Да, на «Эльбрус-4C» действительно выполняется 64-разрядный код X86, написанный для микропроцессоров AMD и Intel. Но хотя у процессора и имеется четыре ядра, каждое из них работает на очень скромной частоте 800 МГц. С такой частотой чип Intel Pentium III в 1999 году бросил вызов ADM Athlon. Кроме того, процессор «Эльбрус» выпускается по устаревшей технологии 65 нм (у нынешних чипов Intel норма проектирования составляет 14 нм).

Компьютер «Эльбрус-401» начал продаваться в корпусе типа «мини-башня» в апреле. В целом новый продукт имеет достаточно современные спецификации: сетевой интерфейс Gigabit Ethernet, порты SATA 2.0, IDE, USB 2.0, RS-232, DVI и даже PCI Express x16 с поддержкой графических компонентов AMD Radeon 6000. Однако роль основного микропроцессора настолько важна, что он отбрасывает всю систему далеко назад.

Проверка функционирования видеоподсистемы выполнялась на игре Doom 3, появившейся в 2004 году. Версия процессора «Эльбрус-4C», работавшая на частоте 720 МГц, в сочетании с видеоплатой AMD Radeon HD 6970 позволяла отображать на экране видео с частотой 20 кадров в секунду. Для сравнения: вместе с чипом Core i7 920 та же самая графическая плата уже выводила Crysis с частотой 30 кадров в секунду и включенным антиалиасингом.

А теперь напомним предысторию всего этого. Пятнадцать лет назад (а так ли давно это было?) корпорация Intel испытывала серьезные трудности. Стартап Transmeta разработал мобильный процессор, который превосходил продукты Intel по эффективности энергопотребления, выполняя как интерпретируемый, так и компилируемый код X86. Таинственный российский стартап, разрабатывавший «Эльбрус», утверждал, что применяет тот же подход. (К сожалению, информация на сайте ExtremeTech.com, где была представлена вся история проекта «Эльбрус» с самого начала, сегодня недоступна.) Но в итоге «Эльбрус» так и не стал конкурентом Intel, хотя многие ожидали этого.

Справедливости ради стоит отметить, что «Эльбрус-401» позиционируется всего лишь как офисный ПК, да и это делается с некоторой натяжкой. ПК не вполне совместим с архитектурой X86 и поставляется с собственной операционной системой «Эльбрус», которая была создана на основе Linux. В комплект поставки входят также несколько пакетов программного обеспечения с открытым кодом: LibreOffice, Firefox, Sylpheed, Linphone и GIMP.

Если бы разработчикам удалось вывести тактовую частоту «Эльбрус-4C» на уровень современных процессоров – скажем, выше 2 ГГц, можно было бы рассчитывать на то, что он составит конкуренцию другим бюджетным чипам. Некоторые аспекты архитектуры «Эльбрус-401» и впрямь весьма интересны. Компьютер поставляется с огромным объемом оперативной памяти (24 Гбайт), а его максимальная производительность составляет 50 GFLOPS. (Для сравнения, планшет Microsoft Surface Pro 3 с процессором Core i5 при выполнении тестов QuikMark 0.4 сумел продемонстрировать производительность на уровне 57 GFLOPS.)

Но сегодня ПК «Эльбрус» выглядит курьезно. Скорее всего, производителю никогда не удастся найти для него заказчиков за пределами местного рынка, а если это все-таки произойдет, ПК сразу станет музейным экспонатом.

Щедро финансируемый стартап Soft Machines переносит концепцию виртуальных машин на уровень микропроцессора.

На конференции Linley Processor Conference компания представила архитектуру Virtual Instruction Set Computing (VISC) и сейчас тестирует пробный процессор на ее основе. Представитель Soft Machines сообщил, что в компании намерены продавать собственные процессорные ядра и системы на кристалле, а также лицензировать конструкции чипов другим.

Примечателен перечень тех, кто финансирует компанию и поддерживает ее технологию. Инвесторами-«ангелами» стали Гордон Кэмпбелл, в 1984 году основавший первую в мире компанию по разработке микросхем без собственного прозводства, бывший старший вице-президент Intel Альберт Ю, а также AMD, венчурное отделение Samsung и инвестиционная группа Advanced Technology Investment Company — родительское предприятие компании GlobalFoundries. (На сайте компании утверждается, что в штате Soft Machines в настоящее время состоит 250 человек, которые распределены между офисами в США, Индии и России, а в списке инвесторов компании фигурируют, в частности, РВК и «Роснано». — Прим. ред.)

Планы самой Soft Machines относительно своей разработки не вполне ясны. Нередко процессорные технологии подобного рода уходят в небытие или встраиваются в процессоры AMD, ARM, Intel, Qualcomm и других крупных производителей. Возможно также, что Soft Machines в конечном счете сможет выйти со своей технологией на рынок смартфонов, но учитывая, что у компании нет собственного радиочипсета, это будет непросто.

Представляются вероятными три сценария: если у Soft Machines будет достаточно средств, она может исчезнуть на год-два, чтобы разрабатывать или приобретать технологии и инструменты, необходимые для развития бизнеса; если в Soft Machines видят угрозу, то кто-то вроде Intel оперативно разработает конкурентную технологию; или Soft Machines может кто-то купить. Учитывая, что AMD уже это делала, — купив компанию NexGen, в 1997 году она спровоцировала новый виток процессорной гонки с выпуском процессора K6, — последний сценарий выглядит не таким уж маловероятным.

Принцип действия VISC

Виртуальные машины — это «компьютеры», работающие отдельно друг от друга на сервере; при этом операционная система или пользователь резервирует часть доступных аппаратных ресурсов для своих нужд. Архитектура VISC работает похожим образом, задействуя несколько выделенных ядер процессора для обработки текущей задачи.

Это отход от традиционной модели, когда один процессор или одно ядро получает последовательный поток инструкций. С появлением многоядерных процессоров и многопроцессорных систем множественные потоки инструкций начали выдаваться параллельно с расчетом на приблизительно одновременное завершение. По мере совершенствования компиляторов и методов программирования инструкции начали распределяться между ядрами. Однако неоптимизированный код обычно нагружает единственное ядро. VISC же автоматически распределяет такую нагрузку между несколькими ядрами.

Как утверждают в Soft Machines, ее технология обеспечивает весьма ощутимые преимущества. В компании заявляют, что однопоточный чип с одним виртуальным ядром работает в 1,7-2,2 раза быстрее, чем традиционный одноядерный центральный роцессор. В Soft Machines также сообщают, что 32-разрядный чип с двумя виртуальными ядрами и 1 Мбайт кэш-памяти при выполнении теста SPEC 2006 обрабатывал в среднем 2,1 инструкции за такт, тогда как аналогичный показатель у одноядерного процессора Intel Core на основе микроархитектуры Haswell составил 1,39.

Если оптимизировать VISC по потребляемой мощности, она может быть втрое меньше, чем у традиционного процессора, обрабатывающего один поток команд, либо вдвое меньше при обработке двухпоточного кода, утверждают в Soft Machines.

Как объясняют в компании, секретный ингредиент VISC — это некий логический блок, «преобразующий потоки команд в виртуальные ядра». Подробностей в Soft Machines не уточняют.

В компании обещают продемонстрировать прототип процессора, на котором будет загружаться BIOS с поддержкой UEFI, затем Linux и тесты. Кроме того, обещана демонстрация загрузки Android 4.0 (Ice Cream Sandwich). Со временем в Soft Machines планируют создать систему на кристалле с ускорителем обработки 3D-графики и контроллером памяти DRAM.

Время от времени на рынке процессоров появляются новички, обещающие очередную перспективную разработку. Один из примеров — компания Transmeta, ставшая предвестником нынешней эпохи малопотребляющих процессоров. Но традиционные игроки рынка сопротивляются попыткам изменить привычное положение дел. Время покажет, добьется ли успеха Soft Machines.