元Google・現Microsoftのソフトウェアエンジニアであるジュリオ・メリノ氏が、現代のWindows 11の基盤アーキテクチャとなっているWindows NT系と、FreeBSDやLinuxなどに代表されるUNIX系を比較した考察をまとめています。 Windows NT vs. Unix: A design comparison - by Julio Merino https://blogsystem5.substack.com/p/windows-nt-vs-unix-design ・開発の経緯 MicrosoftはDOS系となるMS-DOSを1981年8月に、Windows 1.0を1985年11月にリリースしました。そして、DOS系の後継としてOS/2をIBMと共同開発していましたが、プロジェクトが難航したため、OS/2とは別となるMicrosoft独自の「Windows N

以前にデータベースを自作しようとして、SQLiteのアーキテクチャを見てみたらVMだったことに疑問を感じ、それをツイートしたところ作者からリプをもらいました。 作者いわく、次のような背景があったとのことでした。 SQLiteを作った当初はデータベースエンジンのことをよく知らないがコンパイラのことをよく知っていた SQLデータベース・エンジンを書くという問題をコンパイラ構築の問題として扱うのは自然なことだった データベースエンジンのコアの部分をVMにするという発想がまったくなかったので、どんなメリットがあるのか？と気になっていました。 それを作者に聞いたら、詳細な説明ページを作ってくれました。 個人的にVMにしたことで、評価&実行のパフォーマンスは多少良くなると思うが、データベースエンジンのパフォーマンスにそれほど寄与していないんじゃないかな？って思ったりしました。 本記事はそのページについ

従来から、「ARMはx86より（電力的に）効率的だ」という言説があります。これは単純に「ARMは省電力なスマホ向けで、x86は電力を食うPC向け」程度のアバウトなイメージのこともありますし、前世紀のRISC vs CISC論争のころからある「ARMはx86 (x64を含む)に比べ命令セットがシンプルなので、命令デコードにかかる電力が少なくて済んで効率的」という議論の形をとることもあります。 この議論については、半導体エンジニアの多くは「ARMがx86 より効率が良いというのは、もはや過去の神話」(in today’s age it is a very dead argument)という認識を共有していると言っていいでしょう。有名なところではApple CPU (ARM)とZen (x86)の両方を開発したジム・ケラー氏のインタビューでも言われていますし、Chips and Cheeseとい

英Armは11月23日、Cortex-Mファミリーの新製品として「Cortex-M52」を発表した。これに関して日本法人であるアームより事前説明があったので、この内容をお届けしたい。 今回発表された「Cortex-M52」であるが、製品ポジションを筆者なりにまとめたのが図1である。 図1:Cortex-M52の製品ポジション ラフに言えばCortex-Mの初代がArm v7-Mを搭載するCortex-M0/M0+/M3/M4/M7のラインナップで、これがCortex-Mシリーズの基本となる。次に、そのArm v7-MにTrustZoneの実装を追加したのがArm v8-Mで、これはCortex-M23とM33/M35Pの3製品が用意される。Cortex-M35Pはちょっと聞き慣れないが、Cortex-M33にAnti-Tamper性を持たせたSecure Processorであり、2018

メモリからの読み書き ベクトルレジスタに何かしらの値を持ってくるために、メモリから読み書きする必要があります。RV32Vでは、以下3種類のメモリアクセスが可能です 通常の連続アクセス：vl/vs命令 ストライドアクセス：vls/vss命令 インデックスアクセス：vlx/vsx命令 ※vlがvector lengthのレジスタと、vector loadの読み込み命令の両方の意味が使われるので注意 これらは、機械語レベルでは1つのオペコード0000111(load)と0100111(store)が割り当てられており、フィールドの値を変えることで切り替えられます。 連続アクセス 通常の連続アクセスは簡単で、指定したアドレスからvl個の要素をLMUL個のレジスタを使って読み込みます vlb.v vd, (rs1), vm # rs1のアドレスから、vdへ、b(08bit)を、連続で、読み込む vl

最近x86とArmに続く第3の勢力として、RISC-V(リスクファイブ)の名前を聞くことが多くなった。RISC-Vの場合、x86とArmと異なるのはさまざまなベンダーがさまざまなコアを用意していることで、まだ現状はIPを販売しているレベルの企業の方が多いが、チップの提供を開始しているメーカーも出始めている。 イメージとしては、1980年代末～90年代のx86市場を考えれば良い。インテルとAMD以外にCyrix/IDT/TI/IBM/NexGenなど多数のメーカーが、独自の実装に基づくx86プロセッサーを市場投入していた時代に近い。 もちろんいろいろ異なる点もあるのだが、2010年代前半はプロセッサーといえばx86とArm、それにPowerPC/POWERといった程度がせいぜいだったのに、なぜ2010年代後半から急速にRISC-Vが盛り上がったのか、という一連の流れを数回に分けて説明しよう。

※2020年6月に公開された記事です。 日本PostgreSQLユーザ会の理事を務める合同会社Have Fun Techを起業した曽根壮大（@soudai1025）と申します。元株式会社オミカレ副社長兼CTOです。直近では、『失敗から学ぶ RDBの正しい歩き方』を執筆しました。 今回はデータベースをテーマとして、魅力やMySQLとPostgreSQLの違い、アンチパターンの見極めなどの基礎知識に加え、勉強法などもご紹介します。 RDB関連の求人検索はこちら データベースを学ぶ魅力をエンジニア目線で考察 1.知識の費用対効果が高い エンジニアがデータベースを学ぶ利点という観点から言うと、データベースの特徴は寿命が長いことと私は考えています。 Webアプリケーションの界隈では1年単位でバージョンアップしたり流行っている言語が変わってしまうことがザラにありますが、データベースは10年、20年とい

はじめに 富士通がついに2030年にメインフレーム市場から撤退し、66年の歴史に幕を閉じるという話が出てきました。 富士通といえば国産大型コンピュータの先駆けであり、IBM互換機を作って巨人IBMに食らいついたベンダーでもあります。そんなわけで中々に歴史の転換点を感じる話題ではあるのですが 「ところでメインフレームって何？ 」 という方も多いでしょう。という分けで名前は聞いたことがるけど実態が良く知らない「メインフレーム」 に関して少しだけ解説をする動画を作りました。 この記事は動画では話しきれなかった事も含めて、もう少し深堀した解説をしていきたいと思います。ちょっと長くなりましたが、前半が歴史の話で後半がアーキテクチャの話になるので好きな所にジャンプして読んでみてください。 メインフレーム？ 汎用機？ ホスト？ メインフレームは他にも汎用機とかホスト機と呼ばれることもありますよね。Wik

エレクトロニクス／組み込み業界の動向をウオッチする連載。今回は、2020年を通して振り返ってみて感じた「x86」への筆者の見解をお届けする。 2020年12月は、あまり大きなイベントは無かったと言える。まあクリスマスシーズンということもあるし（ご存じのように特にアメリカは12月の早い時期からホリデーシーズンに突入するので、あまり動きがない）、COVID-19の第3波が日本を含む世界各国を襲っている状況もあって、大きな動きをしようがなかった、という側面もあるかもしれない。そんな訳で、12月というよりは2020年を振り返るのに近いが、ちょっと2020年を通して感じた筆者の見解をご紹介したい。 その見解とは「x86が黄昏の時期に入った」ことである。1981年にIBM-PCに採用されたことで、以来40年にわたりプロセッサ業界の主役であり続けたx86であるが、ここにきてその座が揺らぎ始めている様に思

アーキテクチャと実装混ざってるけど 命令dispが32bit届く immも32bit入ることが多い メモリが順序守る(何回も書くが、メモリ順序が緩いことによって得られたCPU時間より失なった人間時間のほうが絶対多いから) ファームウェアがBIOSとUEFIの二種類しかない (ボードごとにカーネルにディレクトリ作るのやめろARM) 周辺デバイスがPCIに統一されててキャッシュの問題が起こりづらい(もうdma_alloc_coherentの挙動調べるの飽きた) キャッシュがソフト的に見れば一階層 (L2の挙動が定義されてないARMとかいう無名CPU) 除算とFPUが付いてる ABIがWin除けば32bitと64bitとx32の3種類しかない。 PCIe がキャッシュスヌープ付けてフルスピード近く出る lock cmpxchg が遅くない *fence が遅くない こういう問題で別のアーキがx8

Apple M1についての面白い記事を見かけて、久しぶりにメモリモデル屋(?)の血が騒いだのでブログを書く。 note.com 強いメモリモデル 現代のCPUアーキテクチャでは、x86(64bit, 32bitどちらも)が「強いメモリモデル」を採用しており、それ以外のメジャーなCPUが「弱いメモリモデル」を採用している。この「強いメモリモデル」「弱いメモリモデル」について、まずおさらいしておこう。 以下のように、2つの変数a, bに対して異なるCPUコアが同時にアクセスしたとする。 int a = 0; int b = 0; CPU1: a = 1; b = 1; CPU2: int r1 = b; int r2 = a; (上記はC言語に似た疑似コードを用いているが、実際は機械語命令になっていると考えてほしい。つまり、CPU1は変数a, bの示すメモリアドレスに対するストア命令を実行して

かねてより噂されていた、ArmベースのApple Siliconを搭載したMacintoshが発表されました。 新型Mac3シリーズが11月17日に発売！　鍵を握るApple M1チップとは？ 新型チップの名称は「M1」です。Armならではの省電力性能に加え、Apple独自のGPUやNeural Engineなどが組み合わせられており、なかなか豪華です。 4+4コアのCPU、独自設計のGPU、そしてNeural Engine、ISPなど、ほとんどの機能はiPhone/iPad向けのAシリーズプロセッサと同じように見えます。実際の回路まで全く同じかどうかはわかりませんが、Appleといえど全然違うプロセッサをいくつも並行して開発することはできないと思いますので、おそらくは相当部分同じ物でしょう。 気になるパフォーマンスですが、若干怪しげながらもベンチマークの数値が出てきています。なんと、In

結論 「アジリティ」「コスト最適化」「スモールな構成」「開発スピード」という観点でWebアプリケーションのアーキテクチャを考えてみました。 ServerlessFrameworkを使い倒す フロントエンドはS3 hosting + CloudFrontで。SSRもLambda@Edgeでできます データベースはRDSは使わずにDynamoDBで APIは基本的にGraphQL。必要に応じてRESTも簡単に追加できるよ。 補足(2022/04/12) 最近個人開発しているこちらのWebサービスはこのアーキテクチャに沿って作られています。 このアーキテクチャでどんなものができるのよ、という視点で見ていただくと面白いかもしれません。 ↓ 背景 アーキテクチャに絶対の正解はない アーキテクチャには絶対の正解はありません。 なぜなら、プロダクトやフェーズによって求められる要件が異なり、それに適したア

RISCプロセッサの歴史連載でもおなじみ大原雄介さんがスタートした短期集中連載。テーマは今最も熱いRISCプロセッサ、“Apple Silicon”だ。Armアプリケーションプロセッサの変遷に続いて、第2回はAppleとArmの関係にも影響してくる、ライセンスの問題について。 前回、Cortex-Aシリーズの製品の説明を一通り終わらせたところで、ライセンスの話をしておきたい。 以前の記事にもちょっと書いたが、ArmはCPUのIP（Intellectual Property）を提供する企業である。ここでいうIPとは、プロセッサの「論理的な」設計図である。他に何があるかというと、「物理的な」設計図が必要である。 例えばこちらは、2つのArduinoというマイコンボードで通信を行わせよう、というテーマの記事だが、下の方にある「回路図」が論理的な設計図、「実体配線図」が物理的な設計図になる。この記

前回のA64FXに続き、ARMプロセッサーの後編はAppleのMac(Macintosh)向けApple Siliconの話である。が、いきなりここに飛びつく前に、まずは過去の経緯を簡単に振り返っていこう。 何度もアーキテクチャー変更があった Macのプロセッサー遍歴 冒頭に書いておくと、Macがプロセッサーアーキテクチャーを変更するのは、公式にはこれで3度目。非公式には4度目になる。 つまり初代のMacintoshやMacintosh II、Quadraなどに使われてきたMC68Kシリーズ、PowerMacに移行が決まる前に、非公式に移植が進められてきていたMC88K、そしてPowerPC、x86ときて、今回がARM v8-Aである。 MC88Kがあまり知られていないのは、製品が出ていないのだから当然であるが、68K→88Kのエミュレーターが完成した段階で、MC88KからPowerPCの

最近ではArm、RISC-Vなど組み込みでも華々しい活躍を見せているRISCプロセッサ。その歴史的経緯を、IT史に詳しい大原雄介さんが解説する。 ARM（現在はArm）の成功は、また別の形で業界に影響を及ぼすことになった。つまり「適当なプロセッサがなければ、自分で作ればいい」というトレンドである。1980年代後半といえば、まだASIC（Application Specific IC：特定用途向けIC）を使うことが多く、国内でもNEC、富士通、日立、東芝、シャープといった大手だけでなく、もっと小さなメーカーもASIC製造に参入していた。 実際、筆者が昔いた会社では、ヤマハに製造を委託することもあった。もっとも、当時のヤマハは規模こそ小さかったものの、97年にIntelに買収された米半導体企業Chips & Technologiesの製品の製造を受諾していたりしていたから、知名度はそれなりにあ