Как уже не раз было заявлено, современные микропроцессорные архитектуры и процессоры плохо подходят на роль аппаратных платформ для машинного обучения и, собственно, для платформ с искусственным интеллектом. Чтобы было хорошо, компьютер по структуре и методу работы должен быть похож на мозг человека. «Венец природы» не лишён самолюбия, да. С другой стороны, эволюция сотни тысяч лет работала над проектом «человек» и в этом деле может считаться экспертом.

Человеческий мозг, как известно, оперирует не двоичной системой записи, а сложными химико-биологическими конструкциями с использованием импульсов с электрической природой. К тому же, память и процессор в мозгу — это монолитная структура, а не отдельно банк памяти с внутренней шиной и процессором. И, да, с точностью вычислений в голове могут быть сложности, но вы и сами об этом знаете.

Исследователи IBM расценили, что работа нейронных сетей для глубокого обучения не обязательна должна обладать такой же точностью, как исполнение двоичного кода. А раз высокая точность не нужна (для этого достаточно точности работы программной модели), то платформу для запуска задач на DNN (deep neural network) можно выполнить без использования сложных, но классических логических цепей с использованием многочисленных блоков для исполнения операций умножения и накопления.

Упрощённая платформа IBM для сетей с глубоким обучением предполагает использование аналоговой памяти. Иначе говоря, данные в ячейках памяти хранятся не в виде 0 или 1, а в виде некоего весового значения, которое вычисляется с приблизительной точностью и может иметь значительный разброс в значениях, включая выход далеко за пределы 1. В качестве примера аналоговой памяти можно привести магнитофонную магнитную плёнку или современные её виды — это резистивная память и память с ячейкой из вещества с изменяемым фазовым состоянием (phase-change memory, PCM).

Условная структура аналоговой памяти IBM (IBM)

Компания IBM так описывает работу аналоговой памяти: «Эта память позволяет выполнять операции умножения-накопления через распараллеливание с помещением в аналоговые домены весовых значений [данных], используя соответствующую физику [процесса]. Вместо больших цепей для умножения и сложения цифровых значений друг с другом, мы просто пропускаем небольшой ток через сопротивление в проводнике и затем просто соединяем множество таких проводников вместе, позволяя току нарастать. Это позволяет совершать множество вычислений одновременно, вместо выполнения последовательных операций».

Понятно, что с  точностью у вычислений «проводок плюс проводок» будет не так хорошо, как в случае работы триггера. Но на опытах IBM показала, что точность работы определённых моделей нейронных сетей на аналоговой памяти достаточная для выполнения многих задач. По прикидкам, на основе разработки можно создать ускоритель работы DDN с энергетической эффективностью 28 065 Гигаопераций/с/Вт или с пропускной способностью 3,6 Тераопераций/с/мм². Это будет в разы больше, чем при запуске нейронных сетей на графических процессорах с одинаковой точностью в вычислениях. К тому же, расчёт весовых значений и их изменение происходят непосредственно в запоминающем элементе, что устраняет необходимость в энергоёмкой передаче данных из памяти в процессор и обратно.

Компания Intel сообщила, что на заводе D1D в Орегоне на тех же самых линиях, которые выпускают современных процессоры, начато производство экспериментальных чипов на спиновых кубитах (Spin Qubit). Это самая маленькая в мире кремниевая микросхема, содержащая элементарную квантовую вычислительную ячейку. Как можно убедиться по фотографии ниже, размеры чипа меньше, чем карандашная резинка.

Intel

Впрочем, саму ячейку на спиновом кубите без специальных инструментов разглядеть не получится. В ширину ячейка едва достигает 50 нм и видна лишь под электронным микроскопом. Всё, что вы видите на картинке — это проводники для связи ячейки с внешней обвязкой. Но даже в таком виде нельзя не признать, что кремниевая реализация квантовых процессоров — это желанная перспектива. Вместо огромных по современным меркам сверхпроводимых квантовых вычислителей или также немаленьких оптических квантовых систем полупроводниковый чип — это верх миниатюризации. На срезе человеческого волоса, например, может поместиться 1500 подобных ячеек.

Семейство чипов Intel Tangle Lake для сверхпроводимых квантовых систем

В то же время не стоит испытывать иллюзий. Чип Intel также требует сверхмалых температур, хотя и не таких предельно низких, как квантовые системы на сверхпроводимых кубитах. Но это всё равно ниже 1 К. Ранее в Intel сообщали, что компания интересуется как сверхпроводящими кубитами, так и спиновыми кубитами на кремниевых подложках, а научные партнёры компании из института QuTech даже продемонстрировали возможность произвольного программирования квантовой вычислительной системы из двух спиновых кубитов. Выпуск одиночного спинового кубита, очевидно, поможет плавно наращивать производительность кремниевых квантовых вычислительных систем и лучше управлять процессами.

Опытный 17-кубитный квантовый процессор Intel

В заключение напомним, что роль кубита в квантовой вычислительной ячейке Intel играет одиночный электрон, спиновая природа которого позволяет рассматривать его как систему, которая может находиться одновременно в состоянии 0, 1 и состоянии суперпозиции (0 и 1 одновременно). Иначе говоря, скорость смены ориентации спина электрона настолько большая, что он условно всегда ориентирован во все возможные стороны. Удачных экспериментов!

Давно не секрет, что компания AMD разделит заказы на 7-нм продукцию между компаниями TSMC и GlobalFoundries. Тайваньский контрактный производитель полупроводников быстрее всех в мире внедряет новейшие техпроцессы и будет готов раньше других удовлетворить потребность AMD в продуктах с использованием самых передовых технологий производства. Однако представители компании GlobalFoundries предпочли иную формулировку тому факту, что AMD снова готова разделить заказы между ней и TSMC. Как сообщил главный технолог GlobalFoundries в интервью сайту EE Times, для удовлетворения всех заказов AMD у компании просто не хватит доступных мощностей.

Более того, компания GlobalFoundries на своих линиях будет внедрять 7-нм FinFET техпроцесс с теми же характеристиками, что и 7-нм FinFET техпроцесс TSMC, включая строение и конфигурацию ячеек SRAM. Это интересно по той причине, что ранее GlobalFoundries собиралась самостоятельно разрабатывать 7-нм техпроцесс. Техпроцесс с нормами 10 нм, как мы знаем, в GlobalFoundries было решено пропустить, а 14-нм FinFET техпроцесс она приобрела у компании Samsung на правах лицензирования.

Идентичность 7-нм техпроцессов GlobalFoundries и TSMC расширит для AMD свободу выбора поставщика и обеспечит стабильный источник 7-нм центральных и графических процессоров. Кроме этого, одинаковые до мелочей техпроцессы освободят AMD от необходимости создавать два отдельных дизайна кристаллов для одних и тех же продуктов. Остаётся открытым вопрос: покупала GlobalFoundries лицензию у TSMC или нет?

Что касается конкретного разделения продукции, то, скорее всего, AMD поступит так же, как и раньше. Процессоры и APU будет выпускать GlobalFoundries, а графические процессоры — TSMC. По мере расширения 7-нм мощностей на линиях GlobalFoundries компания AMD вернёт производство GPU в США. Но это вряд ли произойдёт раньше следующего года.

Производство с нормами 7-нм в этом году компания GlobalFoundries внедрит в ограниченном масштабе и вряд ли будет способна выпускать заметные товарные партии процессоров по заказам AMD. Это также означает, что 7-нм CPU и APU AMD придётся подождать до следующего года. Компания TSMC не занималась выпуском CPU для AMD и маловероятно, что приступит к этому в ближайшем будущем. В то же время, слова главного технолога GlobalFoundries об идентичности 7-нм техпроцессов с TSMC оставляют за собой намёк о возможности выпускать на Тайване (как и в США) и центральные процессоры, и графические. Для нас это окажется приятным сюрпризом, а для Intel обернётся неизбежной потерей доли рынка CPU.

Компания ARM анонсировала графический процессор следующего поколения Mali-G76, а также высокопроизводительный видеопроцессор Mali-V76.

Изделие Mali-G76 может насчитывать до 20 потоковых процессоров. По сравнению с предшественником — Mali G72 — новое решение способно обеспечивать на 30 % более высокую энергетическую эффективность и на 30 % более высокую производительность в расчёте на единицу площади кристалла.

При создании Mali-G76 большое внимание было уделено средствам машинного обучения: быстродействие на соответствующих операциях по сравнению с Mali G72 увеличилось в 2,7 раза.

Для новинки заявлена поддержка программных интерфейсов OpenGL ES 1.1, 2.0, 3.1, 3.2, Vulkan 1.1 и OpenCL 1.1, 1.2, 2.0.

Графический процессор Mali-G76 будет применяться в смартфонах топового уровнях, устройствах виртуальной и дополненной реальности, автомобильных комплексах и пр.

Что касается видеопроцессора Mali-V76, то главной особенностью этого решения является поддержка стандарта 8К — видео ультравысокого разрешения (7680 × 4320 пикселей).

Утверждается, что чип Mali-V76 позволит декодировать видеопоток в формате 8К со скоростью до 60 кадров в секунду. Кроме того, возможно формирование видеостен по схеме 4 × 4 в формате 1080р (60 кадров в секунду) или 2 × 2 в формате 2160р (60 кадров в секунду).

Видеопроцессор будет применяться в мобильных устройствах премиум-класса, шлемах виртуальной реальности высокого разрешения, системах видеонаблюдения и в других продуктах. 

На предприятиях Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) стартовало массовое производство новых процессоров для смартфонов Apple следующего поколения. Об этом сообщает Bloomberg, ссылаясь на информацию, полученную от осведомлённых лиц.

Речь идёт о чипах, которые, по мнению наблюдателей, получат официальное обозначение A12. Дело в том, что в нынешних аппаратах iPhone 8, iPhone 8 Plus и iPhone X применяются процессоры A11 Bionic: данные изделия также изготавливается на линиях TSMC.

Известно, что процессоры A12 производятся по 7-нанометровой технологии против 10-нанометровой у A11 Bionic. Переход на более «тонкий» техпроцесс позволит улучшить ключевые показатели: производительность и энергопотребление. Ранее сообщалось, что новые чипы могут превзойти предшественников по быстродействию на 20 %. Сокращение расхода энергии может теоретически достигать 40 %. А значит, смартфоны станут ещё мощнее и обеспечат увеличенное время автономной работы без подзарядки.

В нынешнем году, по слухам, Apple представит как минимум три новых смартфона. Одним из них станет iPhone X второго поколения с 5,8-дюймовым экраном OLED (как у оригинальной модели). Кроме того, ожидается появление фаблета iPhone с 6,5-дюймовым дисплеем на базе технологии OLED. Наконец, как предполагается, свет увидит модель iPhone, оснащённая LCD-экраном размером 6,1 дюйма по диагонали: этот аппарат якобы будет доступен в версиях с поддержкой одной и двух SIM-карт. 

Ещё в феврале стало известно, что компания Intel в очередной раз готовится расширить в Израиле производство процессоров. Речь идёт о заводе Fab 28 в Кирьят-Гате. В конце 2016 года Intel завершила очередной этап модернизации производства с намерением начать в Израиле массовый выпуск 10-нм процессоров. В модернизацию было вложено $6 млрд. К сожалению, 10-нм техпроцесс в массы пока не пошёл. Уровень брака при выпуске 10-нм продукции оказался настолько высоким, что компания отложила начало массового выпуска этой продукции до следующего года.

Вынужденный простой или неполную загрузку мощностей на Fab 28 компания решила использовать для проведения массовых работ по расширению производства. На днях, как сообщают информированные источники, Intel отправила в соответствующие регулирующие органы окончательный вариант плана по расширению завода Fab 28. Согласно плану, будут построены корпуса для новых линий и чистой комнаты. На эти цели в период с 2018 по 2020 годы компания потратит $5 млрд. Ещё $500 млн она получит в виде субсидий от израильского правительства и до 2027 года будет платить сниженный на 5 % налог.

Завод Fab 28 в Кирьят-Гате (Intel)

Из планов Intel следует, что 10-нм техпроцесс приходит всерьёз и надолго. С учётом того, что он и так задержится минимум на 2 года, компания рассчитывает эксплуатировать данные технологические нормы производства до 2022 года и даже позже. Нетрудно представить, что переход на 7-нм техпроцесс компания Intel освоит одной из последних среди лидеров полупроводникового производства. Это даёт компании AMD шанс через год–другой вывести на рынок решения, технологически превосходящие предложения Intel. Но это уже другая история.

Компания Samsung Electronics ведёт переговоры о поставках своих мобильных процессоров сторонним производителям смартфонов. Об этом сообщает Reuters, ссылаясь на заявления руководства южнокорейского гиганта.

Речь идёт о фирменных чипах семейства Exynos. В данной серии представлены решения разного уровня, в том числе изделия для мощных аппаратов. Так, например, во флагманских смартфонах Galaxy S9 и Galaxy S9+ используется процессор Exynos 9 Series 9810, который содержит восемь ядер с тактовой частотой до 2,9 ГГц и графический контроллер Mali G72MP18.

Нужно отметить, что, помимо самой Samsung, чипы Exynos уже используют некоторые сторонние компании. Это, в частности, китайская Meizu.

Как рассказали в Samsung, переговоры о поставках процессоров Exynos ведутся с рядом крупных разработчиков смартфонов. В их число входит ZTE. Ожидается, что о фактических соглашениях будет объявлено в первой половине следующего года.

Отмечается, что в обозримом будущем Samsung сосредоточит усилия на увеличении продаж процессоров для мобильных устройств и расширении своего предложения от мобильного сегмента к таким областям, как Интернет вещей, виртуальная реальность и системы для автомобилей. 

Сетевые источники обнародовали дополнительную информацию о процессорах нового поколения Qualcomm, рассчитанных на использование в различных носимых устройствах.

О том, что Qualcomm проектирует передовые чипы для смарт-часов, фитнес-трекеров и других мобильных гаджетов, мы сообщали на прошлой неделе. Тогда говорилось, что все разрабатываемые изделия обеспечат поддержку Wi-Fi и Bluetooth, а некоторые модификации — поддержку GPS и LTE. Процессоры будут характеризоваться пониженным энергопотреблением.

И вот теперь стало известно, что чипы войдут в семейство Snapdragon Wear 3100. Они получат четыре вычислительных ядра ARM Cortex-A7. В составе графической подсистемы, вероятно, будет задействован контроллер Adreno 304.

Отмечается, что процессоры обеспечат поддержку функций отслеживания взгляда. В частности, специальная камера сможет контролировать положение зрачка и параметры отражения света от роговицы с частотой 120 кадров в секунду.

Таким образом, полагают наблюдатели, новые процессоры смогут стать основой не только наручных носимых устройств, но и шлемов дополненной реальности с системой отслеживания взгляда пользователя.

Первые устройства на новых процессорах дебютируют до конца 2018 года. На них будет применяться программная платформа Google Wear OS. 

Корпорация Intel сообщила о том, что в рамках грядущей выставки Computex 2018 будет проведена презентация, посвящённая передовым продуктам и технологиям.

«Присоединяйтесь к мероприятию Intel на Computex 2018, чтобы узнать, как компания создаёт будущее компьютеров, сетевых технологий и коммуникаций путём инноваций в сфере клиентских систем, искусственного интеллекта, Интернета вещей и связи 5G», — говорится в приглашении.

В рамках предстоящей презентации выступит Грегори Брайант (Gregory Bryant), который  руководит группой клиентских вычислительных систем (Client Computing Group). Эта группа является крупнейшей и наиболее прибыльной бизнес-единицей в структуре Intel и занимается развитием ПК, шлюзов для домашнего использования и других вычислительных систем.

Добавим, что выставка Computex 2018 пройдёт с 5 по 9 июня на Тайване. Ежегодно ведущие IT-компании демонстрируют здесь собственные разработки. Здесь расположено большое количество исследовательских и производственных центров, что привлекает аналитиков, журналистов и исследователей индустрии информационных технологий со всего света. 

Корпорация Intel сообщила о грядущем снятии с производства процессоров семейства Kaby Lake-X, предназначенных для материнских плат LGA2066.

Речь идёт о чипах Core i5-7640X X-series и Core i7-7740X X-series. Эти изделия содержат четыре вычислительных ядра. Номинальная тактовая частота модели Core i5-7640X X-series составляет 4,0 ГГц, максимальная — 4,2 ГГц. У изделия Core i7-7740X X-series данные показатели равны 4,3 ГГц и 4,5 ГГц.

Процессоры производятся с применением 14-нанометровой технологии. Старшая модель поддерживает систему многопоточности, позволяющую обрабатывать до восьми потоков инструкций одновременно.

Итак, сообщается, что заказы на чипы Core i5-7640X X-series и Core i7-7740X X-series будут приниматься до 30 ноября нынешнего года. Поставки изделий будут прекращены 31 мая 2019 года.

Добавим, что в первой четверти 2018 финансового года Intel получила выручку в размере $16,1 млрд. Это рекордный результат для первого квартала. Рост по отношению к первой четверти предыдущего финансового года — 9 %. Чистая квартальная прибыль подскочила в полтора раза, достигнув $4,5 млрд. 

Руководство MediaTek рассказало о планах компании по дальнейшему развитию семейства процессоров для мобильных устройств — смартфонов, фаблетов и планшетных компьютеров.

Сообщается, что одним из направлений работ станет улучшение средств искусственного интеллекта (AI). Напомним, что в феврале на мероприятии MWC 2018 дебютировал чип MediaTek Helio P60: в этом изделии реализованы средства NeuroPilot AI, предназначенные для ускорения операций, связанных с искусственным интеллектом. Решение производится по 12-нанометровой технологии.

В дальнейшем MediaTek рассчитывает усовершенствовать инструменты AI, что позволит реализовать в мобильных устройствах эффективные средства распознавания лиц, эмоций и другие полезные функции.

Ещё одно направление исследований — внедрение поддержки мобильных сетей пятого поколения (5G). Ожидается, что на коммерческом рынке такие изделия появятся уже в следующем году.

Сообщается также, чипы MediaTek с поддержкой 5G, равно как и будущие изделия с улучшенными средствами AI будут изготавливаться с применением 7-нанометровой технологии. 

Компания Xiaomi, по сообщениям сетевых источников, организовала пробное производство нового мобильного процессора собственной разработки — чипа Surge S2.

В феврале прошлого года, напомним, Xiaomi анонсировала чип Surge S1 (Pinecone). Этот процессор изготавливается по 28-нанометровой технологии на предприятии Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC).

Новый чип также выпускается на заводе TSMC. При этом задействован более «тонкий» 16-нанометровый техпроцесс. Отмечается, что пока объём заказов невелик — очевидно, производится всестороннее тестирование изделия. Но в перспективе производство Surge S2 планируется нарастить.

По слухам, процессор имеет восьмиядерную конфигурацию. В частности, используются четыре ядра ARM Cortex-A73 с тактовой частотой до 2,2 ГГц и четыре ядра ARM Cortex-A53 с тактовой частотой до 1,8 ГГц. Обработкой графики занят интегрированный ускоритель Mali G71 MP8.

Отмечается, что чип обеспечивает поддержку оперативной памяти LPDDR4. Устройства на платформе Surge S2 смогут нести на борту флеш-память UFS 2.1.

По всей видимости, анонс нового фирменного чипа Xiaomi уже не за горами. 

Мы уже сообщали, что корпорация Intel готовит к выпуску набор системной логики Z390, анонс которого ожидается ближе к середине текущего года. Теперь упоминание этого чипсета появилось в официальной документации Intel.

Reuters

По слухам, новый набор логики предусматривает поддержку функций разгона, а также сможет предложить встроенные интерфейсы USB 3.1 Gen2, SDXC и Wi-Fi.

Документ под названием Intel Rapid Storage Technology (Intel RST) 16.0.2.1086 Production Version Release говорит о том, что чипсет Z390 обеспечит поддержку нынешних процессоров Coffee Lake, а также будущих 10-нанометровых чипов Cannon Lake. Более того, в документе сказано, что с решениями Cannon Lake смогут работать и другие наборы логики 300-й серии.

В документе также присутствует упоминание чипсета X399. Предполагалось, что Intel не будет использовать это обозначение, поскольку оно уже назначено компанией AMD для одного из своих наборов логики. Но, похоже, такое положение дел Intel не смущает.

Наблюдатели полагают, что Intel может официально представить новые наборы системной логики на предстоящей выставке Computex 2018, которая пройдёт с 5 по 9 июня. 

Сайт PC Perspective сообщил потрясающую новость. По данным источника, талантливый разработчик микропроцессорных архитектур Джим Келлер (Jim Keller) ушёл с ведущего поста в компании Tesla на руководящую должность в компании Intel. Эта новость, если она подтвердится, интересна по отношению к компаниям AMD, Intel и Tesla. Она подчёркивает «успешность» Tesla, из которой стали уходить перспективные специалисты, тяжесть потери AMD, которая лишилась специалиста, буквально вернувшего компанию к безубыточности, и явное оживление в среде Intel.

Джим Келлер (https://www.pcper.com)

В своё время, напомним, Келлер разрабатывал архитектуру для процессоров AMD K7 и K8. Потом он ушёл в компанию PA Semi, которую купила Apple, и принял участие в создании SoC A4 и A5 для iPhone4 и 4S. В 2012 году Келлер возвращается в AMD и помогает компании разработать архитектуру с ядрами Zen. В 2016 году Джим уходит из AMD и поступает на работу в компанию Tesla, где он начинает работать над процессорами для автономного управления транспортными средствами. Теперь новый поворот в судьбе этого высококлассного специалиста — работа в Intel.

Компания Intel, несомненно, решила интенсифицировать разработки и сменить приоритеты. Об этом свидетельствует приём на работу Раджи Кодури (Raja Koduri), тоже талантливого разработчика и тоже из AMD. Команда Кодури работает над дискретным GPU с архитектурой Intel. Архитектурой процессоров займётся Джим Келлер. Тесная интеграция центральных и графических процессоров заставит этих инженеров работать вместе, что может привести к очень интересному результату. Наконец, Кодури и Келлер способны своей самобытностью изменить культуру разработки решений в компании Intel, что тоже пойдёт на пользу корпорации.

Социальная сеть Facebook набирает команду специалистов для разработки собственных микрочипов. Об этом сообщает Bloomberg, ссылаясь на информацию, полученную от осведомлённых лиц, а также на перечень вакансий Facebook.

Отмечается, что инженерам предстоит заняться созданием «систем на чипе» (SoC) и «интегральных схем специального назначения» (ASIC). Кроме того, в задачи войдёт работа с сопутствующим программным обеспечением и драйверами.

Наблюдатели полагают, что процессоры собственной разработки компания Facebook сможет применять в мобильных гаджетах, «умных» динамиках, а также в серверах для центров обработки данных. Использование специализированных чипов позволит улучшить совместимость программного и аппаратного обеспечения, а также снизить зависимость от сторонних поставщиков процессоров.

О сроках появления чипов Facebook ничего не сообщается. Социальная сеть обнародованную интернет-источниками информацию предпочитает не комментировать.

Нужно добавить, что разработкой фирменных чипов занимаются многие компании. В их число входят Apple, Google, Huawei, Samsung и другие.