Interested Article - Эльбрус (процессорная архитектура)

amity
  • 2021-06-05
  • 1

Не следует путать с семейством суперкомпьютеров «Эльбрус» .
Логотип процессоров «Эльбрус»

« Эльбрус » — процессорная архитектура и одноимённое семейство универсальных VLIW - микропроцессоров , разрабатываемых российской компанией МЦСТ при участии ИНЭУМ , продолжая развитие процессорных технологий советских вычислительных комплексов « Эльбрус ».

Наименование

Наименование «Elbrus» — акроним от англ. ExpLicit Basic Resources Utilization Scheduling — «явное планирование использования основных ресурсов».

Особенности

«Эльбрус» на выставке « Армия-2022 »

Основные особенности:

  • длинное командное слово — способность выполнять несколько операций за один такт операций, что обеспечивает высокую производительность при умеренной тактовой частоте;
  • динамическая двоичная трансляция — эмуляция работы процессора на архитектуре x86 , используемая для выполнения x86-программ (требует 2 ядра для работы);
  • защищённый режим — аппаратный контроль целостности структуры памяти, обеспечивающий информационную безопасность;
  • отсутствие микрокода — компилятор переводит исходный код сразу в двоичный код, минуя микрокод, как это реализовано на x86 [ уточнить ] .

Работа с периферией в процессоре обеспечивается через контроллеры серии КПИ (контролер периферийных устройств) — название серии южных мостов , разработанных компании МЦСТ для компьютеров на процессорах Эльбрус и . Серия КПИ (2010) предназначена для процессоров 4С , , 2С+ и , серия КПИ-2 — для 8С , 1С+ , , в последующих моделях процессора южный мост встроен, однако сохранена возможность подключать дополнительно контроллер КПИ-2 для расширения набора периферии.

Производство

В связи с ограниченным спросом процессоры «Эльбрус» производят малыми сериями под заказ, используются две площадки — завод Микрон в Зеленограде (техпроцесс до 90 нм ) и фабрика TSMC в Синьчжу, Тайвань . В 2017 году планировалось наладить выпуск Эльбрус-4СМ — адаптированную версию Эльбрус-4С под мощности завода «Микрон», но предприятие не смогло перейти на необходимый для этого техпроцесс 65 нм .

Санкции

Из-за санкций против РФ производство российских процессоров «Эльбрус» и «Байкал», возможно, придется переносить с тайваньского завода в Китай, на это понадобится полтора-два года, заявил в интервью «Газете.Ru» исполнительный директор Консорциума отечественных разработчиков систем хранения данных РосСХД Олег Изумрудов.

До марта 2022 года процессоры «Байкал» и «Эльбрус» выпускала тайваньская компания TSMC . В 2022 году готовые партии данных процессоров не отпускались в Россию .

Совместимые операционные системы

Операционные системы, поддерживающие процессоры архитектуры «Эльбрус»: QNX (российская сборка ЗОСРВ «Нейтрино-Э» КПДА.10965-01), ОСРВ «БагрОС-4000» , также выпущен ряд дистрибутивов Linux — ОС Эльбрус , МСВС , ALT Linux , Astra Linux Special Edition «Ленинград», Лотос .

Список процессоров

Наименование процессора Эльбрус 2000 Эльбрус-S Эльбрус-2С+ Эльбрус-4С Эльбрус-1С+ Эльбрус-8С Эльбрус-8СВ Эльбрус-2С3 Эльбрус-12С Эльбрус-16С Эльбрус-32C
Год выпуска 2005 2010 2011 2014 2016

1 квартал

2015

(серийно с 2016)

(серийно с 2020) (в планах 2021) (в планах 2022) (в планах 2022) по плану в 2025 инж. образец
Техпроцесс, нм 130 90 90 65 40 28 28 16 16 16 7
Архитектура Эльбрус 1 поколение Эльбрус 2 поколение Эльбрус 2 поколение , ElCore9 (DSP) Эльбрус 3 поколение Эльбрус 4 поколение , MGA2, Vivante GC2500 (3D-ускоритель) Эльбрус 4 поколение Эльбрус 5 поколение Эльбрус 6 поколение ,

PowerVR GC6650

Эльбрус 6 поколение Эльбрус 6 поколение Эльбрус 7 поколение
Версия системы команд 1 2 2 3 4 4 5 6 6 6 7
Количество ядер 1 1 2 (+4 DSP) 4 1 (+1 3D, +1 2D) 8 8 2 (+1 3D, +2 2D, +4 видео) 12 16 32
Тактовая частота, МГц 300 500 500 800 1000 1300 1500 2000 2000 2000 2500
Производительность (32 бита), Гфлопс 4,8 8 28 50 24 250 576 192 1152 1500 3000
Производительность (64 бита), Гфлопс 2,4 4 8 25 12 125 288 96 576 750 1500
Потребляемая мощность, Вт 6 20 25 45 10 80 90 10 95 130
Команд на 1 такт 23 23 23 23 25 25 (41 в векторном режиме) 50 50 50 50
Кеш уровня 1, КБ (данные + команды) 64 + 128 (64 + 128) / ядро (64 + 128) / ядро (64 + 128) / ядро (64 + 128) / ядро (64 + 128) / ядро
Кеш уровня 2, МБ 0,25 2 2 8 2 4

0,5 / ядро

4

0,5 / ядро

4

2 / ядро

12

1 / ядро

16

1 / ядро

Кеш уровня 3, МБ 16 16 24 32 64 суммарно 1+2+3
Тип встроенного контроллера памяти - DDR2 -500 DDR2-800 DDR3 -1600 DDR3-1600 DDR3-1600 DDR4 -2400 DDR4 -3200 ECC DDR4 -3200 ECC DDR4-3200 ECC DDR5 ECC
Количество каналов обмена с памятью - 1 1 3 2 4 4 2 2 8 6
Пропускная способность шины памяти, Гбайт/с 4,8 8 12,8 38,4 25,6 51,2 68,3 51,2 51,2 200 170
Площадь кристалла, мм² 189 142 289 380 122 321 350 222 300 618
Число транзисторов, млн 75,8 218 368 986 375 2730 3500 6000
Число слоёв металла 8 9 9 9
Тип корпуса HFCBGA 900 HFCBGA 1156 HFCBGA 1296 HFCBGA 1600 HFCBGA 1156 FCBGA 2028 FCBGA 2028 FCBGA 1903 HFCBGA 4804
Максимальное число ядер в системе

с общей памятью (прямое соединение)

2 4 8 16 32 32 2 24 64 128
Максимальное число ядер в системе

с общей памятью (через чип-коммутатор)

- 16 32 64
Каналы межпроцессорного обмена ccLVDS - 3 3 3 0 3 3 0 1 3
Пропускная способность одного канала ccLVDS, Гбайт/с - 4 4 12 16
Пропускная способность канала ioLVDS, Гбайт/с - 2 2 4 8 8 8 9,6
Комплексирование машин через каналы RDMA до 2 до 4 до 4 до 4
Пропускная способность канала ввода-вывода/RemoteDMA, Гбайт/с 2 2 2 4
Южный мост на базе FPGA КПИ КПИ КПИ КПИ2 КПИ2 КПИ2 встроен встроен встроен встроен

Примечания

  1. . Дата обращения: 24 декабря 2022. 22 декабря 2022 года.
  2. . Дата обращения: 28 февраля 2020. 28 февраля 2020 года.
  3. . Дата обращения: 28 октября 2020. 4 ноября 2020 года.
  4. . Дата обращения: 28 октября 2020. 31 октября 2020 года.
  5. Владимир Иванов (07.05.2014). . ZOOM.CNews. из оригинала 14 мая 2014 . Дата обращения: 13 мая 2014 . {{ cite news }} : Проверьте значение даты: |date= ( справка )
  6. . www.mcst.ru . МЦСТ (2016). Дата обращения: 24 февраля 2020. 30 марта 2018 года.
  7. . Дата обращения: 24 февраля 2020. 27 декабря 2019 года.
  8. ↑ Трушкин Константин Александрович. [ Линейка процессоров Эльбрус и основные компоненты аппаратно-программной платформы "Эльбрус"] // mcst.ru. — 2021. 27 февраля 2021 года.
  9. . Дата обращения: 20 апреля 2021. 9 июля 2021 года.
  10. ↑ . Дата обращения: 20 ноября 2020. 5 декабря 2020 года.
  11. . Дата обращения: 3 марта 2022. 3 марта 2022 года.
  12. . Дата обращения: 3 марта 2022. 3 марта 2022 года.
  13. . Дата обращения: 3 марта 2022. 19 сентября 2018 года.
  14. . Дата обращения: 24 февраля 2020. 30 марта 2018 года.
  15. МЦСТ. (рус.) . www.mcst.ru . Дата обращения: 24 февраля 2020. 30 марта 2018 года.
  16. . Дата обращения: 3 марта 2022. 3 марта 2022 года.
  17. МЦСТ. (рус.) . www.mcst.ru . Дата обращения: 24 февраля 2020. 27 декабря 2019 года.

Ссылки

  • — официальный сайт Эльбрус
  • от 25 февраля 2020 на Wayback Machine
  • от 10 января 2020 на Wayback Machine (книга, PDF, 2013)
  • от 20 октября 2021 на Wayback Machine
  • Зинченко Виктор Александрович. . ineum.ru.
Источник —

amity
  • 2021-06-05
  • 1
  • Tags:

Same as Эльбрус (процессорная архитектура)

The title for the last searches