به نظر ميرسد كه معماري آيندهي مد نظر براي جايگزيني با x86، مبتني بر متن باز و فضاي ابري باشد.
وجود دو نقص امنيتي در معماري تراشهي x86 اينتل خبري است كه بازار آن در ماه اخير داغ شده بود. اين نقصها ساير ريزپردازندههاي ساختهشده توسط AMD و طرحهاي تحتليسانس ARM را نيز تحت تأثير خود قرار داده است. شايد بتوان گفت اين نقصها، يكي از بدترين باگهاي كامپيوتري درطول تاريخ باشند (اگر بدترين نباشند)؛ چراكه بهجاي ايجاد شدن در ساختار نرمافزار، سختافزاري هستند و تعداد وسايلي را كه با مشكل مواجه ميكنند به ميلياردها ميرسانند.
اين نقصها كه با نامهاي ملتداون و اسپكتر از آن ياد ميشود، بسيار عجيب هستند و تاحدي جدي و دوراز دسترس مينمايند كه تنها راه برطرف كردنشان در آيندهي نزديك، كاركردن روي نرمافزار مربوط به آنها است. مشكل اينجا است كه حتي با كار كردن روي نرمافزارها، سرعت بعضي از بارگذاريها تا ۳۰ درصد كاهش مييابد.
درواقع نقصهايي كه سيستمها را با مشكل مواجه ميكند بهقدري همهگير اهستند كه در خود معماري سيستمهاي پايهاي تراشهها به نمايش گذاشته ميشومد. احتمال داده ميشود كه اين نقصها از سال ۱۹۹۵ وجود داشتهاند. اين برههي زماني وقتي است كه مجموعهي تلويزيوني دوستان (Friends) پربينندهترين بود و تقريبا اكثر مردم از ويندوز ۳.۱ استفاده ميكردند.
اوضاع بايد كاملا تغيير كند
بدون اينكه وارد جزئيات اين مسئله شويم كه چنين نقصهايي چگونه باعث بروز مشكل ميشوند (چراكه توضيح ماهيت اين مسئله بسيار فني است و شما بايد در زمينهي تراشه خبره باشيد تا بتوانيد آن را كاملا درك كنيد) بهطور ساده به اين موضوع ميپردازيم كه اين نقصها چگونه كار ميكنند؛ درواقع اين نقصها با بهرهگيري از برخي از عملكردهاي پايهاي مشخص ريزپردازندههاي مدرن براي بهبود عملكرد كمك ميگيرند.
شباهت كاركرد آنها شبيه به DNA است. DNA، طرح و سختافزار برنامهنويسي براي چگونگي كاركرد يك اندام را در سطوح پايهاي مشخص ميكند. اگر شما در DNA خود دچار مشكل شويد، بيماري شما مربوط به ژنتيك ميشود. شما تلاش ميكنيد با استفاده از درمانها و داروهاي مختلف آن را بهبود ببخشيد؛ ولي مشخص است كه نميتوانيد آن را بهطور كامل درمان كنيد. درواقع شما كريسپري داريد كه هيچ چيز ديگري همتاي آن نيست كه بتوانيد جايگزين كنيد. تنها راه درماني (حداقل از لحاظ علم كنوني) اين است كه اجازه بدهيد اندام بهطور كامل بميرد و اندام ديگري جايگزين آن شود. درواقع بايد سيستم كلي كاملا از بين برود. معماري تراشهي x86 اينتل، نقش اندام مبتلا به اين بيماري ژنتيكي را ايفا ميكند. در واقع اين معماري، ساختار غالب سيستمهاي كامپيوترهاي شخصي، سرورهاي مركز داده و سيستمهاي جاسازيشده است.
۱۰ سال پيش طرح پاكسازي معماري x86 اينتل را مطرح شد. زيرا در آن زمان لينوكس در حال مشهور شدن بود و نياز به سازگاري با بارهاي كاري مبتني بر ويندوز در مركز داده و روي دسكتاپ درحال كاهش بود.
در اين ۱۰ سال چه اتفاقي افتاده است؟ لينوكس و ساير فناوريهاي نرمافزار آزاد و متن باز كه مجموعه كلي را تشكيل ميدادند، اكنون يك سيستمعامل جريان اصلي هستند كه اساس زيرساخت ابري عمومي و فناوري نرمافزار پايهاي در موبايل و اينترنت اشياء را تشكيل ميدهند. مجازيسازي در حال حاضر به يك اقدام تجاري استاندارد و همهگير براي مقياسپذيري و طراحي سيستمهاي شركتهاي بزرگ تبديل شده است. ظرفيتسازي درحالحاضر به دنبال تقويت خودش است تا بتواند سرانجام جايگزين مجازيسازي شود و امنيت شبكههاي ميكرو و چندگانهي آينده را بهبود بخشد. اين شبكهها توسط دواپس و اتوماسيون سيستمهاي بزرگ هدايت ميشوند.
مايكروسافت از سال ۲۰۰۸ با آغوشي باز از متن باز استقبال كرده و موفق شده است كه خود را از كمپاني ويندوز به سيستم ابريآژور/آفيس ۳۶۵ كه نرمافزارهاي بهرهوري ابري را مديريت ميكند تبديل كند؛ آن هم نهتنها براي ويندوز، بلكه براي لينوكس، آياواس و اندرويد.
تمامي اين پيشرفتها لزوما مرتبط با قابليت سازگاري با x86 نيست. آنها به دليل سطوح انتزاع و سبكي كه در اختيار داريم، ما را از دستِ نوشتن اين كدهاي مستقل خلاص ميكنند. با وجود اين پيشرفتها، تعهد ما نسبت به معماري قديمي و دوستداشتني سيستمهاي x86 كاهش نيافته و در طول اين سالها هر كاري كه از دستمان براي رفع نقصهاي آن برميآمده است، انجام دادهايم و اكنون نزديك به ۴ دهه است كه سعي داريم آن را زنده نگه داريم. سؤال اين نيست كه تا چهاندازه بايد آن را كنار بگذاريم؛ سؤال اين است كه چه چيزي را بايد جايگزين آن كنيم؟ يك سيستم اصيل ديگر كه هنوز هم مستعد داشتن نقصها است؛ يا موردي ديگر؟ بايد از فكر كردن در مورد معماري سيستمهاي ريزپردازندهاي كه در كمپانيهاي عظيم مثل اينتل، AMD يا ARM ساخته ميشوند، دست بكشيم؛ چراكه اين سيستمها در خفا ساخته ميشوند.
شركت سانمايكروسيستمز ايده درستي داشت
در سال ۲۰۰۸ شركت سانمايكروسيستمز كه اكنون ديگر با اين نام وجود ندارد و مالكيت معنوي آن به شركت اوراكل رسيده است، تصميم گرفت معماري تراشهاي به نام OpenSPARC T2 را متن باز كند. اين ايده در آن زمان با استقابل روبهٰرو نشد و كسي حاضر نشد آن را بپذيرد و از آنجا كه داراييهاي اين شركت در حال رسيدن به اوراكل بود و شركت را با مشكلات دادگاهي روبهرو كرد، چندان هم دور از انتظار نبود كه كسي بهسمت OpenSPARC نرود.
اما باوجود پيشينهي تاريخي كه براي شركت سان به وجود آمد، شايد اين شركت ايدهي درستي در سر داشت. در حال حاضر نيازمند ساخت و توسعهي يك پروژهي مدرن، همانند OpenSPARC هستيم تا هر سازندهي پردازندهاي براساس آن كار كند و نيازي به آيپي نداشته باشد تا هزينههاي ساخت پردازندهها براي فضاي ابري، موبايل و اينترنت اشياء را كاهش دهد.
اين پروژه باعث به وجود آمدن گوشي هوشمند ۲۰۰ دلاري و همچنين مديريت چرخهي عمر مركز دادهي بزرگي ميشود كه هم مفيدتر است و هم هزينه كمتري دارد. لينوكس و سيستم متن باز، ديدگاه ما در مورد سيستمعاملها و نرمافزارها را تغيير دادند. بايد در عرصهي ريزپردازندهها نيز از اينها الگو بگيريم و براي تبديل مركز دادهي خصوصي مشكلساز به سيستم ابري تلاش كنيم.
چنين كاري مزاياي بيشتري نسبت به ارائهي صِرف معماريهاي سيستمي دارد كه ممكن است با پيشرفت فضاي ابري تغيير كنند. باوجود چنين فناوريهاي نرمافزاري بهراحتي ميتوان از سختافزار و تراشه دل كند و اين توانايي كمك ميكند تا از طريق تلاش جمعي، تراشهها را نسبت به نيازهاي جديد و روزافزون بهبود بخشيم و اصلاح كنيم.
بايد گزينهي جديدي خلق كنيم
اگرچه تهديداتي مثل انشعاب، سيستمهاي متن باز را تهديد ميكنند؛ ولي همين انشعاب اكثر اوقات اكوسيستمي ميسازد كه سرشار از رقابت بين جوامع خوب و بد است و معمولا اين جامعهي خوب است كه در نهايت در رقابت استاندارد محبوب، مورد قبول بقيه واقع ميشود.
نميتوان بهطور دقيق گفت كه اين خانوادهي جديد از تراشه بايد بر اساس كدام معماري باشد؛ ولي چيزي كه مشخص است اينكه ARM و OpenSPARC آيپي خود را براي اين كار صرف نميكنند. شايد اپنپاور شركت IBM مناسب باشد. اپنپاور قطعا مقلد خوبي از بيگبلو براي مطرح كردن مشخصات بدون هيچ مجوز اضافهاي است و ميتواند به حفظ و برقراري ارتباط كمپاني با پيشرفت ابري كمك كند.
RISC-V كه توسط يوسيبركلي توسعه يافته، كاملا متن باز است. واقعيت اين است كه ما بايد چيز جديدي خلق كنيم؛ پديدهاي كه خالي از هرگونه وابستگي به اشخاص و نهادهاي هدايتكنندهي اين صنعت باشد كه درطول اين ۴۰ سال اين كار را انجام ميدادند.
آيا ما به يك معماري ريزپردازنده متن باز جديد براي جريان ابرمحور آينده نياز داريم؟ نظر شما در اين مورد چيست؟