¿Cuánto tiempo tomará para que los microprocesadores de código abierto reemplacen los chips de Intel en nuestras computadoras portátiles y de escritorio?

Nunca. Nunca pasará.

Voy a adivinar que eres otro recién graduado de CS, que se ha entusiasmado con lo asombrosos que son los ingenieros de software, pero la institución a la que fuiste te ha decepcionado, porque no se molestaron en decírtelo cómo se hace el hardware con el que se ejecutará su software.

Su software puede hacer cosas porque el hardware es asombroso.

Pero hacer hardware es difícil. Difícil de alguna manera escribir software no lo es, y requiere dinero de una manera en que escribir software no lo hace.

Si escribe software, necesita algo para traducirlo al código de máquina. Lo que hace la traducción es lo suficientemente simple como para que algunas personas puedan hacerlo, y también pueden regalarlo de forma gratuita.

Si diseña hardware, necesita algo para convertir ese hardware en una serie de máscaras y recetas que se puedan hacer. Eso lo hace el software, pero el software es tan complejo que se necesita de miles de personas para hacerlo, y se les debe pagar. Entonces necesitas a alguien como Cadence.

Luego, debe convertir las máscaras y recetas en un dispositivo físico. Piense en este paso como gcc que convierte su código en algo que la máquina entiende, solo que las máquinas son órdenes de magnitud más complejas.

ASML controlará la luz EUV de una manera que expondrá una línea de <10 nm de ancho. Es tan difícil de hacer que tendrán que gastar millones en I + D, por lo que tendrán que cobrarle $ 92 millones por una sola máquina. Si vas a construir una fábrica de cualquier escala, necesitarás 20 de ellos.

También necesitará materiales aplicados para poder controlar un plasma tóxico de tal manera que puedan grabar agujeros de <10 nm de ancho, pero de 1000 nm de profundidad. La relación de aspecto es de 100: 1, pero las paredes del hoyo no pueden arquearse en absoluto, o entrará en el siguiente hoyo. Los Materiales Aplicados gastarán cientos de millones investigando para hacer que eso funcione, y necesitarán un retorno de esa inversión.

Tendrá que dopar el transistor, ya sea tipo P o tipo N. Para eso necesitarás un implantador de iones. Axcellis puede hacer eso, pero controlar un haz de iones de arsénico con 200,000 voltios es difícil, por lo que le costará. $ 4 millones por máquina.

En resumen, si desea construir una fábrica para hacer un chip, espere pagar más de $ 2 mil millones.

Una vez que haya hecho eso, ¿por qué le interesaría hacer un dispositivo para personas que han “colaborado” de forma gratuita para diseñarlo? Es mucho más seguro usar un diseño que haya hecho, pagándole a un equipo de expertos millones para que produzcan, ya que no puede permitirse desperdiciar su fábrica de más de $ 2 mil millones por un minuto.

El hardware es duro y costoso.

El software es pan comido en comparación.

No tenemos ninguna indicación actual de que sucederá alguna vez.

Cuando compra una CPU, está pagando por las materias primas, el tiempo que tarda la planta fab en fabricar la CPU (como parte del costo de la fab durante el tiempo en que la fab sigue siendo comercialmente viable), y el costo de I + D de diseñar la CPU y otros costos de ingeniería no recurrentes divididos por el número de CPU fabricadas durante la vida útil del producto. Oh, más ganancias.

Si compra una CPU Intel, el Fab es costoso porque es de vanguardia, y el NRE es muy alto porque el x86 es una bestia para hacer rápido, pero Intel puede darse el lujo de contratar a los mejores y hacer que suceda. Sin embargo, la cantidad de CPU que fabricarán durante la vida útil de ese producto es extremadamente alta. Tan alto que el NRE dividido por eso es más o menos cero (esto es lo que hizo en la mayoría de los competidores RISC de Intel, fueron mucho más simples de hacer extremadamente rápido, pero se vendieron en cantidades mucho más pequeñas, por lo que el costo por CPU aumentó significativamente).

Si desea una CPU OpenSource de rendimiento más o menos equivalente, definitivamente necesitará un Fab al menos igual de bueno, por lo que no guardará nada allí. El diseño tenderá a ser gratuito (al igual que el software OpenSource), pero el costo de diseño amortizado de un x86 también es básicamente gratuito. Hasta ahora, los costos son más o menos iguales (y eso supone que las CPU de código abierto van desde muy lejos de x86 a “a la par”). Eso deja las ganancias de Intel. Eso podría ser significativo. Esa es prácticamente la única esperanza que podría tener de que los microprocesadores de código abierto puedan desbancar a Intel.

Frente a eso, tenemos la actual falta de rendimiento y la amplia cartera de patentes de Intel. Voy a ignorar lo de la patente.

Sin embargo, el rendimiento no es prometedor. Las CPU de Intel se vuelven mucho más rápidas cada año, mientras que las CPU de código abierto no parecen seguir casi a la misma velocidad. No los veo cerrando la brecha, veo que la brecha se ensancha. Entonces, hasta que eso cambie, no veo muchas posibilidades (y no soy un gran fanático de Intel, así que me gustaría verlo cambiar … es por eso que miro de vez en cuando …)

Creo que tuvimos procesadores de código abierto en el pasado. Crecí en Europa del Este antes de la caída del Telón de Acero. Si bien el gobierno tomaría medidas enérgicas contra la disidencia política, en general, dejarían en paz la tecnología. Pude obtener diagramas esquemáticos de casi cualquier cosa. Se vendió una radio típica con un manual, garantía y un diagrama esquemático detallado. Cualquiera que fuera lo suficientemente competente podría modificar cualquier cosa. No había DMCA ni nada de eso. Las revistas de aficionados tenían esquemas para cosas como la versión de los años ochenta de Arduino. Los fabricantes no presionaron al gobierno para limitar la modificación o la ingeniería inversa de sus productos. Pero eso se ha ido y nunca volverá.

Motorola 6502 ha sido modificado a un nivel de circuito. Entonces, podemos decir que es de código abierto para aquellos a quienes les importa saber. En mi opinión, Intel proporciona documentación suficientemente buena, por lo que siempre que no haya problemas ocultos puedo vivir con ella. Después de todas las modificaciones de los procesadores, especialmente las matemáticas de coma flotante son muy complicadas. ¿Recuerdas los problemas de Pentium con la división? Alrededor de este tiempo, AMD comenzó a anunciar que su procesador estaba formalmente libre de tales problemas. Lea sobre ACL2 y descubra cómo lo hizo.

En mi opinión, no vale la pena modificar los procesadores. Si bien una sola persona podría hacer una contribución sustancial al software, sería imposible hacer algo similar con el hardware. Después de todo, si las computadoras portátiles fueran muy caras, no tendríamos movimiento de código abierto. El costo y la cantidad de esfuerzo necesarios para mejorar los procesadores están fuera del alcance de una persona promedio. Necesitas aprender algunas matemáticas avanzadas para poder razonar formalmente sobre los circuitos increíblemente complejos. Las herramientas de fábrica para la fabricación de procesadores también están fuera de su alcance.

Algunas personas diseñan hardware para código abierto. Luego anuncian su trabajo e intentan reunir a suficientes personas para que puedan reunir suficiente dinero para pagarle a un fabricante del lejano oriente para construir un pequeño lote de hardware de código abierto.

Hardware de código abierto – Wikipedia (Hardware de código abierto – Wikipedia)

Esta es una pregunta interesante, porque lo que los clientes llaman “Android” en realidad no es de código abierto en muchas partes del mundo. Muchos móviles ejecutan AOSP (la parte de código abierto de Android) más las extensiones GMS patentadas de Google que los fabricantes deben licenciar. Otros móviles, como los de Amazon, ejecutan AOSP más el clon GMS patentado de Amazon.

Conoce a AOSP, el otro Android, mientras puedas

Un procesador de código abierto no se parece mucho a un software de código abierto, porque a menos que esté utilizando un software de código abierto, un procesador tiene una realización física fija que debe fabricarse en cantidad en la fábrica de obleas de alguien a un costo de fabricación por unidad. El productor gana bastante bajo costo y ese juego siempre, siempre , confía en mí en base a más de 30 años de experiencia en la industria, se convierte en fabricantes que introducen extensiones propietarias en las CPU para socavar el paradigma de código abierto.

No creo que los microprocesadores de código abierto sean una cosa, hasta que todos tengamos replicadores personales de Star Trek.

UPC. Fuente abierta. Rápido.

Una CPU de código abierto tendría que ser compatible con el código de la máquina Intel (y su comportamiento), como lo son las CPU de AMD, para ser inmediatamente útiles con Windows, etc. Que AMD pueda fabricar componentes compatibles se debe a un acuerdo entre las compañías. Supongo que Intel (¿y AMD?) Demandaría a cualquiera que intentara emular la arquitectura de Intel.

La opción sería omitir la compatibilidad con Intel e ir, por ejemplo, a ChromeOS / Linux en, por ejemplo, un núcleo ARM. Sin embargo, eso también requiere licencia, por lo que en tal caso podría ser necesaria una arquitectura completamente nueva para cortar los cables de licencia.

Hacer una CPU es muy complejo, pero una arquitectura completamente nueva podría simplificarse, con la experiencia obtenida con esfuerzo de arquitecturas anteriores y lo que es más óptimo para Linux, etc. Incluso con un diseño, producir la CPU sería muy costoso.

Si se compara con, por ejemplo, un Arduino, utiliza componentes existentes en todas partes. En lo único que consiste la noción de código abierto de Arduino es un esquema simple y un factor de forma. Eso es muy diferente de una CPU.

En conclusión, no muy pronto es mi suposición.

Creo que tomará algo de tiempo. El principal desafío no se trata del rendimiento del procesador, sino de construir el ecosistema alrededor de la pila, que incluye no solo al fabricante del procesador sino también al sistema operativo. Una gran parte de esto es la cartera de aplicaciones de software, pero también incluye elementos menos glamorosos como los controladores para otros accesorios de hardware.

Como un ejemplo, eche un vistazo al ecosistema alrededor de las computadoras portátiles y de escritorio basadas en Linux. En su mayor parte, ya existen aplicaciones de software y soporte de hardware para muchos usos, pero aún están lejos de ser convencionales.

Como otro, cuando Microsoft lanzó Windows 8 por primera vez, también lanzaron Windows RT que intentó comenzar a copiar el ecosistema de Windows en x86 con ARM. Aunque los dispositivos se parecían principalmente a las tabletas Intel, la falta del ecosistema de software completo para el modo de escritorio hizo que los dispositivos finalmente no fueran a ninguna parte.

No va a pasar.

Mire GNU / Linux en el escritorio, en el sentido más literal del término, no pueden regalarlo .

Para el <1% de las personas que lo usan en el escritorio, ¿a cuántos realmente les importa? Es difícil saberlo, pero creo que probablemente puedas contarlos con cero manos. Si alguien realmente se preocupa por ejecutar hardware de código abierto, puede hacerlo ahora mismo . SPARC es una especificación abierta, y puede descargar archivos Verilog para un procesador T1 aquí:

OpenSPARC T1

Por supuesto, eso significa caminar el camino, en lugar de solo hablar. ¡No hay Assassins Creed para ti!

Creo que hay una gran desconexión entre la cantidad de personas que hablan de querer que todo su sistema sea Open Source y la cantidad de personas que realmente lo harán. Esas personas pueden hacerlo ahora , pero no lo son. Un sistema T1 es un par de cientos de dólares en eBay.

El mercado de personas que realmente se preocupan por el uso de sistemas completamente de código abierto es prácticamente inexistente.

A nadie le importa, incluso en el espacio técnico / desarrollador, a nadie le importa.

Gracias por el A2A, Haseeb.

¿Seriamente? Hardware de código abierto? Eso equivale a preguntar cuándo Hershey comenzará a regalar Icebreakers.

Probablemente no va a suceder.

Maldita sea, ¿qué estás tratando de hacer, construir un procesador de 1 THZ 16 núcleos capaz de hackear el Pentágono?

Si cree que el hardware de código abierto entrará en el mercado como lo hizo Android, probablemente se equivoque.

Según Wikipedia, el diseño abierto es el desarrollo de productos físicos, máquinas y sistemas mediante el uso de información de diseño compartida públicamente.

Estoy bastante seguro de que no eres Jonathan Kang o Rupert Baines. Esos tipos hacen CPU para ganarse la vida. El diseño de la CPU no es solo un hobby. Demonios, no puedo nombrar la mitad de las partes en una CPU. y me especializo en tecnología. Estoy bastante seguro de que no podré usar esa información de código abierto.

Hacer un sistema operativo es una cosa. Hacer CPU es otra. El hardware de código abierto no se disparará como Android debido a la gran cantidad de aprendizaje y dedicación que se necesita para comprender, y quiero decir que REALMENTE entiendo una CPU.

Incluso si lo hiciera, los fabricantes de CPU dedicados como Intel probablemente siempre se mantendrán por delante de las CPU de código abierto. Si no fuera así, estarías robando trabajos de los profesionales.

El código abierto es principalmente un concepto de software. También se ha utilizado para diseños de placas de hardware. Sin embargo, para los procesadores, actualmente no hay realmente nada disponible en general. El siguiente artículo describe lo más cercano que conozco y desarrolla las distinciones: Microprocesador de código abierto

No veo que ocurra en ningún momento de la próxima década. Lo que está pagando con un microprocesador es su fabricación. Las instalaciones para producir chips de microprocesador cuestan literalmente miles de millones. La fuente, abierta o no, no es muy relevante para el precio que paga por el chip. E Intel tiene mucha competencia.

Es factible que eventualmente se desarrolle un nuevo diseño de procesador que sea de código abierto y mucho mejor que los diseños disponibles actualmente que algunos desarrolladores de hardware puedan comenzar a poner dichos procesadores en productos. Al principio, estos productos probablemente tendrán un firmware especial dedicado. Pasará aún más tiempo antes de que dichos procesadores se utilicen en sistemas que puedan cargar dinámicamente software de aplicación. Creo que se necesitarían mejoras de un tipo que ni siquiera podemos imaginar aún para motivar a los desarrolladores a desviar su atención de las muchas arquitecturas de procesadores que ya son de uso común, particularmente porque siguen recibiendo mejoras incrementales.

¿Hay algún microprocesador de código abierto? ¿Hay algún microprocesador de código abierto capaz de reemplazar los chips de Intel en una computadora portátil o de escritorio?

Creo que la respuesta es no a ambas preguntas.

¿Existe algún microprocesador de código abierto capaz de competir con los futuros chips Intel que Intel ha planeado y diseñado pero que aún no ha anunciado? Definitivamente no.

¿Cuáles son los incentivos para que una compañía de placas base cree una placa base para un chip de código abierto? Ninguna. ¿Cuáles son los desincentivos? Muchos.

Entonces, para responder la pregunta, ¿cuánto tiempo? La respuesta es, para siempre. Todo el futuro previsible.

Como algunos notaron, esto ni siquiera ha sucedido en el lado del software. El sabor de Google de Android que está instalado en la mayoría de los teléfonos NO es de código abierto, iOS no es de código abierto, Windows no es de código abierto, macOS no es de código abierto. Entonces, algo así como el 99% de los dispositivos ejecuta una forma de software de código cerrado.

No hay una sola compañía en el mundo (bueno, excepto Mozilla, pero no es realmente una compañía sino una organización sin fines de lucro) que publica su producto principal como código abierto. Porque si lo hacen, todos pueden copiarlo y no pueden ganar el dinero.

Estás hablando de dos cosas diferentes para ser bastante justo … Android es un sistema operativo. Los chips de Intel son … bueno … chips … tomaría un cambio MASIVO en el mercado para que Intel ya no sea el mejor en el mercado de CPU y en este momento AMD sería el único que podría hacerlo

aproximadamente la misma cantidad de tiempo que le ha llevado a Linux reemplazar Microsoft.