Пять компьютеров общего назначения космического шаттла Space Shuttle(примеч.1) играли критически важную роль в каждом полёте: управляли двигателями, отслеживали показания тысяч датчиков, выводили данные астронавтам и обеспечивали навигацию шаттла.
Рубрика «микрокод»
25 виртуальных процессоров в одном железе: как Space Shuttle обрабатывал ввод-вывод
2026-07-06 в 14:21, admin, рубрики: IBM AP-101B, iop, Space Shuttle, авионика, манчестерское кодирование, микрокод, процессор ввода-вывода, шины данныхАнализ кристалла 8087: быстрый битовый шифтер математического сопроцессора
2026-01-20 в 18:15, admin, рубрики: cordic, ieee 754, Intel 8087, NMOS, анализ кристалла, математический сопроцессор, микрокод, плавающая запятаяTL;DR:
Статья — про вскрытие и разбор кристалла Intel 8087 с фокусом на его высокоскоростном сдвигателе, который занимал заметную площадь и сильно влиял на производительность операций с плавающей запятой. В ней показано, как двухступенчатая схема (сдвиг на 0–7 бит и на 0–7 байт) позволяет за один проход выполнять сдвиг на 0–63 бита, что нужно для выравнивания мантисс, нормализации и алгоритмов вроде CORDIC.
Два бита на транзистор: ПЗУ микрокода повышенной плотности в FPU-сопроцессоре Intel 8087
2026-01-16 в 12:03, admin, рубрики: fpu, Intel 8087, NMOS, компаратор, микрокод, микрофотографии кристалла, многоуровневая память, ПЗУ, сопроцессорЧип 8087 обеспечивал быстрые вычисления с плавающей запятой для первого IBM PC и со временем стал частью x86-архитектуры, используемой и сегодня. Одна необычная особенность 8087 — многоуровневое ПЗУ (ROM, Read-Only Memory), где каждая ячейка кодировала два бита (четыре уровня), что давало плотность примерно вдвое выше обычного ПЗУ. Вместо хранения двоичных данных каждая ячейка ПЗУ 8087 хранила одно из четырёх уровневых значений, которое затем декодировалось в два двоичных бита. Поскольку 8087 требовалось большое ПЗУ микрокода(примеч.1)Читать полностью »
Реверс-инжиниринг π: как Pentium считал синусы быстрее всех
2025-11-11 в 12:25, admin, рубрики: BiCMOS, cordic, fpu, pentium, алгоритм Ремеза, архитектура компьютеров, микрокод, микроэлектроника, реверс-инжиниринг, редукция диапазонаTLDR
-
В Pentium (P5) FPU синусы/косинусы/экспоненты/логарифмы считаются не CORDIC, а полиномиальными аппроксимациями с редукцией диапазона; коэффициенты оптимизированы (вероятно, по Ремезу, минимакс).
-
Константы лежат в отдельном constant ROM: 304 записи; секция экспоненты — 18 бит (17 бит экспоненты со смещением 0x0ffff + знаковый бит мантиссы), секция мантиссы — 68 бит (флаг + 67 бит значащей части).
-
Аппаратно ROM — две решётки (экспоненты/мантиссы) с перемежением бит для 8 констант в строке; выборка через мультиплексоры, драйверы строк — BiCMOS для работы на большой ёмкостной нагрузке.
Исследование кремниевых кристаллов процессора Intel 386
2025-10-08 в 10:42, admin, рубрики: CHMOS-III, архитектура x86, компоновка микросхем, кремниевый кристал, микроархитектура, микрокод, процессор Intel 386, эволюция процессоровTL;DR
-
80386 стал поворотом для индустрии: первый 32-битный x86, закрепил доминирование архитектуры и сместил архитектурное лидерство от IBM к Compaq.
-
Переход с CHMOS-III 1,5 мкм на CHMOS-IV 1 мкм дал ~60% экономии площади, но потребовал переразметки блоков, более плотной стандартно-ячеистой логики и хитростей с бонд-площадками.
-
386 SX удешевил платформу за счет 16-битной шины и меньшего числа выводов; совместимость с 16/32-битными циклами была заложена изначально.
Толстые слои легаси: как запускаются современные процессоры Intel
2023-04-20 в 8:16, admin, рубрики: 80386, 8086, x86, x86-64, Компьютерное железо, легаси, микрокод, Настольные компьютеры, Процессоры, процессоры intel
Центральные процессоры (CPU) не могут ничего сделать, пока им не скажут, что делать. Возникает очевидная проблема — как вообще заставить CPU что-то делать? Во многих CPU эта задача решается при помощи вектора сброса — жёстко прописанного в CPU адреса, из которого нужно начинать считывать команды при подаче питания. Адрес, на который указывает вектор сброса, обычно представляет собой какую-нибудь ROM или флэш-память, которую CPU может считать, даже если никакое другое оборудование ещё не сконфигурировано. Это позволяет производителю системы создавать код, который будет исполнен сразу же после включения питания, сконфигурирует всё остальное оборудование и постепенно переведёт систему в состояние, при котором она сможет выполнять пользовательский код.
Конкретная реализация вектора сброса в системах x86 со временем менялась, но, по сути, это всегда были 16 байтов ниже верхушки адресного пространства, то есть 0xffff0 на 20-битном 8086, 0xfffff0 на 24-битном 80286 и 0xfffffff0 на 32-битном 80386. По стандарту в системах x86 ОЗУ начинается с адреса 0, поэтому верхушку адресного пространства можно использовать для размещения вектора сброса с минимальной вероятностью конфликта с ОЗУ.
Читать полностью »
Исследователи обнаружили уязвимости в процессорах AMD на базе микроархитектур Bulldozer, Piledriver, Steamroller и Zen
2020-03-08 в 6:50, admin, рубрики: amd, атака, информационная безопасность, микрокод, Настольные компьютеры, проблема, Процессоры, уязвимость
Таблица с протестированными процессорами AMD, галочкой отмечены экземпляры, в реализации системы предсказания канала кэша первого уровня которых были успешно выполнены атаки по сторонним каналам.
Согласно информации издания Tom's Hardware, исследователи из Грацского технического университета смогли реализовать два новых метода атак по сторонним каналам, манипулирующих утечками данных в процессе работы механизма предсказания каналов кэша первого уровня некоторых процессоров AMD.
Читать полностью »
Бэкдоры в микрокоде ассемблерных инструкций процессоров x86
2018-10-25 в 14:49, admin, рубрики: ассемблер, бэкдоры, информационная безопасность, Компьютерное железо, микрокод, ПроцессорыСофту мы не доверяем уже давно, и поэтому осуществляем его аудит, проводим обратную инженерию, прогоняем в пошаговом режиме, запускаем в песочнице. Что же насчёт процессора, на котором выполняется наш софт? – Мы слепо и беззаветно доверяем этому маленькому кусочку кремния. Однако современное железо имеет те же самые проблемы, что и софт: секретную недокументированную функциональность, ошибки, уязвимости, малварь, трояны, руткиты, бэкдоры.
ISA (Instruction Set Architecture) x86 – одна из самых долгих непрерывно изменяющихся «архитектур набора команд» в истории. Начиная с дизайна 8086, разработанного в 1976 году, ISA претерпевает постоянные изменения и обновления; сохраняя при этом обратную совместимость и поддержку исходной спецификации. За 40 лет своего взросления, архитектура ISA обросла и продолжает обрастать множеством новых режимов и наборов инструкций, каждый из которых добавляет к предшествующему дизайну, и без того перегруженному, новый слой. Из-за политики полной обратной совместимости, в современных процессорах x86 присутствуют даже те инструкции и режимы, которые на сегодняшний день уже преданы полному забвению. В результате мы имеем архитектуру процессора, которая представляет собой сложно переплетающийся лабиринт новых и античных технологий. Такая чрезвычайно сложная среда – порождает множество проблем с кибербезопасностью процессора. Поэтому процессоры x86 не могут претендовать на роль доверенного корня критической киберинфраструктуры.
50 (или 60) лет разработки процессоров… ради этого?
2018-04-26 в 12:26, admin, рубрики: cisc, EDSAC 2, Intel ISA, ISA, Open RISC-V, RISC, TPU, VAX 11/780, Дэвид Паттерсон, закон Амдала, закон масштабирования Деннарда, закон Мура, количественный подход, компьютерная архитектура, Компьютерное железо, мейнфрейм, микрокод, микропрограммирование, Производство и разработка электроники, Процессоры
«Закон масштабирования Деннарда и закон Мура мертвы, что теперь?» — пьеса в четырёх действиях от Дэвида Паттерсона
«Мы сжигаем мосты, по которым сюда мчимся, не имея других доказательств своего движения, кроме воспоминаний о запахе дыма и предположения, что он вызывал слёзы» — «Розенкранц и Гильденштерн мертвы», абсурдистская пьеса Тома Стоппарда
15 марта д-р Дэвид Паттерсон выступил перед аудиторией из примерно 200 наевшихся пиццы инженеров. Доктор вкратце изложил им полувековую историю конструирования компьютеров с трибуны в большом конференц-зале здания E в кампусе Texas Instruments в Санта-Кларе во время лекции IEEE под названием «50 лет компьютерной архитектуры: от центральных процессоров до DNN TPU и Open RISC-V». Это история случайных взлётов и падений, провалов и чёрных дыр, поглотивших целые архитектуры.
Паттерсон начал с 1960-х годов и новаторского проекта IBM System/360, основанного на ранних работах Мориса Уилкса по микропрограммированию 1951 года. По меркам IT это было давным-давно… Ближе к концу выступления Паттерсон показал потрясающую диаграмму. Она наглядно демонстрирует, как именно смерть закона масштабирования Деннарда, за которой следует смерть закона Мура, полностью изменили методы проектирования компьютерных систем. В конце он объяснил посмертные технологические последствия этих потрясений.
Читать полностью »