Эльбрус 2000

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
     Эльбрус   >>
Центральный процессор
Elbrus2000 microchip.jpg
Микропроцессор Эльбрус
Производство: 2008
Производитель: Россия
Технология производства:
0,130 мкм
Маркировка: 1891ВМ4Я
Разъём: HFCBGA / 900

Эльбру́с 2000 (E2K) — российский микропроцессор с архитектурой VLIW, разработанный компанией МЦСТ. Задумывался как дальнейшее развитие архитектуры Эльбрус-3 в микропроцессорном исполнении. Использует технологию двоичной компиляции для совместимости с платформой x86.

Технические характеристики[править | править вики-текст]

ELBRUS
Разработчик

МЦСТ

Разрядность

64-bit

Версии

e3m, e3s, e2s

Архитектура

VLIW (EPIC)

Тип

Регистр-Pегистр

Кодирование СК

8, 16, 24,.. 64 байта

Переходы

предикатные регистры, станки подготовки переходов

Порядок байт

Little (Bi)

Размер страницы

4 KiB

Open

нет

Регистры
Общего назначения

224 (32 глобальных регистра, два вращающихся регистровых окна), 80 бит

Предикатные

32

Процессор Эльбрус-2000 основан на архитектуре ELBRUS (англ. ExpLicit Basic Resources Utilization Scheduling — «явное планирование использования основных ресурсов»), отличительной чертой которой является наиболее глубокое на сегодняшний день распараллеливание ресурсов для одновременно исполняющихся VLIW-инструкций. Пиковая производительность 23,7 GIPS.

Основные характеристики микропроцессора «Эльбрус»
Технологический процесс КМОП 0,13 мкм
Рабочая тактовая частота 300 МГц
Пиковая производительность
  • 64 бита — 6,67 GIPS / 2,4 GFLOPS
  • 32 бита — 9,5 GIPS / 4,8 GFLOPS
  • 8/16 бит — 22,6 GIPS / 12,2 GFLOPS
Разрядность данных
  • целые — 8, 16, 32, 64
  • вещественные — 32, 64, 80
Кеш-память
  • команд 1-го уровня — 64 Кбайт
  • данных 1-го уровня — 64 Кбайт
  • 2-го уровня — 256 Кбайт
Кеш-таблица страниц 512 входов
Пропускная способность
  • шин связи с кеш-памятью — 9,6 Гбайт/с
  • шин связи с оперативной памятью — 4,8 Гбайт/с
Площадь кристалла 189 мм²
Количество транзисторов 75,8 млн
Количество слоев металла 8
Тип корпуса / количество выводов HFCBGA / 900
Размеры корпуса 31×31×2,4 мм
Напряжение питания 1,05 / 3,3 В
Рассеиваемая мощность 6 Вт

Производство[править | править вики-текст]

Производится с июня 2008 года на заводе TSMC в Тайване на основе библиотеки стандартных ячеек.[1][2]

С 2009 года планировалось начать производство на строящемся в Зеленограде заводе компании Ангстрем, оборудование которого предназначено для работы по 130-нм процессу и представляет собой бывшее в употреблении оборудование завода Fab 30 компании AMD.

История создания[править | править вики-текст]

Проект процессора получил широкую известность после статьи Кейта Дифендорфа (Keith Diefendorff) «Русские идут!» («The Russians Are Coming») в журнале Microprocessor Report в феврале 1999 года.[3] Дэйв Дитцел (Dave Ditzel), основатель корпорации Transmeta, также хорошо отзывался об этом проекте.

Не следует путать Эльбрус 2000 (E2K) и российский вычислительный комплекс Эльбрус-90микро, основанный на 32-разрядной архитектуре SPARC.

В 2002 году в интервью ExtremeTech[4] Борис Бабаян сообщил, что при технологических нормах 0,1 мкм процессор будет иметь тактовую частоту 3 ГГц и обеспечит производительность порядка 500 SPECint95 (англ.) и 1200 SPECfp95 (англ.).

Микропроцессор «Эльбрус-3м Кристалл» (первоначальный тестовый вариант)

В 2005 году появились сообщения, что процессор «Эльбрус-3м Кристалл» для комплекса «Эльбрус-3М» реализован в виде микросхемы и проходит испытания. Его параметры:

Производительность 1-2 млрд оп/c (в зависимости от решаемых задач)
Пиковая производительность 23,7 GIPS / 2,4 GFLOPS (64 бит)
Проектные нормы 0,13 мкм
Количество транзисторов 50 млн

Это была «упрощённая модель», разработанная на основе библиотеки стандартных ячеек. Тактовая частота процессора составила 300 МГц.

В 2007 году появились сообщения о завершении государственных испытаний ВК Эльбрус-3М1 на базе опытных образцов данного микропроцессора.[5]

В июле 2008 года процессор впервые показали прессе. Компьютер Эльбрус-3М при частоте 300 МГц в режиме совместимости с IA-32 обогнал 500 МГц Intel Pentium III в тестах SPEC. При работе в «родных» кодах Эльбруса процессор показал скорость, сравнимую с Pentium 4 2 ГГц.[2] Линейку процессоров «Эльбрус» в компании МЦСТ собираются развивать в соответствии с Законом Мура, каждые два года удваивая число транзисторов на кристалле.

По обещаниям разработчиков, в 2008 году должна была начаться поставка вычислительных комплексов на базе Эльбруса-3M для нужд ПВО и ПРО, планировалась разработка многоядерных вариантов и переход на более совершенные топологии (сейчас это 130 нм). Например, в 2009 году планировалось завершить разработку микропроцессора (СнК, системы на кристалле) «Эльбрус-S» на техпроцесе 90 нм[6]. (В декабре 2010 года в ЗАО «МЦСТ» завершилась госприемка ОКР в части процессорной микросхемы «Эльбрус-S»[7][8])

Держателем патентов на процессор является компания Elbrus International, которой владеет Elbrus Services, зарегистрированная на Каймановых островах. По заявлению Британского инвестиционного банка Robert Flemings, финансировавшего проект, компания решила использовать такую офшорную схему из-за слабости российского законодательства в области интеллектуальной собственности (на 1999 год).[9]

Эльбрус-2С+[править | править вики-текст]

Развитие[править | править вики-текст]

В 2014 планируется адаптировать упрощенный вариант микропроцессора «Эльбрус-2С+» для выпуска на отечественной фабрике по технологии 90 нм. В 2015 году планируется начало производства процессоров по технологиям 40 нм и 28 нм. План выпуска новых микропроцессоров с архитектурой Эльбрус следующий:

  • «Эльбрус-2СМ» — упрощенный вариант «Эльбрус-2С+» (без кластера DSP ядер), 90 нм, 300 МГц, к 2014.[10]
  • «Эльбрус-4С» (другое название «Эльбрус-2S») — 64 Гфлоп, 65 нм, к 2013/2014 г.
  • «Эльбрус-1С+» — Экономичный микропроцессор с одним ядром Эльбрус и встроенным графическим ядром, 40 нм, к 2015 г.[11]
  • «Эльбрус-8С» — 8 ядер Эльбрус, частота не менее 1 ГГц, производительность не менее 150 Гфлоп, 28 нм, к 2015 г.[12]
  • «Эльбрус-16С» — 1 Тфлоп, ≤28 нм, к 2018 г.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. «Российское — значит лучшее!» Кажется, почти не осталось того, о чём мы могли бы с гордостью сказать это. А уж чтобы так заявить о продукции из области электроники, тем более …
  2. 1 2 100 % российский компьютер представлен публике. CNews (7 июля 2008). Проверено 29 января 2009. Архивировано из первоисточника 22 августа 2011.
  3. Да и njet — «Компьютерра», 1999
  4. Russian «Itanium Killer» Isn’t Dead Yet — ExtremeTech
  5. Выпуск вычислительного комплекса «Эльбрус-3М1»>
  6. [1] Статья от 27.03.2009: "В 2009 году завершается разработка микропроцессора «Эльбрус-S» .. техпроцесс — 90 нм.. представляющего собой систему на кристалле. "
  7. Новости на старом сайте компании
  8. Выпуск системы на кристалле «Эльбрус-S»
  9. [2] // Деловая пресса № 19, 1 декабря 1999
  10. Разработка микропроцессора с архитектурой Эльбрус, адаптированного для производства на отечественной фабрике.
  11. Экономичный микропроцессор с архитектурой Эльбрус и встроенным графическим ядром.
  12. Восьмиядерный микропроцессор с архитектурой Эльбрус.

Ссылки[править | править вики-текст]