Российская компания «Модуль» подготавливает к восьмой международной выставке SEMICON Russia 2015 доклад об испытаниях тестовых образцов десятичного микропроцессора К12288ДВМ2Я (производственное обозначение степпинга - Decalon 0xA). Область использования данных микропроцессоров - высокопроизводительные вычисления в финансовом секторе для биржевых площадок уровня MillenniumIT и проведение научных расчетов.
Микропроцессор построен на основе уникальных дискретных элементов, в состав которых входит высокочастотный полевой транзистор, способный принимать десять логических уровней с величиной зазора 0,4 В. Это стало возможно путем создания ранее не применявшегося «гребенчатого» p-n перехода, благодаря которому транзистор способен поддерживать дискретность уровней на затворе. Такое решение позволило сохранить высокое входное сопротивление как по постоянному току, так и на высокой частоте, обеспечивая тем самым недостижимое ранее быстродействие, обусловленное отсутствием накопления и рассасывания неосновных носителей заряда. Дискретноуровневые полевые транзисторы (не путать с дискретными полевиками) в настоящий момент проходят процедуру получения патента в России и по соглашениям ЕАПК. Опытные кристаллы производятся на мощностях завода «Микрон» АО «НИИМЭ».
Авторы заранее заложились на многоядерную архитектуру, вследствие чего Decalon 0xA имеет два полноценных ядра с разделяемой общей шиной данных. Аккумулятор и АЛУ базируются на файле из 128 десятиричных ячеек, что позволяет на аппаратном уровне выполнять высокоточные вычисления с числами, превышающими число атомов во Вселенной. Такую же размерность имеют 22 регистра общего назачения, причем микропроцессор способен объединять регистры в пары для получения беспрецендентной аппаратной точности, ранее доступной только при использовании длинной арифметики. С этой же целью в систему команд добавлены инструкции, позволяющие определять области памяти как десятичные числа произвольной длинны, и инструкции, производящие с ними базовые арифметические операции. Такие вычисления выполняются на порядок медленнее чем на регистрах, однако в несколько раз быстрее, чем эквивалентная алгоритмическая реализация.
Для получения вычислительной среды используется специализированный контроллер памяти DDR3, который преобразует байтовую адресацию к декадной (D-битовой). Один D-бит занимает четыре бита двоичного байта, причем шесть неиспользуемых старших комбинаций используются для хранения специализированных не-чисел +Infinity, -Infinity, +0, -0, Undefined, Null (они рассматриваются как флаги и напрямую не используются в вычислениях).
Операционной системы, как таковой, данный вычислитель пока не имеет. Авторы экспериментируют с управляющей программой «Монитор», которая копируется из FLASH-микросхемы в ОЗУ при включении питания. Разрабатывается математическая библиотека libdmath, поддерживающая через API все аппаратные возможности микропроцессора.
Разработчики планируют в рекламных целях успеть до начала выставки протестировать майнинг Bitcoin, исполняющийся на новом кристалле. Производительность вычислений пока оценивать трудно, однако обнадеживает тот факт, что емкость десятичной системы на 128 разрядах выше чем двоичной в ~10^90 раз. К сожалению, из-за особенностей российского законодательства, процедура майнинга будет производится в Лейпциге (Германия), на выставке же будут представленны только сравнения производительности и результаты замеров.
>>> Подробности
