"Elbrus" - procesor u Rusiji. Specifikacije i povijest

Od osnivanja kompjuterske tehnologije u našoj zemlji, dizajn sistema visokih performansi se smatra kao jedan od najvažnijih ciljeva nacionalne nauke. Od 90-ih godina studija bili povezani sa fundamentalno novi uslov - potreba za implementaciju novog razvoja na osnovu ruskog mikroprocesora. Rezultat je nastao "Elbrus" - procesor, u svojoj procesorske snage ne zaostaje za najbolji strani modela.

Povijest stvaranja

Trenutno, samo nekoliko zemalja širom svijeta osmišljavaju kompjutera sa mikroprocesorom vlastitog dizajna - u SAD-u, Velikoj Britaniji, Japanu i Kini. Očigledno je da u okviru supstitucije sigurnost i uvoza Rusije također zahtijeva procesor koji je dovoljan da zadovolji zahtjeve oružanih snaga, agencija za provođenje zakona, uprave i obrazovanja. A moguće - i komercijalizacije proizvoda. Nakon desetljeća aktivnog rada naučnika i inženjera u Moskvi Centra Spark-Technology (MCST) se ne stidi da predstavi najnovije razvoj 2014-15 godine: osam-procesor "Elbrus 8c". Ali, prije toga historijski događaj je prošao dug put od teorijskog proračuna i praktično istraživanje.

U SSSR-u od izuzetnog značaja za razvoj kompjuterske tehnologije imamo akademski rad S. A. Lebedeva. Grupe koju je predvodio ga je na Akademiji nauka Instituta za preciznu mehaniku i Computer Technology (ITM i VT) kreirao je elektronski računarstva mašine (kompjuteri) petnaest modela - od prvog cijev na mašine velike brzine integrisanog kola.

"Elbrus-1"

Ideja arhitektonskog linija, kasnije sadržane u ruskom procesor "Elbrus", rođen je 1969. godine. Razlog za razvoj bila je potreba "intelektualizacije" strateških sistema. Postao glavni dizajner VS Burtsev, izuzetan stručnjak iz informatike, kasnije akademik.

1979. godine, ITM i VT Državna komisija je predstavljena prva generacija multiprocesorske računarstva kompleksa "Elbrus" (IAC). Procesor je izrađen na TTL-logika. Sistem se koristi u industriji oružja.

"Elbrus-2"

drugu generaciju MVK "Elbrus" Nakon šest godina, uspješno prošao test. Procesor i nove baze element bili potpuno nacionalnog razvoja. Sistem je baziran na high-speed integrisana kola sa emiter-povezana logika IC-100 serije. Predstava "Elbrus-2" u konfiguraciji desyatiprotsessornoy je 125 mil. U sekundi.

ERM je izgrađen na modularan način sa povećanim pouzdanost. Zahvaljujući brzinu i otpornost kompleksa je korišten za mnogo godina u ključnim objektima strateških sistema. Jedinstven za svoje vreme karakteristike postignute realizacije ERM i razvoj brojnih naprednih ideja u organizaciji računarskih procesa.

"Elbrus-3"

Narednoj fazi (1986-1994) bilo je stvaranje treće generacije MVK "Elbrus". Procesor je sada još snažniji elektronske komponente - više savršeno. voditelj projekta izabran dopisnog člana Akademije nauka B. A. Babayana. Usput, on je fundamentalni doprinos razvoju MVK "Elbrus-1" i "Elbrus-2".

Procjenu prednosti i mane od njih razvio superskalarni arhitektura implementira u drugu generaciju ERM, Boris Artashesovich predložio napredniji implementaciju koncepta širokog instrukcija riječ. Prije raspada Unije stručnjaka uspio sastaviti prototip, ali sredstva kao nove vlasti zaustavio.

savremenik

Nastavak ovog projekta linija je povezan sa aktivnostima ZAO MCST. U svom sastavu vodećih domaćih mikroelektronschiki nekih bitnih ulog na korištenje mikroprocesora tehnologije, počeo formirati dvije serije mikroprocesora i računarskih sistema na osnovu njih. Ovi radovi su potom je pomogao da se stvori snažan ruski procesor "Elbrus" 2014 izdanje.

osnova projekta za prve serije bio je otvorena arhitektura Scalable Arhitektura procesora (SPARC), Navedeni Sun Microsystems. Procesori «R» porodice su stvorene na osnovu njega.

Osnova drugoj seriji je bio izvorni arhitekture "Elbrus", razvija principe koje su odobrene i utvrđene u IAC-3 (prvobitno se zvala "arhitektura E2K»). Tu su stvoreni četiri osnovne vrste procesora. Dakle, "Elbrus" (CPU): poređenje modela dat je u tabeli.

"ELBRUS-4c"

Jedan od najnovijih uspješan razvoj kompanije bila je MCST procesor "Elbrus-4c." Njegova arhitektura je bazirana na originalnom dizajnu, koja je služila kao osnova za mikroarhitekturi VLIW. Za izračunavanje obrađuje odgovorni 4 jezgra 800 MHz, keš memorija 2 MB na svakoj jezgri.

Uprkos očiglednom arhaizam u smislu proizvodne tehnologije (velike, male frekvencije, procesne tehnologije "prošlog vijeka" 65 nm), elektronski efikasnost uređaj može porediti sa Intel serije "i". Uz manju potrošnju energije (45W) svoj učinak do 50 Gflops. Za usporedbu, stariji model Intel Core i7-975 Extreme Edition ima kapacitet od 53 Gflops po znatno višim frekvencijama i potrošnju energije. Ovaj moderni ruski procesor "Elbrus" 2014 model godine pušten je test i izašla u seriji.

"Elbrus-8C"

Čini se da je vrijeme evolucije je gotovo, to je bio red na revolucionarni iskorak za domaće mikroelektronici. ZAO "MCST" zajedno sa Institutom za elektronsku kontrolu Machines je razvio i proizveo novu generaciju dizajna inženjering proizvoda. Za industrijsku proizvodnju priprema procesor "Elbrus 8c" stvorio na 28-nanometarskom procesu tehnologija.

Uređaj će raditi u tandemu sa kontrolerom i nacionalnog razvoja KPI-2. Iako je kontroler dok pušten na 65 nm proces tehnologije, podržava tri Gigabit Ethernet mrežni kontroler, 20 redova PCI-Express bus 2.0, osam 2.0 USB porta, osam SATA porta. Komunikacija sa procesorom je 16 Gb / s.

tehničke karakteristike

Proizvođač otkrio glavne karakteristike "Elbrus" novog sistema:

• Procesor - 8 jezgri bez gipertredinga.
• Crystal veličina - 350 mm ^2.
• Drugog nivoa keš za svaku jezgru - 512 kV.
• cache trećeg nivoa je zajedničko - 16 MB.
• Izvršenje po ciklusu - 30 operacija.
• Takta - 1.3 GHz, kada su ovi parametri su zagarantovana nesmetan rad svih nuklearnih neograničeno vrijeme, čak i ako sto posto opterećenja.
• Učinak (Peak) - 250 Gflops.
• Power - 60-90 vati.
• nezavisnost licencu od Intela, uz osiguranje podrške za većinu operativnih sistema sa x86 / x86-64 arhitekture.

Kao što možete vidjeti, ruski procesor "Elbrus" najnovije generacije i do pet puta više produktivniji od modela 4C.

arhitektura

Kao važan rezultat kompanije ZAO MCST razvio originalnu arhitekturu mikroprocesora "Elbrus". Procesor je usmjeren na maksimiziranje hardverskih resursa za podatke metrike performansi. U generalnom plasmanu spada u kategoriju arhitekture, po principu širokog instrukcija riječ VLIW (Very Large Instruction Word), kompajler generiše za paralelni slijed izvršenje grupa (široki instrukcija riječi), u kojima nema ovisnosti između timova unutar grupe i minimalno ovisnost između timova u različitim grupama.

Dakle, ruski procesor "Elbrus" veoma koristi paralelizam na razini operacija je prisutan u programskom kodu. Rezultat je veliki arhitektonski brzine oslobađanja paralelizacija aparata funkcije svojstvene superskalarni arhitekture i prebaciti ih optimizaciju kompajler. To je dovelo i druge važne funkcije svojstvene arhitekture "Elbrus" - uređaji niska potrošnja energije.

Uz efikasno korištenje paralelizma u arhitekturi poslovanja "Elbrus" uređaj položili implementirati druge vrste (nivoa) paralelizma inherentne u procesu računarstva:

• problemi konkurentnosti u multicomputer kompleksi;
• kontrole konkurentnosti teče na zajedničku memoriju;
• vektor paralelizam.

Kompatibilan sa x86 arhitekturom

Kao osnovni zahtjev u arhitekturi, programeri u početku smatra da pruži efikasnu binarna kompatibilnost sa dominantnim Intel x86 mikroprocesor arhitekture. To se sprovodi na osnovu skrivenih dinamičan prijevod i podršku opreme mikroprocesor "Elbrus". Ona također određuje svojstva novih domaćih arhitektura je razvoj hardvera za podršku sigurne računarstva (programiranje modula), što značajno olakšava rad programera stvoriti velikih softverskih sistema sa ograničenim rokovima.

praktičnu primjenu

Gdje se planira koristiti ruski procesore? To treba shvatiti da je ovaj proizvod je dizajniran s jednim ciljem - da obezbijedi sebi dovoljan, nezavisno od ponude i licenciranje mikroelektronike i kompjuterske tehnologije. Računala na "Elbrus" procesor s visokom razinom sigurnosti i zaštite od računarskih virusa potražnje u odbrambenoj industriji, u službama sigurnosti, važne državne institucije.

U međuvremenu, sistem omogućava uobičajene Windows i Linux, koji se otvara put, ako ne i do prosječnog potrošača, da je korporativni sektor. MCST nudi zaštićeni računala i servera, sposobni za rad u teškim uvjetima.