x86 Ecosystem Advisory Group: nuova era per l’ISA x86 tra sicurezza avanzata e prestazioni vettoriali

Nel panorama odierno del computing, dominato dalla rapida espansione di architetture alternative come Arm e RISC-V, il consorzio formato da Intel e AMD intende mantenere viva e competitiva la storica ISA x86.

Nato alla fine del 2024, il x86 Ecosystem Advisory Group (EAG) ha l’obiettivo di guidare l’evoluzione di questa architettura, bilanciando esigenze di innovazione, compatibilità e sicurezza.

Nuove istruzioni per sicurezza e prestazioni: FRED, AVX10 e ACE

A un anno dalla fondazione dell’EAG, i frutti del lavoro congiunto sono già tangibili. La roadmap annunciata da Intel e AMD include l’introduzione di nuove istruzioni pensate per:

• FRED (Flexible Return and Event Delivery): un nuovo modello di interrupt modernizzato e standardizzato che mira a ridurre la latenza nel software e aumentare l’affidabilità delle routine di gestione degli eventi. Questo consente una gestione più efficiente e reattiva delle interruzioni, aspetto critico per sistemi real-time e applicazioni ad alta intensità computazionale.

• AVX10 e ACE (Advanced Matrix Extensions): nuove estensioni per aumentare la capacità di elaborazione vettoriale a 512 bit e l’accelerazione delle operazioni di moltiplicazione matriciale. Questi aggiornamenti sono cruciali per il machine learning, l’intelligenza artificiale e altre applicazioni di calcolo scientifico e ingegneristico che richiedono elevate prestazioni numeriche.

ChkTag: la nuova frontiera della sicurezza della memoria x86

L’elemento più innovativo e rilevante di questo aggiornamento è probabilmente ChkTag, una nuova estensione ISA dedicata al memory tagging. Questa tecnologia consente di associare “tag” alle aree di memoria, che vengono poi verificati in hardware durante gli accessi, permettendo di identificare e prevenire errori comuni come buffer overflow e use-after-free.

Il vantaggio di ChkTag è duplice:

• Offre un controllo granulare per sviluppatori e compilatori, che possono attivare i controlli solo nelle sezioni critiche del codice, riducendo il sovraccarico computazionale tipico delle soluzioni software.

• Garantisce la retrocompatibilità: i binari compilati con ChkTag possono essere eseguiti anche su CPU più vecchie, senza la funzionalità hardware, facilitando così la diffusione della tecnologia.

ChkTag si propone come complemento alle tecniche di difesa già esistenti come gli stack shadowing e la confidential computing. La specifica completa è prevista entro la fine del 2025.

Dal progetto x86S a un futuro condiviso

Un importante sviluppo nell’ambito dell’EAG è stata la decisione di Intel di abbandonare il progetto x86S, un tentativo di semplificazione dell’architettura con la rimozione del supporto alle modalità operative legacy a 16 e 32 bit. Il vasto e complesso set di istruzioni x86, che affonda le radici nell’era dell’8086, è cresciuto nel tempo fino a diventare un sistema così ampio da risultare comprensibile appieno solo da pochi ingegneri specializzati.

L’EAG, con la sua collaborazione tra Intel e AMD, rappresenta una nuova fase che rinuncia alla semplificazione estrema in favore di un approccio evolutivo, volto a:

• Incrementare le prestazioni tramite nuove estensioni;

• Rafforzare la sicurezza con innovazioni hardware;

• Mantenere la compatibilità con il vasto ecosistema software esistente.

Conclusioni

L’annuncio delle nuove istruzioni e della collaborazione strategica tra Intel e AMD tramite il x86 EAG conferma come l’architettura x86 rimanga centrale nel panorama computing globale, pronta a confrontarsi con Arm e RISC-V grazie a miglioramenti mirati in sicurezza e potenza di calcolo. Il futuro dell’ISA x86, quindi, si costruisce sull’innovazione continua, senza dimenticare le esigenze di retrocompatibilità e affidabilità.

HW Legend Staff