sdružení OpenPower. Samotná instrukční sada se dala licencovat, ovšem ne zadarmo a procesory zůstaly uzavřené. Nicméně vznikly servery a desky dalších firem (například Tyanu) a pro open source svět důležitá pracovní stanice Talos, jejíž cílem je mít všechen firmware otevřený (byť samotný hardware, například procesor IBM, open source přirozeně není). Teď ale IBM a sdružení OpenPower činí další významný krok k otevření této platformy. Dříve zpoplatněná architektura Power/PowerPC byla nyní uvolněna kompletně a bude k dispozici zadarmo, čímž nabývá stejný status jako třeba RISC-V.
Instrukční sada Power bude už kompletně open source. A zadarmo
IBM nyní u příležitosti konference OpenPower Summit oznámilo, že instrukční sadu Power začne poskytovat zadarmo, takže procesory Power bude moci vyvíjet již prakticky kdokoli – bude-li mít zájem. Prodej takového hardwaru by pak na rozdíl třeba od jader ARM nebyl spojen s žádnými licenčními poplatky. A IBM v rámci této licence přidává i licenci na patenty. Navíc také vývoj instrukční sady bude prováděn ve spolupráci s takto vzniklou komunitou a s open source modelem.
Open source princip fungování platformy by měl být podpořen i tím, že nadace OpenPower, která vše zastřešovala doposud, bude nově začleněna pod organizaci Linux Foundation. Pod tou jsou už vzdor názvu i další hardwarové projekty. IBM jinak spolu s instrukční sadou Power poskytne jako open source i referenční návrhy koherentního I/O rozhraní OpenCAPI (což je něco jako PCI Express, ale s možností sdílet paměť například s připojeným GPU nebo jiným akcelerátorem) a novou architekturu připojení pamětí Open Memory Interface – to je zase nová generace bufferových pamětí používaných na big iron procesorech Power.
Microwatt: Power softcore pro každého
Co se tímto neotevírá, jsou samotné procesory IBM co se týče jejich mikroarchitektury – Power8, Power9 tedy zůstanou vlastnictvím IBM. Jejich design tedy ostatní firmy/zájemci používat nebudou moci. Co IBM dává k dispozici, je možnost navrhnout vlastní Power jádro a svobodně ho používat. Toto ovšem není zdaleka pro každého, a proto bude v rámci OpenPower možné dostat zadarmo i hotový design jádra připravený k integraci, což je pro většinu výrobců hardwaru zásadní. Nebude to ovšem nic vysoce výkoného, nýbrž jednoduché jádro (neboli „softcore“) vyvinuté speciálně pro tuto roli.
IBM OpenPower: prezentace softcore CPU jádra Microwatt (Zdroj: Talospace)Má jít o jen o in-order single-issue jádro (tedy navržené na zpracování jedné instrukce za takt), jehož jméno je Microwatt. Momentálně nemá ani cache nebo hardwarovou děličku, takže by se hodilo asi jen jako mikrořadič a embedded řídící jednotka (srovnávat by se tady asi dalo třeba s ARM Cortexy řady M). Ovšem tyto komponenty mají být doplněné. Vyvinuto bylo údajně velmi rychle, což má demonstrovat jednoduchost návrhu vlastního jádra, nicméně pro komplexnější architekturu by to už určitě bylo jiné. IBM již jádro Microwatt demonstrovalo pomocí FPGA. Zdrojový kód Microwatt by měl eventuálně být k dispozici na GitHubu a potenciální uživatelé ho budou moci tím pádem zadarmo integrovat do vlastních čipů.
Galerie: Otevření architektury IBM Power jako open source a softcore jádro Microwatt
Soupeření se stoupající hvězdou RISC-V?
Tento krok IBM patrně podniká proto, aby zpopularizovalo svou instrukční sadu, jelikož coby proprietární platforma používaná jen touto firmou by neměla na trhu dostatečné zastoupení a patrně by skomírala kvůli nezájmu ze strany vývojářů softwaru. Motivace je zde patrně i ta, že konkurenční otevřená architektura a instrukční sada RISC-V již zřetelně nabrala setrvačnost a stává se rychle etablovanou reálnou volbou pro embedded, IoT a podobné použití, kde konkuruje hlavně ARMu. Pokud by odtud rostla směrem k výkonnějším procesorům, mohla by převzít roli platformy OpenPower coby poměrně otevřené (a tím auditovatelné a důvěryhodné) platformy pro pracovní stanice a servery, kterou nyní IBM s Power obsadilo.
Proti RISC-V má ovšem Power dost skluz, jader architektury RISC-V je zadarmo (ale i komerčně) dostupných větší množství a jsou ve zralejší fázi vývoje. Zároveň se už za RISC-V postavilo mnoho firem a tato jádra ve svých produktech začaly používat. RISC-V už podle všeho za poslední rok nebo dva nabral kritickou setrvačnost, takže ho tento krok patrně už neohrozí ani nezpomalí. Do této oblasti se už proto asi Power bude prosazovat relativně těžko a s nevýhodou (navíc jako taková alternativa pro RISC-V zřejmě bude fungovat i nově otevřený MIPS).
Tip: Alibaba vyvíjí vlastní procesor architektury RISC-V. Je zatím nejvýkonnější
Open sourcování tedy asi oživí zájem o tuto zralou, ale přece jen relativně okrajovou instrukční sadu, ale je otázka, jak velké toto oživení bude. Například v serverech může teď obnovená konkurence v oblasti x86 CPU dost ochladit zájem o alternativní architektury a omezit prostor pro ně. Pozice jak IBM, tak ARMu bude teď těžší a doposud se zdálo, že větší podporu a zájem má právě spíš ARM, přičemž v této oblasti to asi bude důležitější než to, zda za použití té které architektury musí výrobce čipu odvádět nějaké poplatky, zvlášť když jsou relativně nevelké.
