"Елбрус" - процесор в Русия. Спецификации и история на

Още от създаването на компютърните технологии в нашата страна, дизайнът на високопроизводителни системи се счита за един от най-важните цели на националната наука. От 90-те години на проучването са били свързани с принципно нова състояние - необходимостта от прилагане на новото развитие на базата на руските микропроцесори. Резултатът е създаден "Елбрус" - процесор, в своята изчислителна мощност не отстъпва на най-добрите чужди модели.

История на създаване

В момента само няколко държави по света са проектиране компютри с микропроцесор на собствения си дизайн - в САЩ, Великобритания, Япония и Китай. Очевидно е, че в рамките на заместване на сигурността и внос Русия също изисква процесор, което е достатъчно, за да отговори на изискванията на въоръжените сили, правоприлагащите органи, администрацията и образованието. А е възможно - и пускането на пазара на продукта. След десетилетия активна работа на учени и инженери на Spark-технология на Московския център (MCST) не се срамува да представи най-новото развитие на 2014-15 години: осем процесор "Елбрус 8в". Но преди това историческо събитие е преминал дълъг път на теоретични изчисления и практически изследвания.

В СССР изключително значение за развитието на компютърните технологии ние имаме академична работа С. А. Лебедева. Групата, водена от него в Академията на науките на Института по фина механика и компютърни технологии (РИТ и ВТ) са били създадени от електронни изчислителни машини (компютри) петнадесет модели - от първата тръба до високоскоростни машини с интегрална.

"Елбрус-1"

Идеята за архитектурните линии, след това въплътено в руската процесор "Елбрус", е роден през 1969 година. Причината за развитие е необходимост "интелектуализация" на стратегически системи. Като главен дизайнер VS Burtsev, изключителен експерт по компютърни науки, по-късно академик.

През 1979 г., ITM и VT държавна комисия беше представена от първото поколение на многопроцесорни компютри комплекс "Елбрус" (IAC). Процесорът е разработен въз основа на TTL-логика. Системата се използва в оръжейната индустрия.

"Елбрус-2"

второ поколение на МВК "Елбрус" След шест години, успешно теста. Процесорът и новата елементна база са напълно националното развитие. Системата се основава на високоскоростна интегрални схеми с емитер-свързан логика IC-100 серия. Ефективност "Елбрус-2" в конфигурация desyatiprotsessornoy е 125 Mill. В секунда.

ERM е построена с модулен с повишена надеждност. Благодарение на бързината и гъвкавостта на комплекса е била използвана в продължение на много години в ключовите съоръжения на стратегически системи. Уникален за характеристиките му успява да постигне, внедряване и развитие на редица съвременни идеи ERM в организацията на изчислителния процес.

"Елбрус-3"

Следващият етап (1986-1994) е създаването на третото поколение на МВК "Елбрус". Процесорът вече е още по-мощен електронни компоненти - по-съвършени. Ръководител на проекта, избран за член-кореспондент на БАН Б. А. Babayana. Между другото, той прави основен принос за развитието на МВК "Елбрус-1" и "Елбрус-2".

Оценка на предимствата и недостатъците на тях разработи суперскаларна архитектура реализира във второто поколение на МОК, Борис Artashesovich предложи по-напреднали прилагане на концепцията на широка инструкция дума. Преди разпадането на Съюза на експерти успяха да съберат прототип, но финансиране, както на новите власти спряха.

съвременен

Продължаването на този проект линия е свързана с дейността на ЗАО MCST. В неговата структура, водещите местни mikroelektronschiki правят основен залог за използването на микропроцесорна технология, започват да създават две серии от микропроцесори и компютърни системи, базирани на тях. Тези работи след това са помогнали да се създаде мощен руски процесор "Елбрус" 2014 освобождаване.

основа на проекта за първата серия беше отворена архитектура Scalable процесорната архитектура (SPARC), специфичното от Sun Microsystems. Процесори «R» семейство са създадени въз основа на нея.

В основата на втората серия е оригиналната архитектура на "Елбрус", разработване на принципите, които са били приети и определени в IAC-3 (първоначално е бил наречен "архитектура E2k»). Там бяха създадени четири основни типа процесори. По този начин, "Елбрус" (CPU): Сравнението на моделите са дадени в таблицата по-долу.

"ЕЛБРУС-4в"

Един от най-новите успешното развитие на компанията е MCST процесор "Елбрус-4в." Неговата архитектура се основава на оригиналния дизайн, който служи като база за микроархитектура VLIW. За изчисляване процеси, отговорни 4 ядра 800 MHz, кеш памет 2 MB за всяка проба.

Въпреки очевидната архаизъм от гледна точка на технологията на производство (големи, малки честота технологически процеси "на миналия век" 65 нанометра), ефективност на електронно устройство е сравнима с Intel серия "аз". С по-малко консумация на енергия (45W) изпълнението му е до 50 GFLOPS. За сравнение, стария модел Intel Core i7-975 на Extreme Edition е с капацитет от 53 GFLOPS при много по-високи честоти и консумацията на енергия. Този модерен руски процесор "Елбрус" 2014 моделна година бе поставен тест и излезе в серията.

"Елбрус-8C"

Изглежда, че по време на еволюцията свърши, това беше началото на революционен пробив за вътрешни микроелектроника. ЗАО "MCST", заедно с Института за Електронни машини за контрол е разработила и произвежда ново поколение дизайн инженеринг на продукта. За промишлено производство на подготовката процесор "Елбрус 8в", създаден по технологията на 28-нанометров процес.

Устройството ще работи в тандем с контролера и националното развитие KPI-2. Въпреки, че контролера докато освободен на 65 нм технология процес, той поддържа три Gigabit Ethernet мрежов контролер, 20 линии PCI-Express шина 2.0, осем 2.0 от USB-порта, осем SATA-портове. Комуникация с процесора е 16 GB / сек.

технически характеристики

Производител разкри основните характеристики на "Елбрус" нова система:

• Процесор - 8 ядра без gipertredinga.
• размер Crystal - 350 mm ^2.
• Второ ниво кеш за всяко ядро - 512 кV.
• кеш от трето ниво е често срещаните - 16 MB.
• Изпълнение на цикъл - 30 операции.
• Честота - 1.3 GHz, когато тези параметри са гарантирани непрекъсната работа на всички ядрени неограничено време, дори и сто процента натоварване.
• Изпълнение (връх) - 250 GFLOPS.
• Мощност - 60-90 вата.
• Лиценз независимост от Intel, като същевременно се гарантира подкрепа за основни операционни системи с x86 / x86-64 архитектура.

Както можете да видите, Руската процесор "Елбрус" най-новото поколение на до пет пъти по-продуктивни, отколкото модела 4C.

архитектура

Като важен резултат на компанията ЗАО MCST разработен оригиналната архитектура на микропроцесора "Елбрус". Процесорът е насочена към увеличаване на хардуерни ресурси, за данните от показатели за ефективност. В генералното класиране той принадлежи към категорията на архитектура, използвайки принципа на широк инструкция дума VLIW (Very Large Инструкция Word), компилаторът генерира за паралелно изпълнение поредица от групи (широки инструкции думи), в който няма никакви зависимости между екипи в рамките на групата и сведени до минимум зависимостта между отбори в различните групи.

По този начин, руски процесор "Елбрус" силно използва паралелизъм на ниво операции присъства в кода на програмата. Резултатът е голям архитектурен скорост от освобождаването на паралелното апарати функции, присъщи суперскаларна архитектури и да ги прехвърляте оптимизиране компилатор. Това е довело, както и други важни характеристики, присъщи архитектура "Елбрус" - устройства с ниска консумация на енергия.

Заедно с ефективното използване на паралелизъм в архитектурата на операциите "Елбрус" устройство положи приложат други видове (нива) на паралелизма, присъщи на изчислителния процес:

• едновременност проблеми в multicomputer комплекси;
• контрол Concurrency потоци на обща памет;
• вектор успоредност.

Съвместим с x86 архитектура

Като основно изискване в областта на архитектурата, разработчиците първоначално считат осигуряването на ефективен бинарна съвместимост с господстващо Intel x86 микропроцесорна архитектура. Тя се осъществява на базата на динамичен скрити превод и подкрепата си оборудване микропроцесор "Елбрус". Той също така определя свойствата на новия вътрешен архитектура е развитието на хардуерна поддръжка сигурна компютри (програмиране модул), значително улеснява работата на програмистите да създаде големи софтуерни системи с ограничени срокове.

практическо приложение

Когато се планира да използва руски процесори? Трябва да се разбере, че този продукт е разработен с една-единствена цел - да осигури самодостатъчна, независим от енергийния и лицензирането на микроелектрониката и компютърните технологии. Компютри за "Елбрус" процесор с високо ниво на сигурност и защита от компютърни вируси в търсенето в отбранителната промишленост, в службите за сигурност, важни държавни институции.

В същото време, системата позволява обичайните Windows и Linux, което отваря пътя, ако не и за средния потребител, че корпоративният сектор. MCST предлага защитени компютри и сървъри, които могат да работят при тежки условия.