Ветераны Apple Silicon и Nuvia представили необычное ядро процессора, которое оставляет открытыми варианты ISA

Nuvacore — это относительно новый стартап в области процессоров, основанный опытными инженерами, ранее работавшими в Apple, Nuvia и Qualcomm. Теперь компания начинает рассказывать о том, как собирается создать своё первое процессорное ядро общего назначения под кодовым названием WarpCore. Компанию основали Джерард Уильямс III, Джон Бруно и Рам Сринивасан — все они обладают большим опытом разработки специализированных процессоров. Уильямс ранее был одним из основателей Nuvia, прежде чем Qualcomm приобрела эту компанию. Кроме того, Nuvacore привлекла Дэвида Уильямсона, бывшего руководителя инженерного подразделения Apple по разработке процессоров, на должность старшего вице-президента по разработке аппаратного обеспечения.

Теперь компания начинает объяснять, чем WarpCore отличается от других. В публикации в X от 2 сентября9 компания представила модель разработки, которую называет «Core First». Вместо того чтобы выбирать архитектуру набора команд в начале проекта, Nuvacore утверждает, что может сначала разработать значительную часть базовых IP-блоков процессорного ядра, а ISA выбрать позднее — в зависимости от того, какую систему в итоге захочет создать сама компания или один из её партнёров.

Это заметное отступление от традиционной методологии проектирования процессоров, при которой целевая ISA обычно определяет проект с самого начала. По словам Nuvacore, отделение некоторых частей микроархитектуры от набора команд даёт инженерам дополнительную свободу: сначала сосредоточиться на производительности, энергоэффективности и площади кристалла. Компания пока не сообщила, какую ISA в итоге будет использовать WarpCore. Однако в материалах о найме упоминаются RISC-V, Arm64 и x86 как архитектуры, имеющие отношение к инженерной работе компании. Это позволяет предположить, что базовая разработка ведётся с расчётом на значительную гибкость в выборе ISA.

Разумеется, это не означает, что набор команд можно просто добавить к ядру в самом конце. Декодирование, уровни привилегий, упорядочение операций с памятью, обработка исключений и совместимость с программным обеспечением по-прежнему накладывают серьёзные ограничения на разработку процессоров. Судя по всему, в Nuvacore можно разработать значительную часть критически важных для производительности компонентов до окончательного выбора ISA.

Вакансии компании дают несколько подсказок о том, что включает эта фундаментальная работа. Компания нанимает инженеров по предсказанию переходов, планированию инструкций, переименованию регистров, внеочередному исполнению, проектированию подсистем загрузки и сохранения данных, кэша и памяти, когерентности и моделированию производительности. Также компания набирает специалистов по RTL, верификации и физическому проектированию, в том числе для работ, охватывающих этапы вплоть до тейп-аута и сопоставления результатов после изготовления кристалла.

Юридическая сторона будущего выбора ISA также пока не прояснена. С RISC-V всё относительно просто, поскольку для него не требуется лицензия на архитектуру, аналогичная лицензии Arm. Реализация Arm на базе собственной микроархитектуры Nuvacore потребовала бы получения соответствующих прав на архитектуру Arm на каком-то этапе, а поскольку Arm продаёт IP для проектирования процессоров, получить такие права может быть непросто — особенно с учётом прошлого юридического конфликта Arm с Qualcomm/Nuvia . Наконец, x86 создаёт ещё более серьёзное препятствие, поскольку права на реализацию строго контролируются.

Это наводит на ещё одну мысль: возможно, WarpCore задуман как многоразовый IP процессора, который партнёры, обладающие соответствующими лицензиями на архитектуру, смогут адаптировать. Сама компания пока не уточнила, будет ли её долгосрочная бизнес-модель строиться на готовых процессорах, лицензируемых IP-ядер, полукастомных чипах или их сочетании.

Пока не раскрыты такие важные детали, как техпроцесс WarpCore, иерархия кэша, конфигурация конвейера, векторные возможности или график тейп-аута, однако тот факт, что компания намеренно оставляет выбор ISA открытым, делает этот проект процессора, разрабатываемого с нуля, одним из самых необычных среди находящихся сейчас в разработке.