"Elbrus" - prosesor ing Rusia. Specifications lan sajarah

Wiwit ngadeg saka teknologi komputer ing negara kita, disain sistem kinerja dhuwur iki dianggep minangka salah siji saka dislametaké paling penting ilmu nasional. Wiwit 90s studi kasebut digandhengake karo kondisi dhasar anyar - perlu kanggo ngleksanakake pembangunan anyar ing basis saka microprocessors Russian. Asil iki digawe "Elbrus" - prosesor, ing sawijining daya komputerisasi ora rodok olo kanggo model manca paling.

History tumitah

Saiki, mung sawetara negara ing saindhenging donya sing ngrancang komputer karo pass desain dhewe - ing Amerika Serikat, Britania Raya, Jepang lan Cina. Iku ketok sing ing keamanan lan ngimpor substitusi Rusia uga mbutuhake prosesor sing cukup kanggo syarat angkatan bersenjata, agensi pelaksanaane hukum, administrasi lan pendidikan. A bisa - lan komersialisasi saka prodhuk. Sawise puluh karya aktif ilmuwan lan insinyur saka Moscow Center Spark-Teknologi (MCST) ora isin saiki pembangunan paling anyar saka 2014-15 taun: wolung prosesor "Elbrus 8c". Nanging sadurunge acara sajarah wis liwati cara dawa saka petungan teori lan riset praktis.

Ing USSR pinunjul wigati ing perkembangan teknologi komputer kita duwe karya akademis S. A. Lebedeva. Klompok dipimpin déning wong ing Academy of Sciences ing Institut Mechanics Precision lan Teknologi Komputer (ITM lan VT) digawe dening mesin elektronik komputerisasi (komputer) limalas model - saka tabung pisanan mesin-kacepetan dhuwur sirkuit terpadu.

"Elbrus-1"

Ing idea saka garis arsitektur, salajengipun anyumanggakakên ing Rusia prosesor "Elbrus", lair ing taun 1969. Alesan pembangunan iki perlu "intellectualization" sistem strategis. Dadi pangareping desainer VS Burtsev, pakar pinunjul ing èlmu komputer, mengko akademisi.

Ing taun 1979, ITM lan negara VT Komisi iki dituduhake dening generasi pisanan saka Komplek komputerisasi multiprocessor "Elbrus" (KBI). Prosesor iki dirancang adhedhasar TTL-logika. Sistem digunakake ing industri armaments.

"Elbrus-2"

generasi kapindho mvk "Elbrus" Sawise nem taun, kasil liwati test. Prosesor lan basa unsur anyar padha pembangunan rampung nasional. Sistem iki adhedhasar dhuwur-kacepetan sirkuit terpadu karo logika emitor-gegandhengan IC-100 seri. Performance "Elbrus-2" ing konfigurasi desyatiprotsessornoy ana 125 Mill. Per kapindho.

ERM dibangun ing fashion modul karo tambah linuwih. Thanks kanggo kacepetan lan resiliency komplek iki digunakake kanggo akèh taun ing fasilitas tombol sistem strategis. Unik kanggo ciri wektu sawijining ngrambah implementasine ERM lan pangembangan sawetara gagasan majeng ing organisasi saka proses komputasi.

"Elbrus-3"

Tahap sabanjure (1986-1994) iki nitahaken saka generasi katelu saka mvk "Elbrus". Prosesor saiki malah komponen elektronik luwih kuat - luwih sampurna. Project manager milih cocog anggota Academy of Sciences B. A. Babayana. Miturut cara, kang digawe panganggo dhasar kanggo pangembangan mvk "Elbrus-1" lan "Elbrus-2".

Pambiji kaluwihan lan cacat mau dikembangaké arsitektur superscalar dipun ginakaken ing generasi kapindho ERM ing, Boris Artashesovich ngajokaken implementasine liyane majeng konsep tembung instruction sudhut. Sadurunge runtuh Uni ahli ngatur kanggo ngumpul rancangan nanging pendanaan minangka panguwasa anyar mandegake.

Contemporary

Tutugan line project iki karo aktivitas saka ZAO MCST. Ing sawijining struktur, ing mikroelektronschiki domestik anjog nggawe totohan dhasar ing nggunakake teknologi pass, diwiwiti kanggo nggawe loro seri microprocessors lan sistem komputer adhedhasar wong. karya iki banjur mbantu kanggo nggawe prosesor Russian kuat "Elbrus" 2014 release.

basis Project kanggo seri pisanan ana ing arsitektur mbukak Scalable Prosesor Arsitektur (SPARC), kasebut dening Sun Microsystems. Pemroses «R» kulawarga wis digawé adhedhasar iku.

Ing basis saka seri liya ana arsitektur asli "Elbrus", ngembangaké prinsip sing wis disetujoni lan glethakaken mudhun ing KBI-3 (Originally dijuluki "arsitektur E2k»). Ana digawe papat jinis dhasar pemroses. Wau, ing "Elbrus" (CPU): comparison model diwenehi tabel ing ngisor iki.

"Elbrus-4C"

Salah pengembangan pungkasan saka perusahaan iki ing prosesor MCST "Elbrus-4C." Arsitèktur adhedhasar rancangan asli, kang dadi pangkalan microarchitecture VLIW. Kanggo pitungan pangolahan tanggung jawab 4 intine 800 MHz, cache memori 2 MB ing saben inti.

Senadyan archaism nyoto ing syarat-syarat teknologi produksi (gedhe, frekuensi cilik, teknologi proses "saka abad suwene" 65 nm), lan efficiency piranti elektronik iku iso dibandhingke karo Intel seri "i". Kanthi konsumsi daya kurang (45W) kinerja iku nganti 50 Gflops. Kanggo comparison, model lawas ing Intel Core i7-975 Extreme Edition kagungan kapasitas 53 Gflops ing jumlah akeh sing luwih dhuwur lan konsumsi daya. Modern Russian prosesor "Elbrus" 2014 model taun iki sijine test lan medal ing seri.

"Elbrus-8C"

Iku misale jek sing wektu évolusi liwat, iku siji saka temonan revolusioner kanggo microelectronics domestik. ZAO "MCST" bebarengan karo Institute of Machines Electronic Control wis dikembangaké lan diprodhuksi generasi anyar produk designs engineering. Kanggo produksi industri nyepakaké prosesor "Elbrus 8c" digawe ing teknologi proses 28-nanometer.

Piranti bisa ing tandem karo controller lan pembangunan KPI-2. Senajan controller nganti dirilis ing teknologi proses 65 nm, iku ndhukung telung Gigabit Ethernet controller jaringan, 20 garis PCI-Express bis 2.0, wolung 2.0 of USB-bandar, wolung SATA-bandar. Komunikasi karo prosesor 16 Gb / s.

ciri technical

Produsen dicethakaké ana ing ciri utama "Elbrus" sistem anyar:

• Prosesor - 8 intine tanpa gipertredinga.
• ukuran Crystal - 350 mm ^2.
• cache level-kalih kanggo saben inti - 512 kV.
• cache-tingkat katelu umum - 16 MB.
• Execution saben siklus - 30 operasi.
• frekuensi jam - 1.3 GHz, nalika paramèter-paramèter iki dijamin operasi Pêntil kabeh wektu Unlimited nuklir, malah yen satus persen mbukak.
• Performance (Peak) - 250 Gflops.
• Power - 60-90 watt.
• Commons kamardikan saka Intel, nalika njupuk support kanggo sistem operasi utama karo x86 / arsitektur x86-64.

Nalika sampeyan bisa ndeleng, ing Rusian prosesor "Elbrus" generasi paling anyar saka nganti kaping lima luwih produktif model 4C.

arsitektur

Minangka sawijining asil sing wigati saka perusahaan ZAO MCST dikembangaké arsitektur asli saka pass "Elbrus". Prosesor ngarahke ing Ngoptimalake sumber hardware kanggo data metrik kinerja. Ing klasifikasi general belongs kanggo kategori arsitektur, nggunakake prinsip instruction tembung sudhut VLIW (Instruction Very Large Tembung), compiler njedulake kanggo urutan execution podo kelompok (sudhut instruction tembung), ing kang ana dependensi antarane tim ing grup lan nyilikake katergantungan antarane tim ing kelompok beda.

Mangkono, prosesor Russian "Elbrus" Highly migunakake parallelism ing tingkat operasi iku saiki ing kode program. Asil punika kacepetan arsitektur gedhe ngrilis fungsi apparatus parallelization arsitektur superscalar gawan lan transfer optimalisasi compiler. Iki wis mimpin, lan fitur liyane penting gawan arsitektur "Elbrus" - piranti kurang konsumsi daya.

Bebarengan karo efektif nggunakake parallelism ing arsitektur operasi "Elbrus" piranti glethakaken ngleksanakake jinis (tingkat) saka parallelism gawan ing proses komputerisasi:

• masalah concurrency ing komplek multicomputer;
• kontrol concurrency mili ing memori sambungan;
• vektor parallelism.

Kompatibel karo x86 arsitektur

Minangka requirement dhasar ing arsitektur, gawe pisanan dianggep nyediakake kompatibilitas binar efisien kanthi arsitektur pass Intel x86 dominan. Punika dipun ginakaken ing basis saka terjemahan dinamis didhelikake lan support sawijining pass "Elbrus". Iku uga nemtokake sifat arsitektur domestik anyar pangembangan support hardware aman komputerisasi (modul program), Ngartekno nggampangaké karya programer kanggo nggawe sistem lunak gedhe karo wates winates.

aplikasi praktis

Ngendi iku ngrancang kanggo nggunakake pemroses Russian? Iku kudu mangertos sing produk iki dirancang karo tujuan siji - kanggo nyedhiyani timer cekap, sawijining sumber lan lisensi saka microelectronics lan teknologi komputer. Komputer ing "Elbrus" prosesor karo tingkat dhuwur saka safety lan pangayoman saka virus komputer ing dikarepake ing industri nimbali, ing layanan keamanan, lembaga negara penting.

Kangge, sistem ngidini Windows biasanipun lan Linux, kang mbukak dalan, yen ora menyang saben konsumen, sing sektor perusahaan. MCST nawakake komputer dilindhungi lan server, saged operasi ing lingkungan atos.