В рекламных роликах Intel подчеркивается, что продукты корпорации «являются двигателем для 98% облачных вычислений». Судя по последним анонсам, появились силы, бросающие вызов этим показателям.

Во-первых, объявлено, что отныне Windows Server работает на процессорах ARM. Раньше данная серверная операционная система функционировала только на чипах x86-архитектуры, а теперь заказчики могут поэкспериментировать и с другими платформами.

Официальная дата выпуска ARM-версии Windows Server не названа, но в Microsoft сообщили, что уже пользуются операционной системой для собственных нужд. Анонс был сделан на очередном саммите Open Compute Project.

Компания Qualcomm на этом мероприятии продемонстрировала 48-ядерный сервер формфактора 1U, выполненный на ее процессорах архитектуры ARM — Centriq 2400. Данный сервер, рассчитанный на использование в облаке Azure, создан на базе архитектуры Microsoft Project Olympus и работает под управлением Windows Server. В продажу Centriq 2400 пока не поступил, поскольку еще не окончено его тестирование.

В Microsoft и Qualcomm собираются и дальше совместно разрабатывать системы на базе Windows Server и Centriq 2400. Заинтересовать заказчиков планируется более низкой стоимостью этих серверов по сравнению с аналогичными на процессорах Intel.

Компания Cavium и производитель серверов Inventec тоже продемонстрировали, как работает ARM-версия операционной системы Microsoft на стоечном сервере с процессорами ThunderX2, выполненными на основе конструкции ARMv8-A. Используемая в системе материнская плата Cavium спроектирована с расчетом на установку в серверы на базе конструкции Project Olympus.

Серверные процессоры ARM от Qualcomm и Cavium представляют собой специализированные интегральные схемы, каждая со своими контроллерами ввода-вывода и особым набором поддерживаемых протоколов. Задача проекта Olympus — обеспечить возможность установки в серверы различных процессоров архитектуры ARM или x86 по выбору.

Серверные процессоры ARM существуют уже больше пяти лет, и первоначально интерес к ним был обусловлен низким расходом электроэнергии, тем не менее широкого применения они не получили. Большая часть серверного программного обеспечения разрабатывается для процессоров Intel, и сейчас корпорации принадлежит свыше 90% соответствующего рынка. К тому же заказчики не решаются вкладывать огромные средства и переходить со стабильных x86-систем на непроверенную архитектуру ARM.

Project Olympus позволяет легко переключиться с x86 на процессоры ARM, тем самым процесс миграции частично упрощается. В Microsoft также попытались решить проблему нехватки ПО, целиком перенеся Windows Server на платформу ARM.

«Мы перенесли компоненты среды исполнения и связующее ПО, а кроме того, перенесли приложения и провели их тестирование, причем во многих случаях — в рабочих средах», — написал в своем блоге Лендерт ван Дорн, инженер Microsoft.

Появление ARM-серверов — это реальная возможность для многих участников ИТ-индустрии предложить совершенно новые платформенные решения; некоторые облачные сервисы Microsoft в дальнейшем планируется развернуть именно на таких системах, добавил он.

В прошлом в Dell, Lenovo и других компаниях выступали с похожими оптимистичными заявлениями, однако предложить стабильные ARM-системы не смогли. И несмотря на то что процессоры ARM хорошо справляются с выполнением стека LAMP (Linux, Apache, MySQL, PHP), ими так и не начали пользоваться в веб-серверах, большинство из которых работает под управлением Linux. Помешало то же, что и в случае с Windows-серверами, — нехватка программного обеспечения и сомнения в уровнях быстродействия. Серверные процессоры Intel Xeon по-прежнему остаются одними из самых быстрых.

В ARM глубоко удовлетворены тем, что получили такого партнера, как Microsoft: это стало большим прорывом, и теперь британская компания имеет все шансы выйти на высокорентабельный рынок серверов и инфраструктурного оборудования. ARM уже доминирует в области мобильных устройств, носимых гаджетов и Интернета вещей, а в наступившем году снова появятся Windows-ноутбуки на процессорах архитектуры ARM — Qualcomm Snapdragon 835. Серверный рынок пока что избегал процессоров ARM, и авторитет Intel на нем остается непререкаемым.

В ARM и Microsoft выражают уверенность в том, что вместе компании смогут изменить ситуацию. В это, впрочем, трудно поверить, учитывая, что серверов на процессорах ARM практически нет, а в Intel появление любых конкурентов воспринимают очень серьезно.

«Мы уверены: процессоры Xeon продолжат обеспечивать высочайшую производительность и самую низкую общую стоимость владения для операторов облачных систем, — заявил Ден Франсиско, представитель Intel. — Но мы с пониманием относимся к желанию наших заказчиков оценить и другие предложения».

Может показаться, что в Intel спокойны, но, скорее всего, в корпорации готовят какой-то ответ на объявление ARM и Microsoft. Когда в 2011 году началась пропаганда серверных процессоров ARM, в Intel выпустили экономные чипы Atom для микросерверов, после чего энтузиазм в отношении ARM охладел.

В саммите Open Compute Project приняли участие не только Qualcomm и Cavium, но и другие производители процессоров ARM. Например, компания Macom представила чипы X-Gene 3 для серверов, систем хранения данных и сетевого оборудования. Эти процессоры разработаны компанией AppliedMicro, которую Macom купила в текущем году.

Заявленные характеристики X-Gene 3 впечатляют: до 32 ядер, поддержка памяти DDR4, 42 канала PCI-Express 3.0, 32 Мбайт кэш-памяти третьего уровня, совместно используемой всеми ядрами, и 256 Кбайт кэша на каждые два ядра. Производительность процессора в пять с лишним раз выше, чем у X-Gene 2, имевшего до восьми ядер. Правда, X-Gene 3 расходует больше энергии, чем предшественник.

Поставки нового чипа Macom для тестирования начнутся уже в марте, срок начала продаж объявлен не был.

ПК на процессорах ARM в этом году возвращаются, но на сегодня такие чипы готовы поставлять только в компании Qualcomm. Со своей стороны, MediaTek, еще один крупный производитель процессоров ARM, не будет предлагать их для применения в ПК с Windows, так как в компании не видят в этом больших перспектив, в том числе из-за провала планшетов Surface. При этом чипами MediaTek сегодня комплектуются хромбуки.

Сами производители ПК тоже осторожничают, желая потестировать Windows 10 для ARM прежде чем решаться на выпуск компьютеров. Но в Dell, пострадавшей из-за провала Windows RT, считают ПК с Windows 10 на ARM интересной идеей.

В Microsoft, между тем, продемонстрировали стандартные Windows-приложения, работающие с помощью эмуляции на тонких и легких ноутбуках с процессором Qualcomm Snapdragon 835. Эти устройства поддерживают Bluetooth 5 и графику 4K, имеют встроенный модем LTE и, подобно смартфонам, могут длительное время сохранять соединение с сетью.

MediaTek на днях анонсировала свой новый флагманский чип — Helio X30 с 10 ядрами. Он рассчитан на Android-фоны среднего ценового диапазона, но в принципе подойдет как для хромбуков, так и для ПК.

У ARM — новая стратегия в области Интернета вещей, состоящая в том, чтобы предлагать комплексные решения «от прикладного программного обеспечения до антенны».

Раньше в компании обычно предоставляли держателям лицензий на ее микропроцессоры возможность самостоятельно добавлять радиомодемы и другие блоки, необходимые чипам для смартфонов и других устройств. Именно так поступает, например, Qualcomm, — она дополняет ядра ARM модемами LTE собственной разработки при проектировании чипсетов, которые используются в том числе в Apple iPhone.

Но теперь в ARM намерены предлагать весь стек самостоятельно, по крайней мере для экономичных устройств с небольшой пропускной способностью, о чем сообщил в блоге Пол Вильямсон, генеральный менеджер подразделения ARM по беспроводным технологиям.

В рамках новой стратегии ARM инвестирует в разработку собственных радиокомпонентов и покупает две компании, специализирующиеся в области сетей стандарта NarrowBand-IoT: шведскую Mistbase и британскую NextG-Com. Первая проектирует микросхемы, а вторая занимается разработкой сетевого ПО.

Процессоры, отвечающие конструкциям ARM, потребляют мало электроэнергии, по крайней мере в сравнении с чипами настольных ПК и ноутбуков. Именно благодаря этому процессоры ARM привлекательны для производителей смартфонов.

Но смартфоны, особенно самые новые с поддержкой 4G, все же расходуют намного больше по сравнению с устройствами Интернета вещей. Смартфон с батареей на 10 Вт*ч проработает без подзарядки один-два дня, тогда как стандарт NB-IoT создан для устройств, способных функционировать до десяти лет от батареи на 5 Вт*ч. Правда, устройства NB-IoT могут передавать информацию на скорости лишь от 20 до 250 Кбит/с, тогда как смартфон может обмениваться данными на мегабитных скоростях.

Именно на рынке устройств с низкой пропускной способностью в ARM видят возможности роста за счет более тесной интеграции проектирования процессоров и радиомодемов. Аналогичным образом в компании уже разрабатывают чипсеты для устройств, поддерживающих Bluetooth.

«Помимо приобретения компаний, специализирующихся в области оборудования и ПО, мы инвестируем в разработку радиокомпонентов, на основе которых мы сможем предлагать комплексные решения, включающие в себя все от прикладного ПО до антенны, — пишет Вильямсон. — Тем самым мы снизим сложность освоения технологий IoT, пользующихся сетями сотовой связи».

Сегодня поддержка NB-IoT — уже достаточно очевидное решение для операторов сетей. Этот стандарт, утвержденный консорциумом 3GPP в прошлом году, требует проведения лишь небольшой модернизации сетей LTE, в развертывание которых операторы уже вложили миллиарды. При этом его поддержка дает выход на новый перспективный рынок: по прогнозу IHS-Markit, количество соединений NB-IoT в этом году составит около миллиона, а к 2021 году достигнет уже 141 млн, продолжает Вильямсон.

Инициативы ARM в области NB-IoT продолжат уже начатое — на сегодня у компании есть серия радиокомпонентов Codio и проекты оборудования, поддерживающего Bluetooth 5 и стандарт персональных сетей IEEE 802.15.4. Новые разработки, заключил Вильямсон, позволят ARM расширить масштабы деятельности, перейдя от устройств для умного дома к оборудованию для умного города.

По сообщению Bloomberg, в Apple разработали процессор архитектуры ARM, который будет использоваться в будущих «маках» в дополнение к основному чипу Intel для выполнения задач в режиме низкого энергопотребления. Сообщается, что чип ARM получил название T310.

Как утверждается, этот процессор будет использоваться, в частности, для функции Power Nap, позволяющей компьютеру в спящем режиме выполнять некоторые задачи — принимать почту, синхронизировать календари и т. д. Предполагается, что передача этих функций чипу ARM позволит обеспечить экономию по сравнению с их выполнением с помощью более энергоемкого процессора Intel.

В Macworld делают предположение, что в дальнейшем второй процессор будет использоваться также когда компьютер находится в активном режиме, например, чип ARM мог бы применяться для технологии App Nap, переводящей фоновые приложения в режим пониженного расхода энергии.

Apple уже пользуется похожими методами в iPhone 7: у его процессора A10 Fusion есть высокопроизводительные ядра для задач, требующих большой мощности, и энергоэффективные — для менее требовательных приложений. А в MacBook Pro одновременно есть дискретный и интегрированный видеоадаптеры, активируемые по мере необходимости.

ARM уже пыталась прорваться на рынок персональных компьютеров, но потерпела сокрушительное поражение, сперва со «смартбуками» на Linux, затем с планшетами на Windows RT.

Но в компании не отступают, предпринимая еще одну попытку. Быть может, на этот раз удача улыбнется ARM? Процессоры компании могут стать угрозой чипам x86, учитывая что сегодня сверхтонкие ноутбуки становятся подобными смартфонам, получая поддержку сотовой связи и возможность подолгу работать от батареи.

Возвращение ARM начинается с хромбуков, количество которых на процессорах этой архитектуры растет. Например, Yoga N23 — новый хромбук Lenovo с экраном 11,6 дюйма — оснащен четырехъядерным чипом MediaTek MT8173c на основе конструкции ARM. Samsung на январской выставке CES представила Chromebook Plus, выполненный на чипе Exynos той же архитектуры. Оба хромбука являются гибридами — ими можно пользоваться в режиме ноутбука или планшета.

Все анонсированные на этот год хромбуки будут совместимы с приложениями Android, доступными в Google Play Store. В этом преимущество ARM перед x86 — большинство приложений Android рассчитаны именно на эту процессорную архитектуру, преобладающую на мобильных устройствах.

Большинство смартфонов и планшетов на Android имеют процессоры ARM, так что вполне разумно было бы оснастить ими и хромбуки, уверен Джим Макгрегор, главный аналитик Tirias Research.

Позже в этом году чипы ARM появятся в ноутбуках с Windows 10 — это будут процессоры Qualcomm Snapdragon 835. Эти ноутбуки называют «сотовыми ПК», так как они, подобно смартфонам, могут соединяться с сетями мобильной связи и долго работают без подзарядки.

ARM господствует на мобильном рынке, но не сумела проникнуть на рынок ноутбуков и настольных ПК, несмотря на многочисленные попытки их производителей предложить продукты на чипах этой архитектуры. Пожалуй, самыми провальными из них стали планшеты с операционной системой Microsoft Windows RT, которые практически не сумели найти приверженцев.

Но сегодня, когда все больше данных переносится в облако, для ARM — самое время атаковать сегмент ПК с Windows и хромбуков, полагает Макгрегор.

Он напоминает, что главной причиной провала Windows RT было отсутствие совместимости с обычной Windows на уровне приложений. В то время большинство унаследованных приложений Windows не могло работать на ARM, но сегодня это уже не проблема.

ПК с Windows 10 на чипах ARM, которые выйдут в этом году, будут снабжены эмулятором для выполнения традиционных Windows-программ. Любое приложение, работающее на процессорах x86, сможет выполняться и на ARM, утверждает Сиско Ченг, занимающий в Qualcomm должность пропагандиста Snapdragon.

Благодаря процессору Qualcomm Snapdragon 835 ноутбуки получат новые возможности — чип оснащен очень быстрым сотовым модемом, поддерживающим скорости загрузки до 1 Гбит/с. Кроме того, процессор поддерживает функции быстрой зарядки, Bluetooth 5 и графику 4K.

С одной стороны, производители ПК осторожничают и пока не готовы вкладываться в выпуск ПК на Windows 10 с чипом ARM. С другой, им нравится идея очень тонких ноутбуков с большим ресурсом батареи, способных весь день оставаться соединенными с сетями мобильной связи.

Прежде чем выпускать ARM-ноутбук с Windows 10, в Dell хотели бы провести тесты, сообщил Раза Хайдер, вице-президент по продуктам для коммерческих клиентов Dell. Во-первых, по его словам, сама идея «сотового ПК» на чипе ARM заманчива, во-вторых, в компании стремятся предложить своим заказчикам как можно более широкий выбор ноутбуков.

В HP не уточнили, планируют ли в компании выпустить ПК с Windows 10 на процессоре ARM. Но HP уже предлагает Elite X3, ARM-смартфон на Windows 10 Mobile, который также может выполнять роль мобильного компьютера, то есть не исключено, что компания предложит и полноценный ноутбук на ARM.

Не стали раскрывать свои планы в этом отношении и в Lenovo. В компании не спешат оснащать процессорами ARM настольные ПК и ноутбуки с Windows, хотя уже предложили первый хромбук с чипом альтернативной архитектуры.

Сегодня доходы Microsoft от Windows в основном зависят от платформы x86, но корпорация обращается к ARM, чтобы начать конкурировать и в мобильном мире, отмечает Джек Голд, главный аналитик J. Gold Associates. В интересах Microsoft обеспечить совместимость Windows 10 с ARM, а сотовые ПК сейчас, возможно, — лучшее оружие, чтобы разбить долговременный альянс Wintel, начав предлагать ОС на более широком круге устройств, добавил он.

Соперничество между архитектурами ARM и x86 будет благотворным для производителей аппаратного обеспечения — оно даст возможность поставщикам ПК расширить продуктовый ассортимент и позволит добиваться более выгодных сделок с Intel.

В конечном счете интерес к ноутбукам на ARM будет зависеть от их цены. Хромбук Lenovo Yoga N23 предлагается в США по привлекательной цене 279 долл., но сотовые ARM-ноутбуки с Windows 10 могут стоить гораздо дороже. Snapdragon 835 — дорогостоящий флагманский процессор Qualcomm, который появится в смартфонах ценой больше 500 долл., и ноутбуки с ним никак не могли бы стоить меньше, отметил Голд.

Intel по-прежнему будет предлагать процессоры x86-архитектуры для недорогих ПК и продолжит господствовать на этом рынке. Между тем, еще одна угроза для Intel исходит со стороны процессоров AMD Ryzen для высокопроизводительных ПК x86.

Память о провале Windows RT на ARM-планшетах еще слишком свежа, и если на ПК с Windows 10 на процессорах ARM обнаружатся проблемы совместимости с традиционными приложениями, это негативно отразится на восприятии таких устройств покупателями. Microsoft демонстрировала работу приложений на ARM-компьютерах с Windows, но подробные независимые тесты еще не проводились.

ARM, лицензирующая конструкции процессоров, не слишком стремится на рынок ПК — это производители самих чипов и устройств на их основе хотят снабдить процессорами ARM как можно больше видов оборудования. Тем не менее, возможность нанести удар по господству x86 в хромбуках и ПК с Windows на этот раз вполне реальная, и поставщики компьютеров ее обязательно попробуют, уверен Макгрегор.

В компании «АстроСофт» из Санкт-Петербурга сообщили о создании российской операционной системы реального времени ОСРВ МАКС («Операционная Система Реального Времени для МультиАгентных Когерентных Систем»).

Павел Бойко, заместитель директора «АстроСофт» по направлению системного ПО, подчеркнул: МАКС является полностью отечественной разработкой и что специалисты компании владеют исчерпывающим стеком используемых в ней технологий. «Мы создавали МАКС в течение двух лет, не применяя сторонние компоненты, дистрибутивы Linux или фрагменты других ОСРВ», — пояснил он.

Собственные инвестиции «АстроСофт» в создание ОСРВ составили около 50 млн руб.

Разработчики подчеркивают, что отечественная ОС реального времени является универсальной платформой, которая предоставляет возможность значительно ускорить выпуск встраиваемого программного обеспечения для различных приложений, включая решения для Интернета вещей. Один из важных параметров ОС – компактный размер ядра, не превышающий 12 Кбайт.

Как и ОС реального времени, предлагаемые в настоящее время на мировом рынке, МАКС осуществляет управление задачами, обеспечивает работу с прерываниями, имеет механизмы ввода-вывода, а также других характерных для данного класса операционных систем функций, подчеркивают разработчики.

ОСРВ МАКС, по словам Бойко, рассчитана на энергоэффективные устройства, которые, как правило, характеризуются ограниченными ресурсами памяти и производительности процессоров.

Однако эта операционная система способна организовать совместную работу множества устройств, используя для этого технологию разделяемой памяти (shared memory), что позволяет заметно повысить производительность при их использовании для решения одной задачи.

К отсутствующим в других ОС реального времени функциям в «АстроСофт» относят также распределенное резервирование данных, возможность «горячей» замены оборудования, автоматическое реконфигурирование сети, а в дальнейшем — поддержку ячеистых (mech) сетевых структур и отказоустойчивого сетевого взаимодействия.

На сегодняшний день ОСРВ МАКС способна работать с микроконтроллерами зеленоградской компании «ПКК Миландр»; целевыми для этой ОС здесь считают процессорные ядра ARM Cortex-МО, Cortex-M3, Cortex-M4.

«ПКК Миландр» первой в России получила лицензию на использование архитектуры процессорных ядер ARM в микроконтроллерах собственной разработки. Компания создает микроэлектронные компоненты для применения в различных областях, в том числе, изделия с приемкой заказчика для специальных задач. В выпускаемых «ПКК Миландр» микроконтроллерах с процессорными ядрами ARM и сигнальных процессорах используются различные операционные системы реального времени, что, как поясняют ее представители, заметно усложняет разработку систем, в которых устанавливаются эти компоненты, а также повышает их стоимость.

Cпециалисты компании намерены перейти на единую ОСРВ МАКС во всех своих изделиях, в первую очередь, в узлах автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ). Это позволит выпускать устройства и модули, разработанные на базе российских программных и аппаратных компонентов, использовать в них единые интерфейсы для работы с системными вызовами, единообразные драйверы для различных микросхем, разделяемую память для синхронизации данных контроллеров и сигнальных процессоров.

«Российская ОСРВ вызвала интерес наших заказчиков, и мы рассчитываем на рост спроса на микроконтроллеры и другие продукты», — подчеркнул Юрий Мякочин, директор центра проектирования «Миландр».

Операционная система МАКС поддерживает также продукты европейской компании STMicroelectronics, микроконтроллеры которой довольно популярны в нашей стране.

Павел Васильев, генеральный директор «АстроСофт», подчеркнул, что ведутся переговоры и с другими отечественными производителями электронных изделий, в частности, с компанией «Ангстрем-Т» из Зеленограда.

Разработчики МАКС расчитывают на использование своей ОС в ЖКХ, госпрограмме «Безопасный город», автоматизации производства, сельском хозяйстве и ряде других областей.

Васильев считает стратегически важной задачей выпуск собственных средств разработки программного обеспечения, рассчитывая на 15-летний опыт создания компиляторов с языков программирования Си/C++. В настоящее время поддерживаются инструменты разработки компаний Keil и IAR Systems, в планах – решения на основе Eclipse.

Новая система зарегистрирована в Федеральной службе по интеллектуальной собственности и теперь проходит сертификацию в Федеральной службе по техническому и экспортному контролю на соответствие четвертому уровню контроля отсутствия недекларированных возможностей.

Qualcomm — единственный на сегодня лицензиат ARM, который заключил договор с Microsoft, разрешающий выполнять унаследованные приложения Windows на мобильных процессорах, но в ARM уточняют, что юридических препятствий, мешающих другим сделать то же самое, нет.

Правда, что касается вероятности появления персональных компьютеров на чипах ARM, сегодня она меньше, чем прежде. Топ-менеджеры ARM, которую в ушедшем году купил японский гигант SoftBank, рассказали об инициативе Total Computing, направленной на расширение целевого рынка компании. Вектор новой стратегии направлен прежде всего на роботизированные автомобили, в которых чипы ARM могут использоваться для управления датчиками и бортовыми системами.

После провальной попытки Microsoft предложить свою ОС на платформе ARM — Windows RT — партнерство с Qualcomm интригует, учитывая, что оно открывает возможность выполнения унаследованных приложений Windows на чипах ARM с помощью эмуляции. Трудно предсказать, кто из производителей воспользуется этими возможностями, но можно предположить, что в ARM хотят прибрать к рукам сегмент недорогих ПК, который освобождается, поскольку Intel фактически сворачивает развитие линейки недорогих процессоров Atom.

Процессор Qualcomm Snapdragon 835 станет первым, который можно будет задействовать в таких ПК. Однако Джеймс Брюс, директор по стратегическим альянсам ARM, отметил, что любые другие лицензиаты компании, в число которых входят Samsung и другие, могли бы эмулировать на своих чипах x86-архитектуру. А сделка между Qualcomm и Microsoft других производителей мобильных процессоров не затрагивает, пояснил он.

«Инициатива Microsoft и Qualcomm благотворна для экосистемы ARM в целом, — продолжил Брюс. — Что касается чипов Qualcomm, они снабжены встроенными средствами связи, это может быть полезным для ноутбуков».

Для ARM альянс Qualcomm и Microsoft стал очередной победой, хотя и не самой важной. Более значимы для компании сейчас «подключенные» и роботизированные автомобили, в которых все большую роль играют микроконтроллеры и процессоры ARM. «Для сравнения: если в ПК может быть всего один чип ARM, то в автомобиле — от 80 до 100», — говорит Иэн Смайт, старший директор ARM по маркетинговым программам. К тому же ПК по мере их развития становятся все более интегрированными, а для производителей автомобилей дешевле и проще пользоваться многими распределенными вычислительными компонентами, чем одним интегрированным, добавляют в компании.

Почему мобильные устройства становятся все более быстрыми, тонкими и эффективными с точки зрения энергопотребления? Все это происходит благодаря быстрому совершенствованию производственных технологий, позволяющих оснащать маленькие чипы все новыми и новыми функциями.

В начале следующего года смартфоны старшего класса могут получить новые чипы, например, Qualcomm Snapdragon 835, изготовленные по новейшей 10-нанометровой технологии.

Следуя знаменитому закону Мура, логично предположить, что через два года смартфоны получат еще более быстрые и маленькие чипы, изготовленные на основе 7-нанометрового технологического процесса.

Компания ARM, процессорная архитектура которой лежит в основе большинства современных смартфонов, сообщила о совместном с производителем чипов TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.) проекте перехода на 7-нанометровые процессоры. ARM открывает доступ к своей интеллектуальной собственности на 7-нанометровую архитектуру, благодаря чему на фабриках TSMC можно будет наладить производство таких микросхем.

«Ожидается, что TSMC начнет выпускать процессоры по 7-нанометровой технологии в 2018 году», – заявил вице-президент группы физического проектирования ARM Рон Мур.

По оценкам ARM, 7-нанометровые чипы будут работать на 15-20% быстрее процессоров, изготавливаемых TSMC по 16-нанометровой технологии. Производители процессоров для смартфонов могут внести в архитектуру свои коррективы и добиться тем самым еще более высокой производительности.

Чипы с архитектурой ARM для серверов и устройств Интернета вещей также станут изготавливаться по 7-нанометровой технологии. В конечном итоге, по словам Мура, критерии увеличения производительности, полученного на основании внесенных усовершенствований, будут определять сами производители чипов.

Приложения виртуальной реальности и машинного обучения требуют от процессоров все более высокого быстродействия. Интеллектуальная собственность, которую ARM предоставляет TSMC, позволяет решить некоторые вопросы, связанные с распределением памяти и ее энергопотреблением, а также с записью данных в память и извлечением их оттуда.

Многие клиенты, например, планируют для серверов в облаке и инфраструктур машинного обучения конфигурации, объединяющие множество графических процессоров. Интеллектуальная собственность ARM позволяет оптимизировать быстрое прохождение данных внутри этих инфраструктур с оптимальным уровнем энергопотребления.

Технологический процесс с нормой проектирования 7 нм предполагает использование многих передовых решений, в том числе крайнего ультрафиолетового излучения (extreme ultraviolet, EUV), позволяющего более точно вытравливать детали на чипах. «Чипы, спроектированные по технологии ARM, не требуют от конструкторов чрезмерно глубоких знаний базовых производственных технологий», – пояснил Мур.

Компания GlobalFoundries, являющаяся конкурентом TSMC, также переходит на 7-нанометровый технологический процесс и может развернуть соответствующее производство в 2018 году. Samsung никаких публичных заявлений о своих 7-нанометровых планах пока не делает. Intel держит 7-нанометровый процесс «в поле зрения», что говорит о наличии у компании таких планов, но сроки их реализации пока неизвестны.

На смену 7-нанометровым должен прийти 5-нанометровые технологии, которые будут обсуждаться на этой неделе на конференции International Electron Devices Meeting в Сан-Франциско. Участники ее поговорят также о материалах, заменяющих кремний. Samsung представит достоинства соединения кремния и германия, будут рассмотрены особенности и других экзотических материалов.

Тем временем, корпорация Intel уже планирует использовать в своих будущих чипах материалы из третьего, четвертого и пятого столбцов периодической таблицы, в частности, арсенид галлия. Арсенид галлия проводит электричество лучше кремния и может повысит эффективность энергопотребления процессоров.

Microsoft и Qualcomm намереваются выпустить недорогие персональные компьютеры нового типа — с процессорами архитектуры ARM, но при этом поддерживающие работу с приложениями, написанными для обычных ПК с процессорами x86-архитектуры и операционными системами Windows. Корпорация Microsoft в сотрудничестве с Qualcomm разрабатывает технологию эмуляции x86 на процессорах ARM — в первую очередь на процессоре Snapdragon 835, который предполагается выпустить до середины 2017 года. Компьютеры с этими процессорами и системой Windows должны выйти в продажу во второй половине года.

Новые компьютеры призваны заменить планшеты на процессорах Intel Atom, разработку которых корпорация Intel, по существу, прекратила. Благодаря поддержке традиционной системы Windows эти компьютеры смогут работать и в корпоративных доменах. Однако эмуляция оборудования требует немалых вычислительных затрат и может существенно замедлить работу и повысит потребление энергии. Тем не менее, в Microsoft считают, что Snapdragon 835 обладает достаточной мощностью. В Qualcomm утверждают, что один только переход на 10-нанометровый технологический процесс позволил повысить производительность на 27%, а срок работы от батарей — на 40% по сравнению с предыдущим поколением процессоров.