Elbrus 8 s tým, čo bude ďalej. Ruskí spracovatelia

No stalo sa. Svet videl počítače založené na novom ruskom procesore ELBRUS. Elbrus-8S je osemjadrový procesor vyrobený 28-nanometrovou procesnou technológiou. Na porovnanie, súčasná generácia procesorov Intel Kaby Lake využíva 14nm proces. Je Intel v nebezpečenstve? Stihnú ešte trochu?

Nejako som zabudol, ale bol tam aj procesor predchádzajúcej generácie. Ruselectronics hovorí, že nový čip je päťkrát rýchlejší ako predchádzajúci Elbrus-4S.

Predchádzajúci procesor bol vydaný v roku 2015, v porovnaní s riešeniami z roku 1999 bol zosmiešňovaný pre jeho slabý výkon.

No vzhľadom na taký nevydarený štart spred dvoch rokov vyzerá nové riešenie celkom životaschopne. Dobehli sme takpovediac.

Výrobca garantuje užívateľovi „vysokú úroveň informačnej bezpečnosti“. O čom presne hovoríme, nie je známe. Naozaj neexistuje podpora pripojenia na internet? Toto je zatiaľ najbezpečnejší scenár na používanie počítača, aký poznám.

Spolu s novou platformou ukázali proprietárnu zostavu PC Elbrus 801. Celé to beží na špeciálnej verzii OS Linux Elbrus.

Zástupca generálneho riaditeľa Ruselectronics Arseny Brykin uviedol, že môžeme očakávať, že prvá várka počítačov s Elbrus-8S sa objaví v druhom štvrťroku 2017.

Chcel by som sa teraz ocitnúť v paralelnom vesmíre, v ktorom si Rusko vytvorí konkurenta Intelu a úspešne s ním začne bojovať na umierajúcom PC trhu, ale nie, bohužiaľ, to sa nestane.

Pokus o vytvorenie produktu nahrádzajúceho dovoz je vo všeobecnosti dobrý, ale konečný spotrebiteľ ho vôbec nepotrebuje, nanajvýš tieto počítače dodajú štátne úrady a tým to skončí.

Na základe mikroprocesora Elbrus-8S sa plánuje organizovať hromadnú výrobu serverov, pracovných staníc a iného počítačového vybavenia určeného na použitie vo vládnych agentúrach a obchodných štruktúrach, ktoré majú zvýšené požiadavky na informačnú bezpečnosť, ako aj na použitie v oblasti vysokých -výkonná výpočtová technika, spracovanie signálov, telekomunikácie. Koncom roka 2014 budú vyrobené konštrukčné vzorky 4-procesorového servera založeného na procesoroch Elbrus-8C s výkonom 1 teraflops.

Domáca architektúra Elbrus bola vyvinutá v Rusku a má množstvo jedinečných prvkov. Tie obsahujú:

schopnosť vykonať až 25 operácií na každom jadre za cyklus stroja, čo zaisťuje vysoký výkon pri strednej frekvencii hodín;

technológia dynamického binárneho prekladu, ktorá umožňuje efektívne spúšťanie aplikácií a operačných systémov distribuovaných v binárnych kódoch x86, a to aj vo viacvláknovom režime;

podpora bezpečného výpočtového režimu so špeciálnym hardvérovým riadením integrity štruktúry pamäte, čo umožňuje vysokú úroveň informačnej bezpečnosti softvérových systémov, ktoré ju využívajú.

Základným operačným systémom pre platformu Elbrus je Elbrus OS, postavený na jadre Linuxu. Programovací systém platformy podporuje jazyky C, C++, Java, Fortran-77, Fortran-90.

Hlavné charakteristiky vyvíjaného mikroprocesora:

Vyvíjaný mikroprocesor je kompatibilný s vyvíjaným južným mostom KPI-2.

Predpokladaný rok dokončenia: 2015

Každý je zvyknutý, že na trhu mikroprocesorov dominujú traja veľkí americkí výrobcovia: Intel, AMD a IBM. Toto je pravda! To však neznamená, že mikroprocesory už nikto nevyrába. Väčšina vyspelých krajín má spravidla vlastných „štátnych“ výrobcov integrovaných obvodov. Nemali by ste si myslieť, že sa snažia nejako konkurovať „veľkej trojke“ - vôbec nie. Dôvod lokálneho vývoja a výroby procesorov je trochu iný, a to potreba výroby vlastných riešení pre obranný priemysel, kde je z dôvodov národnej bezpečnosti zakázané používanie cudzej elektronickej základne.

Samozrejme, situácia je typická aj pre Rusko. Hlavným domácim riešením sú procesory založené na architektúre Elbrus, ktoré vyvíja spoločnosť MCST. Koncom apríla bolo oznámené bezprostredné vydanie štvorjadrového modelu Elbrus-4C, o ktorom sa bude diskutovať v dnešnom materiáli.

Najprv sa však vrátime v čase a pozrieme sa na to, ako sa rodila architektúra Elbrus.

Práce na architektúre Elbrusu sa začali pred viac ako 40 rokmi, konkrétne v roku 1973. Práca sa uskutočnila v stenách Lebedevovho inštitútu presnej mechaniky a výpočtovej techniky (ITMiVT) pod vedením akademika Vsevoloda Sergejeviča Burtseva, slávneho vedca v oblasti riadiacich systémov a dizajnu univerzálnych počítačov. Samozrejme, „objednávka“ na tento druh počítačového vybavenia prišla z armády.

Vydanie prvej generácie počítačov s architektúrou Elbrus sa uskutočnilo v roku 1980. Ich vlastnosťou bola škálovateľná architektúra: podporovali paralelnú prevádzku až 10 procesorov súčasne. Kapacita RAM bola 64 MB (alebo 220 strojových slov) a rýchlosť takéhoto počítača dosahovala 12 miliónov operácií za sekundu.

Hlavnou inováciou Elbrusu však bola jeho superskalárna architektúra – v počítačoch bola použitá po prvýkrát. Ako sa neskôr ukázalo, v tom čase už IBM malo v tejto oblasti za sebou nejaký vývoj, no superskalárnu architektúru nedokázali z rôznych dôvodov dotiahnuť do masových riešení. Americkí výrobcovia preto začali používať superskalárnu architektúru až v 90. rokoch. Prvými masovo vyrábanými zariadeniami s touto architektúrou boli procesory Intel Pentium.

Päť rokov po vydaní prvej generácie procesorov bol vývoj počítača Elbrus-2 ukončený. Architektonicky sa veľmi nelíšil od Elbrus-1, ale používali inú základňu prvkov, čo umožnilo zvýšiť výkon nových procesorov viac ako 10-krát - až 125 miliónov operácií za sekundu. Zvýšilo sa aj množstvo počítačovej RAM: zo 64 MB na 144 MB a priepustnosť vstupno/výstupných kanálov bola 120 MB/s.

Elbrus-2 bol rovnako ako jeho predchodca určený na použitie v obrannom priemysle. V dôsledku toho bol počítač prevádzkovaný v Centre riadenia vesmírnych letov, ako aj v centrách jadrového výskumu v Arzamas-16 a Čeľabinsk-70. Okrem toho existovala ďalšia verzia Elbrus-2, optimalizovaná pre jednoduchšie úlohy. Volal sa „Elbrus 1-KB“ a nahradil zastaraný systém BESM-6, ktorý sa v tom čase používal už dve desaťročia. Vývojári zachovali softvérovú kompatibilitu medzi Elbrus 1-KB a BESM-6, takže prechod na nové počítače sa ukázal byť celkom bezbolestný.

Po úspešnom vydaní Elbrus-2 bol vývoj nového počítača, ktorý podľa očakávaní dostal názov Elbrus-3, v plnom prúde. V tretej generácii zariadení sa plánovalo obrovské množstvo architektonických zmien. Vývojári z ITMiVT nazvali novú architektúru „post-superskalárnou“. Tento princíp je základom architektúry budúcich procesorov Intel Itanium. Preto, nech to znie akokoľvek zvláštne, domáci inžinieri v zavádzaní noviniek opäť predbehli svojich západných kolegov.

Avšak veci nezašli ďalej ako dizajn. V roku 1994 bola vytvorená testovacia vzorka procesora Elbrus-3, ale sériová výroba nebola nikdy spustená z dosť hlúpeho dôvodu: zariadenie sa ukázalo ako úplne nepopulárne. O 6 rokov neskôr sa inžinieri MCST pokúsili implementovať myšlienky Elbrus-3 do nového procesora Elbrus-2000 (tiež známeho ako E2K), ktorý by sa teoreticky mohol stať konkurentom ohláseného procesora Intel Itanium. Hromadná výroba Elbrusu-2000 si však vyžiadala značné finančné investície a developerom sa nepodarilo nájsť investora.

Vytvorenie MCST a jeho vývoj

Stojí za to urobiť malú odbočku a povedať pár slov o spoločnosti MCST, ktorá vyvíja podobné riešenia už od čias Elbrus-3. Spoločnosť bola založená 2. marca 1992 ako Moskovské centrum pre SPARC Technologies (MCST) Limited Liability Partnership (LLP). Prítomnosť skratky SPARC v názve je spôsobená tým, že v tom čase spoločnosť MCST považovala za hlavného partnera americkú korporáciu Sun Microsystems, ktorá presadzovala svoje počítače s architektúrou SPARC. A prítomnosť tejto skratky v názve jej poskytovala pri spolupráci značné výhody. Napríklad MCST získal prístup k pokročilým technológiám na navrhovanie mikroprocesorovej techniky, operačných systémov, programovacích systémov a ďalších technológií. Pri rozvoji spoločnosti to bola veľmi významná podpora. A ak spoločnosť spočiatku úzko spolupracovala s takými gigantmi, ako sú Sun Microsystems, Avanti, Compass, Synopsys, potom inžinieri MCST, ktorí získali skúsenosti, úplne prešli na vývoj zariadení pre vládne objednávky.

Do roku 2007 vyrábal MCST iba mikroprocesory s architektúrou SPARC a výpočtové systémy na nich založené. Elbrusova vlastná architektúra ustúpila do pozadia. V rokoch 1997 až 2007 boli vydané štyri mikroprocesory SPARC: MCST-R100, MCST-R150, MCST-R500 a MCST-R500S. Svetlo sveta uzrel aj výpočtový komplex Elbrus-90micro. Napriek svojmu názvu nemal systém s touto architektúrou nič spoločné.

Až v roku 2005 sa obnovili práce na architektúre Elbrus, založenej na mikroarchitektúre VLIW (Very Long Instruction Word). A už v roku 2007 bol predstavený procesor s rovnakým názvom. Jeho hlavné charakteristiky sme zhromaždili v tabuľke, ktorú si môžete pozrieť nižšie.

Samozrejme, v roku 2007 boli vlastnosti čipu viac ako skromné ​​- v žiadnom prípade nekonkuroval moderným procesorom, napríklad generácii Intel Conroe, ktorá bola predstavená v roku 2006. "Elbrus" bol vo všetkých ohľadoch nižší ako oni. Procesor bol vyrobený s použitím zastaraných 130 nm technologických štandardov, zatiaľ čo Intel a AMD už ovládali 65 nm procesnú technológiu. Napodiv, výroba procesora bola zverená taiwanskej spoločnosti TSMC. Je to zvláštne, pretože „kameň“ bol určený na použitie v obrannom priemysle a výroba v zariadeniach tretích strán tak priamo ovplyvnila bezpečnosť systému kvôli možným „záložkám“.

Čo sa týka rýchlosti Elbrusu, jeho špičkový výkon v 64-bitovom režime bol 2,4 GFLOPS. Pre porovnanie: špičkový výkon lacného dvojjadrového procesora Intel Core 2 Duo E4300 s vtedy aktuálnou architektúrou Conroe a taktovacou frekvenciou 1,8 GHz bol 14,4 GFLOPS, teda 6-krát viac! Preto si viete predstaviť, aký pomalý bol Elbrus v roku 2007. Napriek tomu bol výkon procesora pre obranný priemysel celkom dostatočný, takže na jeho základe bol vytvorený výpočtový systém Elbrus-3M1.

Komplex Elbrus-3M1 bol dodaný so zabezpečeným operačným systémom MSVS-E (Mobilný systém ozbrojených síl), ktorý je založený na Linuxe verzie 2.6.14. Okrem toho bol počítač vybavený balíkom testovacích a diagnostických programov a bol spätne kompatibilný aj so starými počítačovými systémami Elbrus-1 a Elbrus-2. Z hľadiska výkonu bol Elbrus-3M1 porovnateľný so systémom založeným na Pentiu III s taktovacou frekvenciou 500 MHz. Porovnávacie testovanie sa uskutočnilo v režime kompatibility s platformou x86 a Elbrus-3M1 prekonal v rýchlosti procesor Intel. Okrem toho sa testovalo aj na „natívnej“ platforme pre systém MCST. V tomto režime bol výkon Elbrus-3M1 na úrovni s konfiguráciou založenou na procesore Intel Pentium 4 s frekvenciou 2000 MHz. Pre obranný priemysel bola táto úroveň produktivity viac než dostatočná.

Ďalšou etapou vývoja architektúry bol systém Elbrus-S na čipe, ktorý bol vydaný v roku 2010. Pre jednoduchšie porovnanie sme v nasledujúcej tabuľke zhrnuli všetky hlavné charakteristiky procesora.

Vlastnosti nového procesora boli v porovnaní s Elbrusom vylepšené. V prvom rade stojí za zmienku, že výroba Elbrus-S bola prevedená na 90-nm technologické „koľajnice“. Aj keď Intel a AMD už v roku 2010 vyrábali procesory využívajúce tenkú 32-nm procesnú technológiu, tento prechod bol pre domáce zariadenia významným krokom vpred. Hodinová frekvencia Elbrus-S bola 500 MHz, čo je o 200 MHz viac ako Elbrus. Zvýšil sa aj špičkový výkon: až 4 a 8 GFLOPS v 64-bitovom a 32-bitovom režime. Zväčšil sa aj objem vyrovnávacej pamäte druhej úrovne – až na 2 MB. A samotný čip sa stal zložitejším: počet tranzistorov sa v porovnaní s jeho predchodcom takmer strojnásobil.

Okrem Elbrus-S spoločnosť MCST predstavila radič periférnych zariadení (PDC) - tiež známy ako „južný most“. Hub poskytoval podporu pre „civilné“ aj priemyselné rozhrania. Vďaka KPI bolo možné vytvoriť špeciálny štvorprocesorový pracovný modul MB3S/C, ktorý sa používa vo vojenskej technike.

O rok neskôr bola spustená výroba ďalšej generácie procesorov s názvom Elbrus-2C+. Spoločnosť MCST vo svojich tlačových správach naznačila šesťjadrovú architektúru. To však vôbec nie je pravda! Elbrus-2C+ je v podstate dvojjadrový model. Má dva moduly architektúry Elbrus, ale má aj štyri jadrá digitálneho signálového procesora (DSP) Elvis. Okrem toho krištáľ prešiel mnohými zmenami. Objem vyrovnávacej pamäte druhej úrovne každého jadra je teda 1 MB. Pribudla podpora pamätí DDR2 s efektívnou frekvenciou 800 MHz, ako aj ďalší I/O kanál, cez ktorý môžete pripojiť ďalšie KPI.

Pre procesor bola implementovaná verzia kompilátora jazyka C, ktorý umožňuje generovať kód pre jadrá DSP a zabezpečiť efektívnu interakciu medzi hlavným programom bežiacim na jadrách CPU a procedúrami bežiacimi na DSP. Keď sa pozrieme trochu dopredu, povedzme, že programovanie jadier DSP bolo pomerne ťažké, takže v ďalšej generácii procesorov ich inžinieri MCST úplne opustili. V dôsledku zmien sa výkon procesora výrazne zvýšil a bol už 28 GFLOPS v 32-bitovom režime. Ak porovnáme výkon Elbrus-2C+ s procesormi Intel, domáci vývoj bude o niečo rýchlejší ako riešenia Intel Core 2 Duo.

Výkon procesora možno približne odhadnúť z nasledujúcich diagramov.

Okrem Elbrus-2C+ boli testované procesory Intel Pentium-M ULV (1 GHz, 1 MB cache, 2x DDR-266) a Intel Atom D510 (1,66 GHz, 1 MB cache, DDR2- 800), ako aj ďalšie procesor od MCST - R1000. Ako testovací softvér bol vybraný balík SPEC2000. Ako je zrejmé z diagramov, v režime FP je výkon Elbrus-2C+ na výrazne vyššej úrovni ako u jeho konkurentov. V režime Int je situácia vyrovnaná a výkon všetkých procesorov je často na rovnakej úrovni, hoci na niektorých miestach domáce riešenia otvorene „klesajú“.

Procesory Elbrus-2C+ mali byť použité v digitálnych inteligentných systémoch spracovania signálu, ako sú radary a analyzátory obrazu. Zároveň však boli nové čipy vhodnejšie pre civilné úlohy. Napríklad spoločnosť Kraftway dokonca vydala testovaciu sériu all-in-one počítačov založených na kryštáloch Elbrus-2C+, ale veci nezašli ďalej.

A v apríli 2014 spoločnosť MCST predstavila svoj ďalší vývoj – štvorjadrové procesory Elbrus-4C.

Architektúra procesorov Elbrus-4C

Skôr než sa pustíme do detailného štúdia architektúry nových procesorov Elbrus-4C, je potrebné venovať trochu pozornosti modernej architektúre všeobecne. Ako viete, všetky integrované riešenia možno rozdeliť do dvoch veľkých skupín: CISC (Complex Instruction Set Computer) a RISC (Reduced Instruction Set Computer). Už z názvov je zrejmé, že procesory CISC pracujú so zložitými inštrukciami a procesory RISC so zjednodušenými. Problém s pokynmi pre prvú kategóriu je, že ich dĺžka je neobmedzená. Okrem toho môžu obsahovať niekoľko aritmetických operácií naraz. Až do začiatku osemdesiatych rokov mali úplne všetky procesory architektúru CISC, ale výskum IBM v tom čase ukázal, že zložité inštrukcie nie sú vždy spracované rýchlejšie ako postupnosť elementárnych operácií zodpovedajúcich takejto komplexnej inštrukcii. Takto vznikla architektúra RISC, ktorá využíva zjednodušené príkazy.

Všetky procesory kompatibilné s x86 možno považovať za príklad architektúry CISC, ale nie je to celkom pravda. Fungovanie takýchto riešení je založené na jadre typu RISC. Každý procesor x86 má špeciálnu jednotku na dekódovanie inštrukcií, ktorá konvertuje inštrukcie CISC na inštrukcie RISC.

Procesory x86 sú zároveň superskalárne. To znamená, že procesor dokáže spracovať niekoľko inštrukcií naraz v jednom takte. V dávnej minulosti procesory nemali superskalaritu a vykonávali iba jednu operáciu za takt. Vtedy to nerobilo problémy. Postupom času sa však od CPU vyžadoval čoraz vyšší výkon a technologické možnosti umožnili vytvárať zložitejšie systémy. Preto sa superskalarita stala neoddeliteľnou súčasťou procesorových architektúr. Hlavným problémom superskalarity je, že nie je možné jednoducho vykonávať niekoľko operácií paralelne, pretože medzi nimi môžu existovať závislosti. Pre prehľadnosť tu môžeme uviesť paralelu s programovaním: nemôžete spustiť dve funkcie naraz, ak jedna z nich využíva výslednú hodnotu druhej. Preto majú superskalárne procesory špeciálne vybavenie, ktoré analyzuje závislosti medzi operáciami a rozhoduje o poradí ich vykonávania.

Čo sa týka procesorov Elbrus, tie sú založené na architektúre VLIW. Celkovo je VLIW vývojom architektúry RISC a superskalarity. Zvláštnosťou VLIW je, že každý príkaz môže obsahovať až 23 základných operácií, ktoré musia byť vykonávané paralelne. V tomto prípade je úloha paralelizácie priradená kompilátoru, na rozdiel od tradičných superskalárnych architektúr, kde sú za paralelizáciu zodpovedné hardvérové ​​jednotky procesora. Účinnosť tejto metódy je skutočne vyššia. Kompilátor je schopný analyzovať zdrojový kód oveľa dôkladnejšie ako hardvér procesorov RISC/CISC a nájsť nezávislejšie operácie. Preto je v architektúre Elbrus viac paralelných prevádzkových zariadení ako v tradičných riešeniach. Ukazuje vyššiu rýchlosť na mnohých algoritmoch. Okrem toho nezabúdajme, že ak sa na paralelizáciu operácií používa kompilátor, nie sú potrebné špeciálne hardvérové ​​procesorové jednotky, vďaka čomu je návrh čipu jednoduchší a spoľahlivejší.

Okrem iných funkcií architektúry Elbrus inžinieri MCST zdôrazňujú nasledovné:

• 6 paralelne pracujúcich kanálov aritmetických logických jednotiek (ALU);
• súbor registrov 256 84-bitových registrov;
• hardvérová podpora pre slučky vrátane pipeliningu. Zvyšuje efektivitu využívania zdrojov procesora;
• programovateľné asynchrónne zariadenie na predčerpanie dát s oddelenými čítacími kanálmi. Umožňuje skryť oneskorenia pred prístupom k pamäti a plne využiť ALU;
• podpora špekulatívnych výpočtov a jednobitových predikátov. Umožňuje znížiť počet prechodov a paralelne spustiť niekoľko vetiev programu;
• široký príkaz, schopný špecifikovať až 23 operácií v jednom hodinovom cykle (viac ako 33 operácií pri zbalení operandov do vektorových inštrukcií).

Vývojári samozrejme nezabudli ani na režim kompatibility x86. Za týmto účelom architektúra implementovala systém pre dynamický preklad x86 binárnych kódov do kódov procesora Elbrus. Zjednodušene povedané, systém prekladu vytvorí virtuálny stroj, v ktorom beží hosťujúci operačný systém pre túto bitovosť. Podľa vývojárov bolo na platforme Elbrus v emulačnom režime platformy x86 možné spustiť viac ako 20 operačných systémov (vrátane niekoľkých verzií Windows) a stovky aplikácií.

Stojí za to povedať pár slov o výkone procesora v režime emulácie. Očakáva sa mierny pokles (asi o 20 – 30 %). Súčasne sa niektoré funkcie Elbrus-4S stanú nedostupnými.

Napriek tomu, že nový Elbrus je určený aj na použitie v bežných domácich počítačoch, ich hlavnou oblasťou použitia je stále vojenský priemysel a priemyselné počítače. Preto, ako predtým, inžinieri MCST venovali osobitnú pozornosť otázke bezpečnosti nových kryštálov. Jednou z najznámejších zraniteľností je pretečenie vyrovnávacej pamäte, ku ktorému dochádza, keď procesor zapisuje dáta nad rámec prideleného priestoru v pamäti. To umožňuje útočníkom spustiť na počítači ľubovoľný programový kód. AMD a Intel s týmto problémom bojujú už dlho prostredníctvom svojich technológií No eXecute Bit a Execute Disable Bit, no ich efektivita nie je taká vysoká, ako by sme chceli.

Aby sa zvýšila bezpečnosť, vývojári MCST zvolili inú cestu. Procesory Elbrus-4C podporujú takzvané bezpečné vykonávanie programu. Jeho podstatou je zabezpečiť, aby aplikácia pracovala len s inicializovanými dátami, kontrolovať všetky prístupy do pamäte, či patria do platného rozsahu adries a zabezpečiť medzimodulovú ochranu (napríklad chrániť volajúci softvér pred chybami v knižnici). Tieto kontroly sa vykonávajú v hardvéri.

Za povšimnutie stojí aj ďalší zaujímavý bezpečnostný prvok nových procesorov. V kryštáloch Elbrus-4C je zásobník spojovacích informácií (reťazec návratových adries pre procedurálne volania) oddelený od zásobníka používateľských údajov a je neprístupný takým vírusovým útokom, ako je spoofing návratovej adresy. Vývojári zároveň zdôrazňujú, že dnes pre platformu Elbrus jednoducho neexistujú žiadne vírusy.

Technické vlastnosti "Elbrus-4S"

Procesor Elbrus-4C urobil oproti svojmu predchodcovi výrazný krok vpred. Okrem zvýšenia počtu jadier na štyri sa dočkal mnohých ďalších vylepšení.

V prvom rade treba podotknúť, že výroba procesora prešla na 65 nm procesnú technológiu. Frekvencia hodín CPU sa zvýšila na 800 MHz. Veľkosť vyrovnávacej pamäte inštrukcií prvej úrovne sa zdvojnásobila, teraz je 128 KB. A objem vyrovnávacej pamäte druhej úrovne je 8 MB (oproti 1 MB pre Elbrus-2C+). Výrazne sa zvýšila aj šírka pásma kanálov RAM. Tieto zmeny umožnili dosiahnuť pôsobivý nárast výkonu nových procesorov. V 64-bitovom režime je teda špičkový výkon 25 GFLOPS, čo je viac ako trikrát viac ako pri Elbrus-2C+. V 32-bitovom režime dosiahol výkon 50 GFLOPS. Zároveň sa zvýšila aj zložitosť kryštálu. Elbrus-4S obsahuje 986 miliónov tranzistorov a jeho užitočná plocha je 380 mm2.

Mikroprocesor Elbrus-4S (1891VM8YA)- viacjadrový univerzálny vysokovýkonný mikroprocesor, postavený v súlade s vylepšenou architektúrou Elbrus.

Elbrus-8SV a Elbrus-16S

Každé jadro procesora dekóduje a odošle na vykonanie až 23 operácií za cyklus hodín.

Elbrus-4C je systém na čipe obsahujúci 4 výpočtové jadrá, vyrovnávaciu pamäť úrovne 2 s celkovou kapacitou 8 MB, 3 radiče pamäte, 3 medziprocesorové komunikačné kanály a I/O kanál.

Pracovná taktovacia frekvencia mikroobvodu je 800 MHz. Kryštál je vyrobený podľa technologického štandardu 65 nm, priemerný stratový výkon je 45 W. K dispozícii sú prostriedky na výrazné zníženie straty energie.

Hlavnou oblasťou použitia mikroprocesorov Elbrus-4C sú servery, stolové počítače, výkonné vstavané počítače určené na prácu v oblastiach so zvýšenými požiadavkami na nasledujúce aspekty:

• Informačná bezpečnosť
• Rozsah prevádzkových teplôt
• trvanie životného cyklu produktu

Vlastnosti architektúry Elbrus umožňujú efektívne využiť procesor Elbrus-4C v systémoch digitálneho inteligentného spracovania signálov, v matematickom modelovaní, vedeckých výpočtoch a ďalších oblastiach so zvýšenými požiadavkami na výpočtový výkon.

Ďalšie informácie nájdete v novinke venovanej ukončeniu testov procesora.

Poznámka: pri práci na projekte bol pre procesor použitý pracovný názov „Elbrus-2S“.

Charakteristika

Galéria

Video blog Maxima Gorshenina zverejnil recenziu hotového domáceho počítača „Elbrus-801 PC“ založeného na 8-jadrovom ruskom procesore „Elbrus-8S“. Uvádza sa, že masová výroba nového produktu sa začne v druhom štvrťroku 2017.

Podľa údajov predtým publikovaných v ruských médiách je Elbrus-8S úplne ruský vývoj: architektúru, obvody a topológiu mikroprocesora navrhli špecialisti z Inštitútu elektronických riadiacich strojov (INEUM) a spoločnosti MCST.

Bol vydaný nový ruský procesor Elbrus-8S. Tentoraz to nie je také vtipné

Čip má 8 jadier s vylepšenou 64-bitovou architektúrou Elbrus tretej generácie. Objem vyrovnávacej pamäte druhej a tretej úrovne je 4 a 16 MB. Frekvencia hodín každého jadra Elbrus-8S je 1,3 GHz. Nárokovaný výkon dosahuje 250 gigaflops (miliardy operácií s pohyblivou rádovou čiarkou za sekundu). Poskytuje sa 28-nanometrová výrobná technológia.

Vo videu z kanála Maxima Gorshenina je veľa zaujímavých informácií o novom počítači Elbrus-801 založenom na tomto 8-jadrovom procesore:

Zaujímavý príbeh z rovnakého zdroja o doskách pre Elbrus-8S:

Povedzte o článku svojim priateľom na sociálnych sieťach!

Boli vydané prvé počítače a servery založené na procesoroch Elbrus 8C

Informácie

Mikroprocesor « Elbrus-8S"(1891VM10Ya) je vysokovýkonný univerzálny procesor s vylepšenou architektúrou Elbrus, ktorá umožňuje vykonávať až 25 operácií za cyklus hodín v každom jadre - 250 miliárd operácií s pohyblivou rádovou čiarkou za sekundu. Navrhnuté a vyrobené podľa štandardov technológie 28 nm, čo znižuje spotrebu energie.

Vlastnosti "Elbrus-8S":

• Originálna architektúra Elbrus, poskytujúca vysoký výkon v matematických výpočtoch, kryptografii, digitálnom spracovaní signálov.
• Hardvérová podpora pre zabezpečenú prácu s počítačom. Samostatný zásobník hovorov, ktorý poskytuje výhody z hľadiska informačnej bezpečnosti.
• Vykonávanie binárnych kódov v inštrukčnej sade Intel x86 a x86-64 pomocou dynamického prekladu bez rekompilácie programov.
• Rozšírený teplotný rozsah od -60 do +85 stupňov.

Prítomnosť 4 pamäťových prístupových kanálov a 3 medziprocesorových výmenných kanálov vám umožňuje budovať škálovateľné výpočtové systémy, ktoré poskytujú vysokorýchlostné spracovanie a prenos informácií.

Charakteristika

AWP Elbrus 401 je prvý ruský počítač s procesorom vyrobeným v Rusku. Elbrus 401 charakteristiky, recenzie, popis.

Mnohí čakali, kedy to vyjde prvý ruský počítač a nakoniec to začalo existovať, objavil sa počítač s automatizovanou pracovnou stanicou Elbrus-401 s procesorom vyrobeným v Rusku.

Procesor "Elbrus-8S"! 28 nanometrov. Choď do Ruska!

Hoci nie, predchádzajúca verzia 1 ruského počítača Elbrus 4.4 už bola vydaná pred ním.

Pozrime sa, z čoho je vyrobený a aké sú vlastnosti Elbrus-401. Počítač je zostavený v skrini MiniTower a nie je vôbec lacný, aj keď cena Elbrus-401 by mala v budúcnosti klesať. PC beží na operačnom systéme Elbrus založenom na jadre Linux s možnosťou inštalácie ďalších operačných systémov, ktoré podporujú beh na platforme Intel x86, x86-64.

Tu sú nejaké charakteristika počítačovo automatizovaného pracoviska Elbrus-401: prevádzka na frekvencii 800 MHz, 1 TB pevný disk a 128 GB mSATA, 24 GB RAM rozšíriteľná až na 96 GB, grafická karta AMD Radeon série 6000,

Elbrus-401 je len jeden z prvých ruských počítačov, žiaľ, PC nie je vôbec lacný. Neskôr v procese hromadnej výroby cena za počítače Elbrus by sa mala znížiť. Rusko bude v budúcnosti vyrábať nielen počítače, ale aj notebooky, tablety a výkonné smartfóny.

Zaujímal by ma váš názor, či budú môcť ruskí technológovia konkurovať zahraničným výrobcom a kedy by sa tak podľa vás malo stať. Nechajte svoje preskúmanie o budúcnosti výpočtovej techniky v Rusku.

• Budeme radi, ak k článku zanecháte recenziu, komentár, užitočné tipy alebo doplnenie.
• Máte nejaké pripomienky k tejto téme? určite pridajte!
• Ďakujeme za vašu odozvu a vaše komentáre!

Bez jedného dňa prešli tri roky od ohlásenia domáceho mikroprocesora Elbrus-8S. Pripomeňme, že rad procesorov Elbrus vyvíja spoločnosť MCST JSC a je považovaný za jeden z najúspešnejších domácich vývojov v tejto oblasti.

Vývoj domácich procesorov sa samozrejme nezastavil pri Elbrus-8C.

Stojí za to povedať, že samotný model Elbrus-8S vyzeral sľubne v porovnaní s predchádzajúcim ruským vývojom. Samozrejme, nemožno očakávať skutočnú konkurenciu od Intelu a AMD od MCST JSC. Hmotnostné kategórie nie sú rovnaké. Na to ale takéto procesory nie sú určené. Ide o informačnú bezpečnosť a technologickú nezávislosť. Samozrejme, veľmi by som chcel vidieť komerčný úspech radu Elbrus, ale vzhľadom na zanedbateľnú veľkosť dodávaných sérií sú náklady na každý procesor enormné. Treba pripomenúť, že nehovoríme o najmodernejšom procesore. Aj keď nie úplne beznádejne.

Za posledné tri roky prešiel model 8C modernizáciou. Vylepšená verzia 8SV dostala podporu DDR4, zväčšenú plochu čipu a zvýšenú taktovaciu frekvenciu.

Inžinierom MCST JSC sa podarilo zabezpečiť viac ako dvojnásobné zvýšenie špičkovej produktivity. Vydanie je naplánované na rok 2018. Stránka procesora na webovej stránke MCST JSC.

Nedá sa však nepochopiť, že Elbrus-8SV je, aj keď kvalitná, modernizácia zastaraného procesora. Podľa plánov spoločnosti by 8C a 8SV mali byť do roku 2022 nahradené Elbrus-16C. Očakáva sa prechod na 16 nm procesnú technológiu a takmer trojnásobný nárast špičkového výkonu. Počet jadier sa plánuje zvýšiť na 16 a frekvencia hodín na 2000 MHz.

Či sa tieto plány naplnia, ukáže čas. Za zmienku však stojí technický proces, ktorý sa plánuje použiť pri tomto vývoji. Zatiaľ čo 16nm v súčasnosti nevyzerá ako zastaraný proces, do roku 2022 bude pravdepodobne vyzerať archaicky. AMD už vyrába procesory pomocou 12 nm technológie a experimentuje so 7 nm. Intel je zaneprázdnený prechodom na 10 nm procesnú technológiu.

Technický proces samozrejme nie je jediným faktorom určujúcim produktivitu. Tieto čísla by sa mali považovať za objektívny ukazovateľ úrovne rozvoja domáceho mikroprocesorového priemyslu. A nie je to také zlé, ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať.

Ministerstvo priemyslu a obchodu v roku 2011 vyhlásilo výberové konania „na realizáciu výskumných a vývojových prác v rámci podprogramu federálneho cieľového programu č. 1 časť 28“. Tento program sa nazýva „Vývoj základne elektronických komponentov a rádiovej elektroniky“ a je určený na roky 2008–2015.

Práca prebiehala v dvoch častiach: „Vývoj heterogénneho mikroprocesora so špičkovým výkonom viac ako 150 Gflops na základe vysokovýkonných univerzálnych 64-bitových jadier procesora“ a „Vývoj 64-bitového mikroprocesora s integrovanou grafikou so špičkovým výkonom. viac ako 24 Gflops.” Obe časti vyhrala spoločnosť MCST. Výsledky prác vykonaných v rámci trojročných zmlúv boli odovzdané včas - v decembri 2015. 836 miliónov bolo investovaných do vývoja Elbrus-8S a 410 miliónov rubľov bolo investovaných do Elbrus-1C+.

Intel Core i7-4930K má výkon asi 150 Gflops, bol vydaný v treťom štvrťroku 2013 a v Rusku stojí od 20 000 rubľov. Výkon Elbrus-1C+ je porovnateľný s Intel Core i7-880, ktorý bol vydaný v druhom štvrťroku 2010, cena začína od 25 000 rubľov.

Čo sú Elbrus?

Architektúru procesora používa MCST už viac ako desať rokov a bola len vylepšená. Elbrus-8S je 8-jadrový čip vyrobený pomocou 28-nanometrovej technológie a navrhnutý na spracovanie veľkého množstva dát v reálnom čase. Tento čip je možné použiť v PC, vysokovýkonných systémoch a serveroch, v komplexoch na digitálne spracovanie signálu.

Elbrus-1C+ je vyrobený 40 nm technológiou. Obsahuje jedno jadro architektúry Elbrus a grafické jadro s hardvérovou 3D akceleráciou. Procesor je určený pre priemyselnú automatizáciu, terminály, jednodoskové vstavané a prenosné počítače.

Oba čipy sú dostupné len v obmedzenom množstve. Neboli zaradené do veľkosériovej výroby a neobjavili sa vo verejnom predaji.

Je tiež známe, že v januári 2016 začala United Instrument-Making Corporation vyvíjať zariadenie chránené pred kybernetickou špionážou na Elbrus-8S a v rokoch 2017-2018. Spracovateľov kúpi ministerstvo vnútra.