На конференции Xuantie RISC-V Ecological, прошедшей в Шэньчжэне, исследовательское подразделение Alibaba — Damo Academy — объявило о планах по запуску к концу 2024 года серверного процессора нового поколения Xuantie C930 на архитектуре RISC-V и представило ноутбук RuyiBOOK на базе процессора T-Head C910. Эти разработки являются частью стратегии компании по укреплению независимости от импортных технологий на фоне экспортных ограничений США.

Источник изображения: t-head.cn

Хотя подробности о процессоре Xuantie C930 не раскрываются, вероятно, он будет оптимизирован для задач искусственного интеллекта (ИИ), а также для эффективной работы под высокими серверными нагрузками. Параллельно разрабатывается матричный процессор Xuantie 907, предназначенный для специализированных операций ИИ, который может стать IP-блоком внутри SoC, подобной C930, или использоваться как независимый микропроцессор.

Alibaba также показала RuyiBOOK — ноутбук на базе процессора T-Head C910, который изначально разрабатывался для применения в серверах и задачах, связанных с ИИ, но был адаптирован для использования в ноутбуках. Ноутбук работает под управлением openEuler — модификации EulerOS компании Huawei, созданной на основе Red Hat Linux. В его состав входят пакет для совместной работы Ding Talk и офисный пакет LibreOffice, что делает его привлекательным как для рядовых пользователей, так и для профессионалов.

Президент исследовательского подразделения Damo Academy, Чжан Цзяньфэн (Zhang Jianfeng), акцентировал внимание на растущей потребности в современных вычислительных мощностях. Он выразил уверенность в том, что архитектура RISC-V находится на пороге интенсивного расширения сфер применения.

В этом контексте Alibaba планирует активно инвестировать в дальнейшее развитие и научные исследования в области RISC-V. Такая стратегия направлена на стимулирование инноваций и обогащение экосистемы RISC-V, что, в свою очередь, позволит снизить зависимость от импортных технологических решений, преимущественно американских.

Сегодня коалиция OpenTitan анонсировала первый коммерческий микропроцессор безопасности, построенный на одноимённой аппаратной платформе с открытым исходным кодом. По словам компании, это ещё одна веха в развитии открытого аппаратного обеспечения, которое набирает обороты благодаря открытой процессорной архитектуры RISC-V.

Источник изображения: OpenTitan

Чип под названием Earl Grey использует процессорное ядро на базе RISC-V и включает в себя ряд встроенных аппаратных модулей безопасности и криптографии. Проект был начат в 2019 году коалицией компаний, основанной Google и возглавляемой некоммерческой организацией lowRISC в Кембридже, Великобритания. По образцу программных проектов с открытым исходным кодом, он разрабатывается участниками со всего мира, как официальными партнерами проекта, так и независимыми инженерами.

«Этот чип очень, очень интересен, — говорит один из создателей OpenTitan, генеральный директор zeroRISC Доминик Риццо (Dominic Rizzo). — Но есть и нечто гораздо большее — это разработка совершенно нового типа методологии. Вместо традиционной... командно-административной структуры — распределенная». Открытый исходный код «просто берет верх, потому что он обладает определенными ценными свойствами... Я думаю, мы видим начало этого в кремнии», добавил Риццо.

Разработанная методология называется Silicon Commons. Разработка открытого аппаратного обеспечения сталкивается с проблемами, которых нет у программного обеспечения с открытым исходным кодом: более высокая стоимость, меньшее профессиональное сообщество и невозможность исправления ошибок в патчах после выпуска продукта, объясняет генеральный директор lowRISC Гэвин Феррис (Gavin Ferris). Фреймворк Silicon Commons предусматривает правила документирования, предопределенные интерфейсы и стандарты качества, а также структуру управления, определяющую, как различные партнеры принимают решения как единое целое.

Еще одним ключом к успеху проекта, по словам Ферриса, стал выбор проблемы, решение которой стимулировало бы всех партнеров продолжать участвовать в проекте. Аппаратные модули безопасности подошли для этой работы как нельзя лучше из-за их коммерческой важности, а также из-за того, что они особенно подходят для модели с открытым исходным кодом. В криптографии есть понятие, известное как принцип Керкхоффса, который гласит, что единственное, что должно быть секретным в криптосистеме, это сам секретный ключ. Открытый доступ ко всему протоколу гарантирует, что криптосистема соответствует этому правилу.

Источник изображения: lowRISC

В OpenTitan используется аппаратный протокол безопасности Root-of-trust (RoT). Идея заключается в том, чтобы обеспечить источник криптографических ключей на кристалле, недоступный удаленно. Поскольку в противном случае ключ недоступен, система может быть уверена, что он не был подделан, обеспечивая основу для построения безопасности. Обычные проприетарные чипы также могут использовать технологию RoT. По мнению сторонников, открытый доступ к ней обеспечивает дополнительный уровень доверия. Поскольку любой желающий может проверить и изучить дизайн, теоретически вероятность того, что ошибки будут замечены, выше, а их исправление может быть проверено.

Подобная защита на кристалле особенно актуальна для устройств, формирующих Интернет вещей (IoT), которые страдают от нерешенных проблем безопасности.

Риццо и Феррис считают, что их чип представляет собой шаблон для разработки аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом, который будут копировать другие коллективы. Помимо обеспечения прозрачной безопасности, открытые технологии экономят деньги компаний, позволяя им использовать готовые аппаратные компоненты вместо того, чтобы самостоятельно разрабатывать запатентованные версии одного и того же устройства. Это также открывает возможности для участия в проекте большего числа партнеров, включая академические институты, такие как партнер коалиции OpenTitan — Высшая техническая школа Цюриха. Благодаря участию академических кругов OpenTitan смог включить криптографические протоколы, которые безопасны для будущих квантовых компьютеров.

«Как только методология будет доказана, ее подхватят другие, — говорит Риццо. — Если вы посмотрите, что произошло с программным обеспечением с открытым исходным кодом, то сначала люди думали, что это своего рода попытка вырваться на волю, а потом оказалось, что оно работает почти на каждом мобильном телефоне. Оно просто захватило власть, потому что обладает определенными ценными свойствами. И я думаю, что сейчас мы видим начало этого в кремнии».

Интерес китайских разработчиков чипов к архитектуре RISC-V с открытым исходным кодом во многом обусловлен усилением западных санкций и способностью геополитических оппонентов влиять на распространение прочих платформ для создания вычислительной техники. За минувшие пять лет китайские организации и компании вложили в проекты, связанные с RISC-V, не менее $50 млн.

Источник изображения: Unsplash, Tommy L

Об этом сообщает Reuters со ссылкой на собственные изыскания, покрывающие период с 2018 по 2023 годы включительно и подразумевающие анализ научных публикаций и патентных заявок, а также публичные заявления разного рода китайских компаний. Сумма может показаться не такой весомой, но усилия китайских разработчиков по развитию данной архитектуры уже привели к формированию общественного мнения, заключающегося в положительной оценке перспектив RISC-V с точки зрения развития национальной полупроводниковой промышленности КНР. Для китайских компаний эта архитектура рано или поздно станет жизнеспособной альтернативой Arm или x86-совместимым решениям, как считают китайские власти. Они называют данную платформу «геополитически нейтральной».

Одна из патентных заявок, как поясняет Reuters, демонстрирует намерения Академии военных наук НОАК использовать архитектуру RISC-V для поиска дефектов в процессорах, предназначенных для применения в облачных вычислениях и умных автомобилях. Китайские компании разрабатывают процессоры с архитектурой RISC-V для применения в облачных вычислениях, автопилоте транспортных средств и центрах хранения данных. По данным китайских СМИ, половина из всех 10 млрд чипов с этой архитектурой, выпущенных в течение 2022 года, были произведены в Китае. На поддержку китайских стартапов, работающих с RISC-V, по состоянию на июнь прошлого года было потрачено $1,18 млрд. Считается, что в Китае создана самая зрелая экосистема для платформы RISC-V в мире.

Если в 2018 году китайские разработчики подали только 10 патентных заявок, связанных с RISC-V, то в прошлом году их количество уже превысило 1000 штук. По количеству зарегистрированных патентов в сфере RISC-V китайские разработчики обходят американских примерно на четверть. Alibaba и Huawei занимают четвёртое и пятое места в списке крупнейших заявителей в этой сфере.

Архитектура RISC-V зародилась в прошлом десятилетии в Калифорнии, но в 2019 году после введения санкций против Huawei Technologies американскими властями профильная некоммерческая организация перенесла свою штаб-квартиру из штата Делавэр в Швейцарию. Китайский автопроизводитель Dongfeng Motor в прошлом году разработал чип с архитектурой RISC-V, предназначенный для управления электронными системами автомобиля. Местные исследовательские организации, занятые разработкой решений для оборонного комплекса, также активно патентуют свои технологии, связанные с RISC-V. Например, чипы с такой архитектурой предлагается использовать для обработки сигналов, получаемых с радаров. В сфере кибербезопасности процессорам на этой архитектуре тоже найдётся применение. Впрочем, в мировых масштабах чипы с архитектурой RISC-V пока формируют не более 1,9 % поставок. Представители Qualcomm признали, что эта архитектура открывает определённые перспективы перед теми, кто хочет разработать «высоко кастомизированные чипы».

Открытую архитектуру набора команд RISC-V может использовать кто угодно для разработки процессоров для различных систем и устройств, включая серверы, смартфоны, планшеты, маршрутизаторы и многое другое. Данная архитектура может стать новой точкой приложений усилий США в попытках ограничить доступ Китая к передовым полупроводниковым технологиям, пишет газета The New York Times.

Источник изображения: RISC-V International

Это связано с тем, что именно архитектура RISC-V стала центральным инструментом для китайских компаний в разработке полупроводников. Как сообщает газета, в прошлом месяце состоялась встреча конгрессменов с представителями администрации Байдена, на которой обсуждалось ужесточение санкционных ограничений, которые бы помешали гражданам США оказывать помощь Китаю в разработке решений на базе RISC-V. По словам источников The New York Times, британская Arm Holdings тоже убеждала чиновников рассмотреть возможность введения ограничений на использование RISC-V.

Важным моментом является то, что RISC-V была создана по образцу программного обеспечения с открытым исходным кодом, вроде Linux, которые позволяют любому разработчику просматривать и изменять исходный код, использованный для их создания. Такие программные решения побуждают компании внедрять инновации и снижать доминирование любого отдельного поставщика. RISC-V представляет собой набор основных вычислительных инструкций, которые можно загрузить из интернета и использовать в гораздо более сложной задаче по проектированию частей полупроводников. Многие компании продают дизайны чипов на базе RISC-V, а некоторые университеты и организации предлагают их бесплатно.

Процесс совершенствования инструкций контролируется RISC-V International, некоммерческой организацией, насчитывающей более 4000 членов в 70 странах, включая Китайскую академию наук и китайские компании, такие как Huawei и Alibaba. В 2020 году RISC-V International изменила свою регистрацию с США на Швейцарию, чтобы снять «опасения по поводу политических потрясений» и возможности контроля со стороны какой-либо отдельной страны.

Технологии с открытым исходным кодом, как правило, получают исключения из экспортного контроля США, и отказ от этого правила «безусловно, вызовет острые юридические вопросы и важные проблемы государственной политики», предупредил юрист Дэниел Пикард (Daniel Pickard), специализирующийся на вопросах торговли и национальной безопасности в Buchanan Ingersoll & Rooney.

Нынешние санкции США нацелены на ограничение поставок оборудования для выпуска чипов и наиболее мощных полупроводников в Китай, но пытаться ограничить базовые инструкции — это все равно, что попытаться контролировать слова или буквы, говорят представители Кремниевой долины. «Это абсолютно глупо, — заявил Дэйв Дитцель (Dave Ditzel), технический директор Esperanto Technologies, стартапа по производству микросхем, использующего RISC-V. — Это все равно, что сказать: “Ну, китайцы могут прочитать книгу о ядерном оружии, написанную на английском языке, так что давайте решим проблему, запретив английский алфавит”».

Как предупреждают сторонники RISC-V, введение ограничений ослабит влияние США на эту технологию, но мало что сделают для сдерживания Китая, поскольку набор инструкций уже получил широкое распространение. По словам Хэндела Джонаса (Handel Jones), аналитик International Business Strategies, чипы с использованием RISC-V разрабатывают более 100 «значимых» китайских компаний, как и ещё как минимум 100 стартапов. Хотя чипы на базе RISC-V используются, как правило, в обычных потребительских продуктах, но уже технология находит применение и в решении более сложных задач, включая ИИ.

Российская компания Yadro, ранее обладавшая эксклюзивным доступом к разработке процессоров на RISC-архитектуре Power от IBM, приняла решение о выходе из консорциума OpenPower Foundation (OPF). Вместо этого Yadro сосредоточится на создании процессоров на основе открытой архитектуры RISC-V. Этот шаг предпринимается в условиях обсуждения Минпромторгом возможного запрета параллельного импорта продукции IBM, что может привести к переходу на серверы на других архитектурах.

Источник изображений: Yadro

Все упоминания о компании Yadro, входящей в «ИКС Холдинг», исчезли с сайта консорциума OPF, организованного IBM, Google, NVIDIA, Mellanox Technologies и Tyan. Ещё в марте Yadro значилось в числе «платиновых участников», а технический директор Артем Икоев был членом совета директоров консорциума. На запросы о комментариях в OPF ответа получено не было.

В рамках участия в OPF, IBM предоставляет возможность совместной разработки чипов на процессорных архитектурах семейства Power, которые занимают более 40 % мирового рынка среди RISC-архитектур. Именно на её основе Yadro разрабатывало и выпускало серверы Vesnin и системы хранения данных Tatlin. Эти решения активно используются, в том числе операторами связи для реализации «закона Яровой», а также поставляются госструктурам. Например, в конце марта Росреестр приобрёл серверы Yadro на сумму 194,3 млн рублей.

RISC-V — это открытая процессорная архитектура, созданная Калифорнийским университетом в Беркли. Она может использоваться свободно и бесплатно, включая коммерческую реализацию. На данный момент RISC-V применяется в основном для вспомогательных решений с низкой производительностью, но ожидается, что такие процессоры смогут конкурировать с чипами на популярных архитектурах x86 и ARM.

В Yadro объяснили решение о смене статуса участия в консорциуме тем, что «в связи с очевидными организационными сложностями в поддержании высокого темпа дальнейшей совместной работы и с учётом стратегического долгосрочного выбора в пользу архитектуры RISC-V». В 2019 году компания приобрела 51 % акций разработчика процессоров на архитектуре RISC-V — компании Syntacore.

США включили в санкционные списки ещё не запущенное производство Yadro в Дубне (ООО «Ядро Фаб Дубна»). Позже в чёрный список попали головная компания ООО «КНС Групп» и прямой владелец Yadro — «ИКС Холдинг».

По итогам 2021 года, по оценке IDC, производитель Yadro занимал третье место на рынке серверов РФ в натуральном выражении после Dell и HPE. В 2022 году поставки серверов, систем хранения данных (СХД), компьютеров и запчастей для вычислительных машин сократились на 15 %, до $6,6 млрд, физический объём импорта снизился на 24 %, до 41 млн устройств.

У компании Yadro были эксклюзивные права на поставку в Россию серверов на процессорах IBM. «Заключить партнёрство с американским вендором всегда было сложно, а компания стала заниматься его локализацией в стране более десяти лет назад», — говорят источники, знакомые с ситуацией. Членство в OPF означало техническую поддержку оборудования от IBM, говорит Максим Копосов, директор «Промобита». «Вероятность того, что Yadro сможет продолжить разработку своего оборудования на технологиях IBM после введения санкций, была крайне низка», — добавил он, но в то же время отметил, что предложение Yadro на процессорах Power было «уникальным на российском рынке».

Важно отметить, что переход Yadro на архитектуру RISC-V, несмотря на потенциальные препятствия и риски, может стать важным стратегическим шагом, обеспечивающим компании большую независимость и возможность развития собственных технологий. Этот шаг может привести к значительным изменениям на рынке серверов и систем хранения данных в России, особенно в условиях возможного запрета на параллельный импорт продукции IBM. Однако, успех перехода будет зависеть от многих факторов, включая развитие технологии RISC-V, реакцию сообщества и изменения на рынке.

Канадский стартап Tenstorrent, специализирующийся на разработке ИИ-чипов, объявил о заключении соглашения о сотрудничестве с южнокорейским технологическим гигантом LG Electronics с целью создания чипов на основе архитектуры RISC-V и технологий ИИ для будущих смарт-телевизоров и автомобильных систем, а также центров обработки данных.

Источник изображения: Tenstorrent

По словам гендиректора Tenstorrent Джима Келлера (Jim Keller), работавшего ранее в AMD, Apple, Intel и Tesla, базирующаяся в Торонто компания, основанная в 2016 году, занимается разработкой компьютеров для обучения и запуска моделей ИИ, и круг её задач включает работу как над программным, так и над аппаратным обеспечением. Келлер был в числе первых инвесторов Tenstorrent. Он возглавил компанию в этом году. По данным фирмы PitchBook, стоимость Tenstorrent уже достигла $1 млрд, хотя она до сих пор не раскрыла ни одного из своих клиентов.

Келлер рассказал, что в отличие от других стартапов, сосредоточившихся на разработке одного типа чипов, его команда разрабатывает как ИИ-чип, так и процессор, что обусловлено необходимостью работы с быстро меняющимися моделями ИИ.

Дэвид Беннетт (David Bennett), главный менеджер по работе с клиентами Tenstorrent, сообщил, что на начальном этапе LG будет использовать конструкцию ИИ-чипа Tenstorrent для разработки своих собственных чипов, но это лишь одно из направлений сотрудничества, которое носит стратегический характер и обещает быть взаимовыгодным. Беннетт отметил, что Tenstorrent заинтересовали некоторые разработки LG, которые, возможно, она задействует в своих продуктах.

В свою очередь, Byoung-hoon Kim (Byoung-hoon Kim), технический директор LG, сообщил, что процессорные технологии ИИ и RISC-V от Tenstorrent повысят конкурентоспособность будущих продуктов LG, а «проверенная временем технология видеокодека» поможет Tenstorrent «взять под контроль рынки высокопроизводительных процессоров для центров обработки данных». По его словам, в рамках сотрудничества будут протестированы чиплеты стартапа, чтобы проверить, смогут ли они стать технологической платформой для совместных разработок.