РБК Компании

Почему нашему миру требуются все новые аппаратные архитектуры

Что именно способствует росту спроса на новые аппаратные архитектуры и какие тенденции ожидаются в этой отрасли
Почему нашему миру требуются все новые аппаратные архитектуры
Денис Тюрин
Денис Тюрин
Руководитель подразделения по разработке системного и встраиваемого ПО

23 года опыта в разработке ПО. Прошел путь от младшего инженера разработчика до руководителя большой интернациональной команды разработки и тестирования. В сфере интересов разработка низкоуровнего ПО на стыке с аппаратной частью: bare-metal решения, ядра ОС и драйверы устройств, виртуализация, интеграция с аналоговой электроникой и IoT.

Подробнее про эксперта

Архитектура центрального процессора (ЦП) играет ключевую роль в формировании технологического ландшафта во всем мире. От персональных компьютеров до смартфонов, от центров обработки данных до суперкомпьютеров, архитектуры оказывают влияние на каждый аспект нашей современной жизни. Благодаря технологическим достижениям и конкуренции на рынке, производители продолжают разрабатывать новые, все более современные архитектуры, стремясь предложить более производительные, эффективные и функциональные процессоры. В настоящую эпоху экспоненциального роста обработки данных и развития таких технологий, как искусственный интеллект и машинное обучение, поиск инновационных архитектур приобретает особую роль. В данной статье мы рассмотрим глобальный ландшафт архитектур, а также тенденции, вызовы и перспективы, которые формируют это динамичное направление.

В мире существует множество архитектур, каждая со своими уникальными характеристиками и принципами проектирования. Самыми распространенными и известными для пользователей будут такие как x86, ARM, MIPS, RISC-V и некоторые другие. Усиливающаяся конкуренция между разработчиками, все более совершенный технологический прогресс, постоянно растущая потребность человечества в передовых вычислительных возможностях, изменяющиеся потребительские ожидания и необходимость следовать новым трендам на рынке за последнее десятилетие серьезно подстегнули темпы производства с новыми архитектурами. В результате циклы выпуска значительно ускорились. 

Что именно способствует росту спроса на новые аппаратные архитектуры и какие тенденции ожидаются в этой отрасли? За прогнозами и комментариями мы обратились к экспертам компании Аурига, специализирующейся в области встраиваемых систем, и проконсультировались с их опытом. Вот что они рассказали нам.

#1: Повышение производительности

Новые архитектуры разрабатываются для достижения более высокой производительности и эффективности по сравнению с предыдущими поколениями. Это включает улучшения таких характеристик, как тактовая частота, вычислительные конвейеры, иерархия кэш-памяти и возможности параллельной обработки данных. Внедрение новых архитектур позволяет производителям процессоров обеспечить более быстрые и эффективные вычислительные возможности.

#2: Технологические достижения

Новые архитектуры центрального процессора часто следуют за прорывными технологиями, к примеру, уменьшение размеров транзисторов, улучшение полупроводниковых материалов и изменения в производственных процессах. Новые технологические возможности позволяют создавать с более высокой плотностью транзисторов, сниженным энергопотреблением и улучшенными тепловыми характеристиками, что в итоге приводит к повышению общей производительности и энергоэффективности.

#3: Улучшение функций

Новые архитектуры центрального процессора () помогают разработчикам ПО внедрять новые функции, которые расширяют возможности процессоров. Эти возможности могут включать улучшенную обработку мультимедиа данных, шифрование и безопасность информации, поддержку виртуализации или специализированные инструкции для новых технологий, таких как машинное обучение или искусственный интеллект. В свою очередь, новые функции стимулируют дальнейшее совершенствование архитектур для лучшего соответствия ожиданиям потребителей.

#4: Совместимость и возможность обновления

Развитие программного обеспечения и, в особенности, операционных систем задает свои требования к обновлению архитектур процессоров для обеспечения совместимости и поддержки наиболее прорывных технологий. Оптимизация кода, новые инструкции и системные программы, используемые новыми архитектурами, задействуют улучшенную производительность и возможности процессоров, что, в свою очередь, стимулируют разработку более эффективных приложений.

#5: Рыночная конкуренция

Разработка новых архитектур центрального процессора () обусловлена конкуренцией на рынке между производителями процессоров. Компании стремятся выделиться, представляя инновационные архитектуры, превосходящие предложения конкурентов. Эта конкуренция стимулирует технологические достижения и расширяет возможности вычислительной производительности.

В настоящий момент в отрасли ведутся разработки в нескольких ключевых областях. В первую очередь, происходит переход к гетерогенным вычислениям, при которых различные вычислительные блоки, такие как центральные процессоры (), графические процессоры (ГП) и программируемые логические интегральные схемы (FPGA), работают совместно для оптимизации производительности при выполнении задач. Этот тренд позволяет повысить эффективность и производительность в различных рабочих нагрузках.

Во-вторых, проблемы безопасности и конфиденциальности стимулируют интеграцию передовых средств безопасности в аппаратные архитектуры. Производители внедряют защищенные контейнеры и доверенные среды исполнения для защиты конфиденциальных данных и обеспечения безопасной вычислительной среды.

Еще одним трендом является фокус на edge-вычислениях, когда вычислительная мощность приближается к источнику данных. Этот тренд направлен на сокращение задержек (латентности), улучшение вычислительных возможностей в реальном времени и удовлетворение растущей потребности в обработке данных на периферии сети.

Кроме того, все большее внимание уделяется энергоэффективности и устойчивости в аппаратных архитектурах. Производители стремятся разработать процессоры, которые обеспечивают высокую производительность, минимизируя при этом энергопотребление и негативное воздействие на окружающую среду.

В заключение, новые технологии, такие как квантовые вычисления и нейроморфные вычисления, представляют огромный потенциал для будущих аппаратных архитектур. Квантовые процессоры, способные выполнять сложные вычисления, и нейроморфные чипы, вдохновленные нейронными сетями человеческого мозга, могут привести к революционным изменениям в различных областях, включая криптографию, оптимизацию и когнитивные вычисления.

Интересное:

Новости отрасли:

Все новости:

Достижения

Global Outsourcing 100 ListВходиь в список 100 лучших сервисных компаний мира впо разработке ПО с 2008 года

Профиль

Дата регистрации22.09.2009
Уставной капитал5 500 000,00 ₽
Юридический адрес ГОРОД МОСКВА Ш. ВАРШАВСКОЕ Д.125 СТР.16А
ОГРН 1097746556577
ИНН / КПП 7726636575 772601001

Контакты

Адрес 117567, Россия, г. Москва, Варшавское ш., д. 125, стр. 16А 603104, Россия, г. Нижний Новгород, ул. Нартова, д. 6, корп. 6, офис 829 344002, Россия, г. Ростов-на-Дону, пр. Буденновский, д. 9, офис 305
Телефон +74957139900

Социальные сети