У жовтні минулого року стартап Soft Machines розповів про інноваційну архітектуру віртуальних обчислювальних ядер VISC (Virtual Instruction Set Computing). Тоді ж були представлені результати тестування 28-нм 32-бітного прототипу VISC процесора, який при обробці однопоточних обчислень виявився відчутно швидшим за актуальні на той момент процесори, включаючи Intel Haswell і останні SoC на архітектурі ARM. Новий прототип, про який компанія днями розповіла на конференції Linley Processor Conference 2015, також виявився краще конкуруючих рішень. Новий зразок виконаний з використанням 20-нм техпроцесу і несе два фізичних ядра, здатних перетворюватися в одне віртуальне обчислювальне ядро. У тесті SPEC2006 двоядерний прототип VISC-процесора (Shasta) за ефективністю випереджав навіть процесори з можливістю виконувати 16 обчислювальних потоків.
Звідки такі можливості? Архітектура VISC, нагадаємо, в чомусь повторює методи, реалізовані в процесорах Transmeta, Godson або Ельбрус. За рахунок унікального набору інструкцій (ISA) відбувається трансляція команд гостьової операційної системи в команди, зрозумілі фізичним ядрам Soft Machines. Набір команд може бути адаптований для будь-якої ОС, і програмний прошарок не повинен скласти проблем для програмістів. Розробники VISC оцінюють втрату продуктивності від трансляції не вище 5%. Процесори Godson другого покоління, наприклад, витрачали на трансляцію до 60% продуктивності, хоча в третьому поколінні Godson втрати планується скоротити до 20%.
Ефективність VISC полягає в тому, що апаратно-програмний прошарок здатний розбивати однопоточний додаток на кілька віртуальних потоків і запускати їх на динамічно формованих віртуальних обчислювальних ядрах. Ресурси фізичних ядер розподіляються (масштабуються) між віртуальними ядрами залежно від потреби завдання. Ефективність зростає багато разів. Для традиційних процесорних архітектур зростання продуктивності вимагає збільшення тактової частоти і, в кінцевому підсумку, споживання. У разі VISC архітектури крива росту не така крута.
Перший прототип процесора на архітектурі VISC був 28-м двоядерним рішенням, що працює на частоті 400 МГц. У середині наступного року компанія Soft Machines представить двоядерне 16-нм 64-розрядне рішення під кодовим ім'ям Shasta з одним або двома віртуальними ядрами і тактовою частотою до 2 ГГц. Ще через рік з'явиться 10-нм рішення Shasta + з можливістю організації до 4 віртуальних ядер, а в 2018 році - 10-нм рішення Tahoe з 8 віртуальними ядрами. Паралельно компанія буде створювати еталонні SoC з подвоєним числом фізичних ядер і всією необхідною периферією, включаючи інтегроване відео і контролер пам'яті. Так, у 2016 році вийдуть SoC Mojave, у 2017 - Tabernas, у 2018 - Ordos. Додамо, обчислювальні ядра з'єднані 256-бітною внутрішньою шиною, здатною налаштовуватися під потреби замовника.
Що важливо, компанія Soft Machines не буде самостійно випускати процесори і збірки. Замість цього вона буде ліцензувати архітектуру і рішення і допомагати в їх адаптації. До теперішнього часу інвестиції в компанію Soft Machines досягли 175 млн доларів США. Серед інвесторів цікаво відзначити такі імена, як Samsung, GlobalFoundries, AMD, Mubadala, РОСНАНО і РВК (Російська Венчурна Компанія).
