#219. Архитектурой RISC-V интересуются все, но рискнуть и вложиться пока не готовы

Всем привет.

На Apple TV+ вышла первая пара серий фантастического сериала «Бункер» по мотивам одноименного романа Хью Хауи. Я в преддверии выхода книгу прочитал, а теперь начал и сериал смотреть. И, кажется, это тот случай, когда нельзя будет сказать, что книга лучше.

Сценаристы правильно подошли к проекту. Сериал — это не дословная экранизация книги. Общая сюжетная канва, конечно, есть, но тропинки, которыми ведут зрителя, отличаются от тех, что в книге. И понятно, что в дальнейших сериях различия будут только углубляться.

Русское название «Бункер», к слову, всё-таки неправильное. Автор не просто так назвал подземное обиталище словом «silo», то есть силосная яма или силосная башня. Во-первых, тут и визуальное сходство подземного сооружения с силосной башней. Вот так выглядит башня.

Но главное — это идея сооружения. Силосная башня предназначена для защиты помещенного в неё от воздействия воздуха, воды, промерзания и т.д. А также силосные башни, из-за того, что из силоса выделяется метан, являются взрывоопасными объектами. Это тоже перекликается с происходящим в книге, только вместо метана тут «взрывоопасные» люди, которых, руководствуясь строгими правилами, надо своевременно удалять, чтобы не было взрыва-восстания.

Есть один забавный момент. В книге главным злодеем выставляется IT-департамент бункера. Айтишников показывают как отдельную привилегированную касту, которая прочих ни во что не ставит. В сериале IT-департамент переименовали в judicial, то есть в судей, или законников, или, проще говоря, полицаев. И правильно, потому что уж очень прямая аналогия просматривалась с пользователями iOS как бесправными жителями уютной силосной ямы и Apple как полицией, следящей, чтобы никто из жителей не вышел за пределы экосистемы.

Рекомендую всем и сериал, и книгу. Хорошая развлекательная фантастика на выходные. Ну и можно похвалить Apple. Начинался стриминговый сервис Apple TV+ откровенно грустно. По-прежнему у сервиса нет громких хитов, как Stranger Things у Netflix, или чего-то по вселенной «Звездных войн», как у Disney, или условной «Игры престолов». Но в последний год практически каждый сериал Apple TV — это добротный коммерческий продукт.

Table of Contents

• Архитектурный тупик
  • RISC-V
  • Кто интересуется RISC-V?
  • Что уже существует на RISC-V?

Архитектурный тупик

Только недавно рассуждали, что на рынке чипсетов идут нешуточные войны. MediaTek обогнала Qualcomm по доле рынка и в штуках. А сейчас пытается и утвердиться в премиум-сегменте, показав, что у её чипсетов производительность не хуже. При этом и сама MediaTek находится под ударом. Китайская UNISOC — вечный представитель категории «Прочие» на слайдах аналитических компаний, с грехом пополам занимавшая в 2019 году 2-3% рынка, сегодня уже имеет долю в 10%, выпуская бюджетные простые и 5G-чипсеты. Добавьте к этому, что китайским производителям государство настоятельно рекомендует использовать отечественные решения там, где это возможно, и станет понятно, почему MediaTek пытается захватить средний и высший ценовые сегменты.

Помимо внутренних междоусобиц, есть и внешние проблемы. Ещё в начале 2019 года в третьем выпуске «Эха» обсуждали тему, что мир переходит в состояние экономического национализма, суть которого заключается в том, что больше нельзя надеяться на соседей, а надо всё иметь своё. Своя платежная система, свои производства электроники, свой софт, своя операционная система.

Последние несколько лет большинство стран только тем и занимаются, что создают собственные решения. Во Франции все чиновники сидят на GendBuntu (это переделанная Ubuntu), в Китае и подавно пытаются заместить всю электронику на 100% домашнее решение, то есть такой вариант, чтобы всё — от железа до софта — было разработано и произведено внутри страны.

Чем дальше в лес, тем больше конфликты усугубляются и наслаиваются, подталкивая к всё более радикальным решениям, заставляющим пересматривать текущий порядок вещей.

Например, продолжается судебная баталия между Qualcomm и Arm Holdings. Arm Holdings — это хозяйка архитектуры ARM, у которой все производители покупают лицензии на разработку чипсетов. Причина конфликта в том, что Qualcomm, по мнению Arm Holdings, продолжила доработку специализированных ядер чипсетов, несмотря на то, что закончилось лицензионное соглашение. Qualcomm же утверждает, что новую лицензию покупать не стали, так как до этого поглотили стартап Nuvia, у которого была подобная лицензия.

Однако тут важнее не сам судебный конфликт, а его последствия. Так, Arm Holdings решила, во-первых, с 2024 года поменять бизнес-модель, чтобы лицензионные отчисления платили не производители чипсетов, а производители техники. А, во-вторых и в-главных, также компания хочет запретить создавать собственные кастомные решения, если у Arm Holdings есть свой аналог. Поясню. Раньше компании могли создать или доработать свой графический или нейронный ускоритель или создать свой кастомный ISP для камеры. Например, благодаря таким решениям раньше у чипсета Kirin от Huawei был самый мощный ИИ в телефоне, другие производители бравировали своими ISP, рассказывая, что их смартфоны лучше фотографируют.

И в этой ситуации производителям чипсетов и смартфонов некуда деваться, потому что, несмотря на то, что на рынке есть множество производителей чипсетов, все они, по сути, играют по правилам Arm Holdings.

К слову, удивительно, как постоянно повторяется одна и та же история. Ограничения всегда приводят к тому, что начинаются поиски вариантов, как их обойти. Потому что иначе возникает ощущение загнанности в угол. Однако контролирующие органы до последнего момента цепляются за имеющиеся у них рычаги давления.

На рынке чипсетов и компьютерных процессоров уже долгие годы господствуют две архитектуры, x86 и ARM. Обе контролируются, к обеим затруднен доступ из-за заградительных цен на лицензии, да и лицензию могут попросту не продать. Сегодня создать собственный х86 процессор — немыслимая задача. ARM-чипсет более реалистичен. Но процесс получения лицензии занимает 3-4 года и стоит до 10 млн долларов. Подчеркну, спустя 4 года компания лишь получит право на работу с ARM-архитектурой.

Ну и, конечно, в нашу эпоху паранойи мало кого устраивает факт, что нужно просто довериться разработчикам процессоров, что там нет никаких «закладок», «бэкдоров» или случайных уязвимостей.

RISC-V

По этой причине последние несколько лет всё больше активности вокруг RISK-V архитектуры, обладающей открытым стандартом. Это значит, что любой может как развивать архитектуру, так и создавать на её основе собственный микропроцессор.

У RISC-V забавная история появления. В 2010 году архитектуру разработали в университете Беркли, США, так как учить студентов, используя процессоры от Intel или AMD, было проблематично, потому что, по сути, это были черные ящики.

Разработанный стандарт относительно быстро привлек внимание всех крупных компаний, от Intel до IBM и Google, потому что сразу почувствовали, куда ветер дует. В 2015 году было организовано некоммерческое сообщество.

Но лишь в последние пару лет события активно закрутились.

Например, Intel в начале прошлого года пожертвовала миллиард на развитие стандарта. Компания правильно оценивает происходящее: не можешь остановить, так возглавь.

А в конце декабря 2022 года прошел саммит RISC-V, на котором уже Google объявила, что Android Open Source Project (AOSP) теперь начинает поддерживать RISC-V архитектуру.

Вот, к слову, забавный слайд с выступления Google. Компания продвигает Android как open-source систему, которая подходит для всего, и подчеркивает, что для ОС не нужно никаких приложений Google. Что, впрочем, не мешает AOSP пинговать серверы Google время от времени (чисто статистику собираем!).

Кто интересуется RISC-V?

Очевидно, что нам с вами абсолютно не интересно, на какой архитектуре работают наши смартфоны или компьютеры. Главное, чтобы было шустро и плавно. Ну и будет хорошо, если пообещают безопасность.

Однако когда речь заходит про крупные корпорации и государственные структуры, то там готовы жертвовать комфортом в пользу защищенности. Windows или macOS с Microsoft Word гораздо комфортнее, чем Ubuntu с OpenOffice. Но открытый исходный код последних, позволяющий посмотреть, что внутри, и доработать под себя делает их выбором номер 1. В Китае используют WPS Office на официальном уровне. В этом плане Россия не отстаёт. И да, пусть «Аврора ОС» не такая комфортная, как iOS, зато своя.

Европа, в целом, может стать одним из локомотивов RISC-V движения, так как местные политики испытывают постоянное раздражение из-за скандалов с безопасностью данных, утекающих широкой рекой в США. Да и вообще раздражены тем, что американские компании отбирают у европейских бизнес-возможности. Например, помните историю, что Евросоюз обязал Apple отказаться от проприетарного разъёма в iPhone в пользу Type-C? На днях прошел слух, что в iPhone 15 может быть Type-C, но с шифрованием, чтобы поддерживать только фирменные аксессуары. И европейцы сразу же отреагировали, что так не пойдет.

Другая категория интересующихся RISC-V — это все производители электроники. На текущий момент RISC-V процессоры нередко встречаются в наушниках и прочей мелкой электронике. Зачастую бывает нужен простой и дешевый процессор и жалко тратить деньги на лицензируемый вариант. Ну и, конечно, наличие альтернативы повышает шансы на успех в переговорах. Всегда можно сказать, что ваш ARM или Intel стоит чересчур дорого, вот на RISC-V тогда сделаем.

Что уже существует на RISC-V?

На RISC-V уже существует множество проектов, от микроконтроллеров до серверных процессоров. Некоторые известные компании, такие как Western Digital или китайская Loongson, уже выпустили свои процессоры на основе RISC-V. Кроме того, в сообществе RISC-V активно работают над разработкой графических процессоров, нейросетевых ускорителей и других типов специализированных процессоров.

В ближайшее время должен появиться смартфон на процессоре RISC-V и открыт заказ на ноутбук ROMA от Xcalibyte.

К сожалению, в большинстве это всё краудфандинговые истории, рассчитанные на узкоспециализированную аудиторию техногиков. Но это лишь первые ласточки. RISC-V процессоры на текущий момент серьёзно уступают в производительности своим лицензионным братьям, что, в принципе, логично, учитывая, сколько денег в разработку x86 и ARM вложено.

В этом, к слову, и причина, почему тот же Китай не спешит активно вкладываться в RISC-V, хотя, казалось бы, это лучший вариант, как уйти от санкций США.

RISC-V — это всё ещё новая архитектура, которую надо развивать. И если вся страна активно вкладывалась в ARM и х86 инженеров, то это не значит, что они сразу освоят RISC-V. Условно говоря, сейчас все видят перспективность RISC-V разработки, но никто не готов вложиться и пройти весь путь целиком. Впрочем, центры разработки RISC-V в Китае есть и даже национальный консорциум производителей в 2018 году учредили. И все основные китайские компании прилежно изучают новую архитектуру.

К тому же никто не знает, выстрелит в итоге или нет. Так, несколько лет назад говорили про Android на MIPS-архитектуре, но в итоге в 2018 году пометили весь проект как устаревший, и сами сторонники MIPS обозначили RISC-V как будущее.

К слову, российский процессор «Байкал» работает на архитектурах MIPS32 и ARM. Но и у нас рассматривают переход на RISC-V. В сентябре прошлого года даже создали ассоциацию разработчиков, в которую входят «Байкал электроникс», Yadro, группа «Астра» и «Московский институт электронной техники». А Максут Шадаев (наш цифровой министр) обещает серьёзную поддержку на развитие. Отстаём от Китая, но поворот, безусловно, правильный.

В прошлом году вышло много материалов о том, что RISC-V развивается быстрее процессоров x86 или ARM. Мол, на RISC-V было выпущено 10 млрд ядер за 12 лет, в то время как ARM архитектуре понадобилось на это 17 лет. С одной стороны, развитие, безусловно, есть. С другой — большинство из указанных ядер представляют собой простейшие базовые процессоры, применяемые ради экономии.

Потенциальное наличие RISC-V радует тем, что постепенно софт и железо движутся в сторону прозрачности. И техника становится по-настоящему персональной, потому что сейчас стоит посмотреть, сколько данных и Android, и Windows отправляют куда-то в Интернет, прикрываясь сбором статистики и политикой обновлений, и становится грустно.

Но, объективно говоря, вряд ли RISC-V станет когда-нибудь по-настоящему массовым. Всё-таки открытый стандарт также означает меньше возможностей для заработка: продукт проще может быть скопирован.

Впрочем, очевидно, что развитие RISC-V будет зависеть от обстановки в мире. Чем неспокойней, тем будет выше запрос на защищенность и тем активнее будут развивать.