Борис Бабаян о процессорных технологиях
Интервью И.Левшина с Б.А.Бабаяном
"Где делают процессоры"Источник: ComputerWorld Россия, 1998, No.3
. . .
Третья наша технология - теги. Она использовалась на "Эльбрусах" всегда. В мире никто ее по-настоящему не опробовал. Теги задействовались в машинах компании Burroughs, но их там использовали для безопасности. Теги открывают путь для очень мощной системы типизации. Java - очень хороший язык, но он все же статичен: когда вы объявляете переменную, то связываете тип с этой переменной, в то время как на языке Ассемблера, скажем, вы можете записать любые данные. В тегах же есть контроль типов, но это контроль динамический. А раз есть контроль типов - можно построить великолепную защиту. "Эльбрусы" все так работали. Базовый язык "Эльбрусов", Эль-76 - язык высочайшего уровня, ничуть не ниже любого из существующих. В нем, как и в языке Ассемблера, нет никаких статических ограничений - можно писать все что угодно; с другой стороны, благодаря тегам он защищен не хуже Java. На этом языке у нас пишут любые приложения: системы реального времени, и компиляторы, и операционную систему. С Java люди обретут нормальное интеллектуальное программирование, а не "чумазый" Ассемблер или незащищенный C++. Но Java не универсален, и из-за байт-кода не очень эффективен. Вводя теги в реализацию C++, мы получаем защищенный язык, лишенный главного недостатка Java.
Итак, имея двоичный код для процессоров Intel, мы можем его исполнять на своем кристалле как он есть, а при наличии исходных текстов получаем возможность выполнить программу в защищенном режиме. В любой программе на C наш компилятор обнаружит много ошибок, но если их подправить, программа станет защищенной. Мы переносили многие программы с ЕС на "Эльбрус", и всегда в любых отлаженных программах находили много ошибок. Это своего рода постоянно работающий бесплатный мощный отладчик.
. . .
Можно было бы попытаться продать проект. Но мы хотим делать свой кристалл. Мы не тешим себя иллюзиями полной независимости, но вести работы должен именно наш коллектив. Положение у нас очень непростое. Если у фирмы-партнера есть грамотный коллектив разработчиков, который в состоянии разобраться в нашем проекте, то возникнет естественная творческая конкуренция. А если такого коллектива нет, фирме будет трудно развернуть столь серьезный проект. Никто не возьмется за выпуск кристалла, не будучи полностью уверен в успехе. Поэтому мы много работаем над "раскручиванием" проекта, повышаем свой международный авторитет. Здесь помощь государства была бы очень полезна, но мы не чувствуем достаточно внимания государства. Многие коллективы утверждают, что делают совершенные проекты. Банкиры в России очень богатые, но от нас три года никакого возврата не будет - на такие инвестиции они вряд ли пойдут. А потом ведь очень большие доходы будут! Если мы "возьмем" лишь полпроцента рынка процессоров - это уже несколько миллиардов долларов в год.
"Оборонка" нас очень любит, но у нее денег мало. Мы делаем для них рабочие станции: берем станции Sun, перепроверяем их и дополняем согласующими устройствами по оборонным нормам. Мы сделали свои SBus-карты, интерфейсы, "сделали математику". Для нас это не очень сложно, потому что мы владеем исходными кодами операционных систем Sun. Мы гарантируем, что наше оборудование "чистое", без жучков и закладок.
Следующий этап - более серьезный. Мы возьмем станцию SPARCStation 10, вытащим SPARC и вставим процессор собственной разработки. От SPARC в нем только система команд. Два миллиона транзисторов по 0,5-микронной технологии. Такой технологии у нас в России нет, процессор будет выпускаться во Франции. Первый экземпляр уже в производстве, выпуск намечен на февраль.
. . .
Интервью Д.Викторова с Б.А.Бабаяном
"Микропроцессоры давно обогнали большие машины"Источник: Компьютерра, No. 204 (7 июля), 1997
Вспомните "Эльбрус-3". Проект был запущен в 1986 году. А ныне Intel точно по тем же принципам строит Merced. Кстати, не могу утверждать, что все это делается совсем независимо от отечественных разработок. "Эльбрус-3" был почти готов. Но используемая элементная база была очень старой. Мы отставали по многим показателям на несколько порядков. Хотя логика в этой машине была, на мой взгляд, великолепной. Мы первыми в мире использовали суперскалярную архитектуру, поняли все ее достоинства и недостатки. Ведь это очень сложная структура. Если объяснять на пальцах: поначалу компилятор строит зависимости, осуществляет перестановки операций. Получается система последовательных команд, в которой на самом деле скрыт параллелизм. Затем "суперскаляр" начинает свой анализ и в свою очередь осуществляет оптимизацию исполнения. Двойная работа! Да и аппаратура сложная. С опережающим исполнением можно эффективно играть только до условного перехода, несмотря на использование системы спекулятивных вычислений. Так что сложностей у суперскалярной архитектуры до сих пор немало. А главная беда - отсутствие средств описания параллелизма на уровне языка машины. Так что нам пришлось обеспечить параллелизм именно на уровне языка машины. Одна команда "Эльбруса-3" содержала 16 старых. И сразу все изменилось, нам удалось резко двинуться вперед.
И то, что я рассказал сейчас об "Эльбрусе", в точности соответствует подходам, используемым при разработке Merced! Ведь все это не было очень закрыто, американские исследователи приезжали к нам, проходили научные конференции. А в 1991 году компания Hewlett-Packard также проявила большой интерес к нашим разработкам. Мы, правда, тогда от сотрудничества отказались, хотя рассказали и показали почти все, понимая, что мы в этой области исследований далеко ушли вперед.
. . .
Сейчас все считают, сколько команд выполняется за такт. А раньше мы говорили о том, сколько тактов уходит на одну команду. Так вот: сегодня типичный показатель исполнения команд за такт - 1,5. Хотя многое зависит от логики системы. Скажем, HP выпустила микропроцессор по 0,5 мкм-технологии. Но тактовая частота - всего 180 МГц. Правда, магический уровень "две команды за такт" пока никем серьезно не достигнут, хотя "Эльбрус-3" давал на вещественных задачах десять команд за такт, - вот вам и прогресс. От десяти тактов на команду до десяти команд за такт - это логический скачок в сто раз! Так что на месте ничто не стоит, и в принципе мы научились использовать весь параллелизм, который можно выжать из алгоритмов.
С точки зрения макроархитектуры идет переход к многопроцессорным системам. Скажем, в своих новых работах мы готовы использовать 128 процессоров, использующих кластерную структуру и общую память (в отличие от массивно-параллельных систем). И триллион операций в секунду сегодня - вполне реальная цифра.
. . .
Борис Бабаян
"Открытые системы - ограничения и перспективы"Источник: Банковские технологии, 1997, No.1
. . .
Большинство специалистов довольно трагически оценивают перспективы ближайшего десятилетия. Дело в том, что сложившаяся на сегодня фактическая монополия архитектуры Wintel (Microsoft Windows на аппаратной платформе Intel) способна буквально задушить любое развитие. Президент Intel Гордон Мур (Gordon Moore) как-то заявил, что для него конкуренция со стороны RISC-процессоров не существует, так как за один квартал фирма Intel выпускает столько процессоров своей архитектуры, сколько было выпущено RISC-процессоров всех типов всеми производителями за всю их историю. И это было сказано тогда, когда фирма Intel выпускала только относительно медленные процессоры. Сейчас в ее арсенале имеются процессоры Pentium Pro, уже конкурентоспособные с RISC-процессорами. Следующее поколение процессоров, объявленное фирмой Intel под условным наименованием Merced, разрабатывается совместно с фирмой Hewlett-Packard и будет относиться с классу процессоров пост-RISC архитектуры, использующей новые, перспективные технические решения. Эти процессоры будут иметь колоссальную производительность. Правда, архитектура Merced фактически не совместима с прежней архитектурой Intel. Фирма обещает поддерживать совместимость за счет эмуляции системы команд, но это означает, что для конечного пользователя рост производительности не будет таким значительным, как обещано - если только он не купит программное обеспечение, оптимизированное для новой архитектуры.
Трагедия заключается в том, что в ближайшее время истекают сроки лицензий, проданных в свое время фирмой Intel на свою архитектуру. Таким образом, на рынке будут только процессоры Intel (очень быстрые), которые никто, кроме Intel, не будет иметь права выпускать. Конкуренция просто умрет, а значит, монополист сможет диктовать любые условия потребителям.
Единственный вызов фирме Intel брошен проектом Java фирмы Sun. В основе этого вызова - открытые системы, открытые технологии. Однако при разработке проекта его авторы полностью пренебрегли быстродействием, отдав предпочтение открытости и переносимости. Архитектура виртуальной машины Java недостаточно эффективна. Кроме того, надо учитывать, что за десятилетия доминирования Intel примерно 95% всего накопленного парка компьютерных программ написано в кодах процессоров Intel. Переход на Java потребует полного перевода всех программ на новую архитектуру, что мало реально.
. . .
Бабаян о Java Источник: JavaWorld Россия, 1998, No.1
. . .
Java - очень важный шаг в вычислительной технике, и несомненно заслуживает специализированного издания. Принято считать, что в области вычислительной техники Россия безнадежно отстает от Запада. На самом деле это не совсем так. И об этом особенно хочется сказать в связи с Java. Тот метод решения проблемы безопасности, который применяется в Java и по праву считается одним из главных его достоинств, мы используем в своих разработках уже 25 лет. Более того, мы продвинулись в этом направлении значительно дальше, чем Java. В Java для обеспечения защиты используется достаточно стандартный метод - статический контроль типов. Мы же реализовали контроль типов на аппаратном уровне, что позволяет решить проблему безопасности без ущерба для эффективности программ.
Java - очень мощный современный язык, который, несомненно, ждет большое будущее. В Java решены две ключевые проблемы, а именно: защищенность и независимость от платформы. Пусть данные преимущества получены в ущерб эффективности и универсальности, все равно, это - огромный шаг вперед. Благодаря этому на Java значительно проще отлаживать большие программы и вообще реализовывать крупные проекты. Что касается России, то уже сейчас у нас развернуты очень серьезные и крупные проекты на Java. И если по масштабам применения Java Россия несколько отстает, то по уровню программирования мы уж точно "впереди планеты всей".
С Sun мы сотрудничаем очень давно и в разных направлениях. Наш Новосибирский филиал активно участвует в работах Sun по компиляторам, в том числе и для Java. В Москве мы по контракту с Sun разрабатываем для Java библиотеки мультимедиа и стандартные функции, занимаемся тестированием продуктов JavaSoft. 10-15 человек из нашего центра постоянно находятся в Калифорнии, участвуя в работах по Java.
. . .
Александр Матвеев
"Армянский характер"Источник: ИнфоБизнес, 1998, No.24 (23 июня)
. . .
Составляя свой прогноз развития рынка микропроцессоров, Борис Бабаян делает следующие выводы. Будущий фаворит Intel по производительности догоняет RISC-процессоры, применяемые в высокопроизводительных рабочих станциях, а так как он в силу свей массовости будет явно дешевле их, то его RISC-конкуренты если и не исчезнут совсем, то будут сильно ослаблены. Традиционные конкуренты Intel, то есть Cyrix и AMD, свое производство осуществляют во многом благодаря лицензиям на использование ее патентов, в 2000 году срок действия этих лицензий истекает. В целом к 2000 году, по мнению Бориса Бабаяна, на плаву должны остаться только три разработчика микропроцессоров постRISC-архитектуры - это Intel, IBM и "Эльбрус", а в этом случае шансы последнего, как обладающего самыми мощными архитектурными решениями, сильны как никогда.
Сейчас кристалл спроектирован и нуждается в налаживание производства - сначала опытных образцов, а потом и серийного выпуска. В России завода, работающего по нормам 0,18 мкм, нет, причем небезынтересно, что стоит такой завод от 2 до 5 миллиардов долларов. Надо ли говорить о том, что у "Эльбруса" нет ни таких денег, ни опыта разворачивания собственного микропроцессорного производства. Какое же решение предлагает Бабаян? Он говорит: "Мы должны в качестве партнера взять такого производителя чипов, который будет не только производить, но и продавать. При этом мы, как держатели патентов, получали бы отчисления от продаж".
Согласится ли с подобным предложение партнер - тот, кто будет планировать вложения этих миллиардов? Скорее всего, он захочет дополнительных гарантий, которые для него будут заключаться в покупке "Эльбрус интернейшнл" (да, да, именно в покупке) и в перемещении ее в окрестности соответствующего завода (разработчики на свое производство добираться должны все-таки не на самолете, а в автомобиле, и не по каким то особым случаям, а каждый день). В поисках партнеров "Эльбрусу" помогает одна из крупнейших консалтинговых фирм мира - Price WaterHouse. Второй союзник Бабаяна - та известность, которую он получил в США еще во времена перестройки, новые успехи "Эльбруса" эту популярность усиливают. Небезынтересно, что когда наш собеседник совершал свою недавнюю поездку по Америке, газета "Wall Street Journal" вышла со статьей "Легенда русского компьютинга ищет свой успех на западе", где называет его российским прототипом Сеймура Крея.
Надо сказать, что поиски потенциальных партнеров сейчас уже перешли в переговоры с довольно большим количеством фирм. Количество претендентов может быть очень велико, но позволить себе реальное соревнование с Intel могут не многие - те, кто владеет соответствующими технологиями, опытом и финансами, то есть IBM, AMD, National Semiconductor и некоторые европейские и восточноазиатские компании. Наибольшие ресурсы (в том числе технологию 0,18 мкм) имеет IBM, и почему-то очень легко представить ее в роли покупателя и, следовательно, владельца "Эльбрус Интернейшнл", а нашего собеседника - в роли руководителя проекта IBM; но это только предположение. Жаль, что у Бориса Бабаяна нет на руках опытного экземпляра чипа и результатов тестовых испытаний - это могло бы значительно усилить его позиции.
. . .