قدمت شركة UltraSoC البريطانية الناشئة تكنولوجيا على الرقاقة لتتبع أداء الرقاقة دون التضحية بالأداء. نقول لك كيف يعمل الحل.
/ الصورة 83DegreesMedia CC BYلماذا تنفيذ أنظمة المراقبة في رقاقة
الأجهزة غير المتجانسة مبنية من عدة كتل. يمكن أن تكون المعالجات ، coprocessors أو الدوائر المتكاملة ASIC. تخصص وحدات الحوسبة في تحسين أداء النظام بأكمله ، ولكن "التركيبة متعددة المكونات" تؤدي إلى صعوبات في التحسين - تتطلب كل وحدة من الأجهزة توليفًا.
تتفاقم المشكلة إذا تم استخدام الرقائق بواسطة مركز بيانات كبير. مراقبة البنية التحتية الواسعة ليست مهمة سهلة. غالبًا ما تضر حلول البرمجيات المتخصصة بكفاءة أنظمة الحوسبة. على سبيل المثال ، الأداة المساعدة لقياس عرض النطاق الترددي لقناة
iPerf تقلل من أداء الشبكة بنسبة 10-15 ٪.
لحل هذه المشكلة ، نفذت UltraSoC أدوات المراقبة مباشرة على الشريحة.
طورت الشركة عددًا من وحدات أشباه الموصلات المنطقية ، كل واحدة منها مسؤولة عن إحدى المهام - المراقبة والتصحيح والأمان. يمكن لمصنعي الشرائح استخدام هذه الوحدات ووضعها على نفس الدائرة باستخدام المعالجات ووحدات معالجة الرسومات ووصلات الشبكة. يسمح لك هذا بجمع البيانات من جميع مكونات الشريحة "في مكانها" دون حلول البرامج الغازية. لقد تم بالفعل
تكييف هذه التكنولوجيا للعمل مع أبنية قياسية: من ARM و RISC-V إلى MIPS و Xtensa.
جهاز النظام
تقدم UltraSoC حوالي ثلاثين وحدة يمكن تجميعها حسب خصائص نظام معين على شريحة (SoC). تنقسم الوحدات إلى ثلاث فئات:
- كتل التحليلات - مراقبة ومراقبة مكونات الشريحة.
- كتل المراسلة - توصيل وحدات UltraSoC ببعضها البعض ؛
- التواصل - واجهات للتواصل مع الأنظمة الخارجية والمكونات الداخلية.
على سبيل المثال ، بالنسبة للمعالجات الدقيقة القائمة على بنية RISC-V ،
قد يبدو النظام بأكمله كما يلي:
يمكن عرض البيانات التي تم الحصول عليها عن حالة مكونات الرقاقة
من خلال واجهات مختلفة: USB و Ethernet و PCI-Express وحتى Wi-Fi. بعد هذه المعلومات يمكن تحميلها في أي نظام تحليلي للبحث عن الحالات الشاذة في تشغيل المكونات.
المحتملة وعيوب الحل
يقول مطورو UltraSoC إن نظامهم سيجد تطبيقًا في مراكز البيانات ويساعد مزودي السحابة في مراقبة البنية التحتية السحابية الواسعة النطاق. نظرًا لأن معلمات النظام على الرقاقة تتم مراقبتها باستخدام أجهزة لا تؤثر (على عكس البرنامج) على الأداء ، فسيتمكن مشغلو مركز البيانات من تلقي بيانات حالة الخادم الحديثة في الوقت الفعلي.
نظرًا لحقيقة أن التكنولوجيا تقوم بتقييم عمل المكونات ذات المستوى المنخفض مباشرةً ، ستساعد في تحديد سبب ما يسمى بأكياس الهيسينباج - "الأخطاء الطافية" التي يصعب التقاطها بسبب حقيقة أنها تقوم بتغيير الخصائص بانتظام.
ولكن قبل استخدام التكنولوجيا على نطاق واسع ، سيتعين على فريق UltraSoC إقناع المصنعين بدمج الحل في رقائقهم. سيؤدي تنفيذها إلى تعقيد العمليات التجارية ، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الإنتاج وزيادة في أسعار الدوائر الصغيرة. لذلك ، قد ترفض العديد من الشركات ، مشيرةً إلى أنه سيكون من الأرخص للعملاء استخدام برنامج مراقبة تابع لجهة خارجية بمفردهم.
ولكن لا يزال هناك عدد من الشركات المصنعة ترغب في اختبار المنتج. على سبيل المثال ، تنوي شركة Esperanto
نشر تقنية UltraSoC في ألف معالجات تعتمد على RISC-V ومسرعات AI / ML لتتبع أدائها.
التطورات البديلة
تقوم منظمات أخرى أيضًا
بتطوير أنظمة على الرقاقة. على وجه الخصوص ، أجهزة استشعار خاصة لمراقبة الجهد ودرجة الحرارة (PVT - العملية ، الجهد ، درجة الحرارة). فهي أرضية للعمل في أنظمة على رقاقة و ASIC. في بداية العام الماضي ،
جندت Moortec دعم شركة تصنيع الرقاقات TSMC ونفذت تقنيتها في رقائق بحجم 12 نانومتر. الشركة على
ثقة من أن المعالجات ذات أنظمة المراقبة على متن الطائرة سوف تجد التطبيق في مراكز البيانات ، الأجهزة المحمولة ، أنظمة الذكاء الاصطناعى ، إنترنت الأشياء وما إلى ذلك.
مشروع آخر - أجهزة استشعار PVT "الذكية" -
كان نتيجة عمل مشترك بين الشركات. مزيج من أنظمة المراقبة والتحليل الرقمي UltraSoC وأجهزة الاستشعار المادية Moortec يسمح لك بمراقبة شاملة لحالة شركة نفط الجنوب وتحسين الحمل في الوقت الحقيقي.
ما ينتظر التكنولوجيا في المستقبل
يعتقد مطورو UltraSoC أن الشعبية المتزايدة للحلول عالية التقنية (AI و ML و IoT) ، بالإضافة إلى الانتقال إلى الأنظمة غير المتجانسة ، ستجعل أدوات المراقبة المدمجة ضرورية.
تخطط الشركة لجعل بنية الحلول أكثر مرونة وقابلية للتخصيص. لهذا ، بدأت UltraSoC في تطوير UltraDevelop 2. هذه بيئة تطوير متكاملة (IDE) ، يمكنك من خلالها تكوين معلمات مكونات الرقاقة وتصحيحها وتحسينها. ومن المقرر صدوره في الربع الثاني من عام 2019.
ما نكتب عنه في مدونة الشركات:
العديد من المشاركات من قناة Telegram لدينا: