Эльбрус-8С
Эльбрус-8С | |
---|---|
Центральный процессор | |
![]() | |
Производство | 2016 |
Разработчик | МЦСТ |
Производитель | |
Частота ЦП | 1300 МГц |
Технология производства | 28 нм |
Наборы инструкций | «Эльбрус» |
Микроархитектура | VLIW |
Маркировка | 1891ВМ10Я |
Число ядер | 8 |
L2-кэш | 4 МБ |
L3-кэш | 16 МБ |
Эльбрус-8С и Эльбрус-8СВ — 8-ядерные процессоры с архитектурой «Эльбрус» для персональных компьютеров и серверов. Разработаны и выпускаются российской компанией МЦСТ[1]. Первые опытные образцы были выпущены в 2014 году. В 2016 году началось серийное производство процессора Эльбрус-8С (1891ВМ10Я)[2][3]. В 2018 году была завершена разработка его сильно модернизированной версии — Эльбрус-8СВ (1891ВМ12Я)[4], а на 2020 год запланировано начало серийного производства[5]. Заявленная производительность процессоров при операциях с данными двойной и одинарной точности (FP32) равна 250 и 576 гигафлоп/с соответственно.
Описание[править | править код]
Цель разработчиков процессора была достигнуть пиковой производительности в 250 Gflops[6].
Кристалл микропроцессора спроектирован по технологии 28 нм, имеет 8 процессорных ядер с улучшенной 64-разрядной архитектурой «Эльбрус» 3-го поколения, кэш-память 2-го уровня общим объёмом 4 мегабайта и 3-го уровня объёмом 16 мегабайт.
- Основная особенность линейки отечественных процессоров «Эльбрус» — заложенный в архитектуру принцип явного параллелизма операций, он даёт возможность выполнять на каждом ядре за один машинный такт до 25 операций неупакованных 32- и 64-разрядных данных и до 41 операции в векторном режиме (упакованные 32-разрядные данные)[7], что обеспечивает высокую производительность при умеренной тактовой частоте;
- технология динамической двоичной трансляции, позволяющая обеспечивать эффективное исполнение приложений и операционных систем, распространяемых в двоичных кодах x86;
- поддержка режима защищённых вычислений с особым аппаратным контролем целостности структуры памяти, которая позволяет обеспечить высокий уровень информационной безопасности использующих его программных систем.
Процессор стал частью политики Российского правительства по импортозамещению.[8][6]. Базовой операционной системой для платформы Эльбрус является ОС Эльбрус, построенная на базе ядра Linux. Система программирования платформы поддерживает языки C, C++, Java, Фортран-77, Фортран-90[9]. Также на платформе могут работать ОС ALT Linux[10], ОСРВ QNX Нейтрино[11], ЛИНТЕР [12].
Как заявляется в компании: «Помимо создания традиционных вычислительных комплексов, прорабатываются и более масштабные проекты. В частности, производительность серверов на базе „Эльбрус-8С“ позволит в ближайшей перспективе приступить к практическому построению на их основе суперкомпьютера».
История[править | править код]
Архитектура, схемотехника и топология микропроцессора «Эльбрус-8С» разработаны специалистами Института электронных управляющих машин (ИНЭУМ) при участии компании МЦСТ (входит в ИНЭУМ). Сам ИНЭУМ является структурой концерна «Системы управления», который, в свою очередь, входит в «Объединённую приборостроительную корпорацию» (ОПК).
В июне 2014 года опытная партия микропроцессоров была запущена в производство[13][14][15], их изготовление ожидалось к октябрю[16], а в ноябре того же года первая партия инженерных образцов процессора и южного моста подготовлена к тестированию[17].
С середины 2014 идёт разработка новой модификации Эльбрус-8С под названием Эльбрус-8С2, в которой будет реализована поддержка ОЗУ стандарта DDR4 SDRAM и оптимизирована работа кэш-памяти процессора[18].
В январе 2016 года «ОПК» приступила к разработке первых устройств (настольные рабочие станции, ноутбуки и серверы) на базе процессора «Эльбрус-8С»[19]. Начало серийного производства планируется в первом полугодии 2016 года[20](стр. 15).
В октябре 2018 года концерн «Автоматика» госкорпорации «Ростех» начал серийное производство высокопроизводительных серверов «Эльбрус-804» в основе которого лежит четыре восьмиядерных процессора «Эльбрус-8С»[21].
20 декабря 2018 года был подписан акт приёмки выполненных работ по процессору «Эльбрус-8СВ» (1891ВМ12Я). Разработка длилась 5 лет, цена по госконтракту 621 млн. рублей[22].
Применение[править | править код]
Среди возможных применений серверов и рабочих станций, производимых на базе Эльбрус-8С, называются: государственные учреждения и бизнес-структуры, требующие повышенные свойства информационной безопасности, высокопроизводительные вычисления, обработка сигналов, телекоммуникационные применения.[9].
Эльбрус-8C[править | править код]
Технические характеристики[править | править код]
Тактовая частота | 1300 МГц |
Число ядер | 8 |
Число одновременных операций за такт в каждом ядре, максимально | 25 (41 в векторном режиме) |
Пиковая производительность микросхемы, Gflops (64 разряда, двойная точность) | 125 |
Пиковая производительность микросхемы, Gflops (32 разряда, одинарная точность) | 250 |
Кэш-память 2-го уровня | 8 * 512 КБ |
Кэш-память 3-го уровня | 16 МБ |
Организация оперативной памяти | DDR3-1600 ECC |
Количество контроллеров памяти | 4 |
Возможность объединения в многопроцессорную систему с когерентной общей памятью | До 4 процессоров |
Каналы межпроцессорного обмена | 3, Каналы дуплексные |
Пропускная способность каждого канала межпроцессорного обмена | 8 ГБ/сек |
Площадь кристалла | 321 mm2[24](стр. 2) |
Число транзисторов | 2.73 миллиарда[24](стр. 2) |
Энергопотребление | 75—90 Вт[25](стр. 9) ~100 Вт[26](стр. 4) |
Эльбрус-8СВ | |
---|---|
Центральный процессор | |
![]() | |
Разработчик | МЦСТ |
Производитель | |
Частота ЦП | 1500 МГц |
Технология производства | 28 нм |
Наборы инструкций | «Эльбрус» |
Микроархитектура | VLIW |
Маркировка | 1891ВМ12Я |
Число ядер | 8 |
L2-кэш | 4 МБ |
L3-кэш | 16 МБ |
Эльбрус-8СВ[править | править код]
Эльбрус-8СВ — 8-ядерный микропроцессор серии «Эльбрус» 5-го поколения (микросхема центрального процессора 1891ВМ12Я). Разработан российской компанией МЦСТ. Производительность — 288 Гфлоп/с двойной точности[27], 576 Гфлоп/с одинарной точности. Заявленный техпроцесс — 28 нм[28]. Позволяет строить многопроцессорные серверы и рабочие станции, а также бортовые вычислители, требовательные к скорости обработки и передачи информации.
Опытно-конструкторские работы по проекту «Процессор 9 с архитектурой “Эльбрус”» с готовностью к серийному производству завершены в декабре 2018 года[29][30]. Торговые названия – «микросхема 1891ВМ12Я» или «процессор “Эльбрус-8СВ”», также упоминается под названием Elbrus-8CV[31](стр. 15-16).
Процессор получил двукратный рост числа операций за такт над числами с плавающей запятой, по сравнению с Эльбрус-8С, и оптимизированный кэш первого уровня[32][нет в источнике]. Разрядность блоков обработки чисел с плавающей запятой (FPU) увеличена с 64 до 128 бит. С учётом наличия в одном ядре 6 арифметико-логических каналов (АЛК), каждый из которых имеет в своём составе АЛУ и FPU, и способности FPU выполнять операции совмещённого умножения-сложения, каждое ядро микропроцессора исполняет до 24 операций с плавающей запятой за такт (двойная точность). Пиковая производительность – 50 операций в такт в каждом ядре (8 целочисленных, 24 вещественных).
Технические характеристики[править | править код]
Тактовая частота | 1500 МГц |
Число ядер | 8 |
Число одновременных операций за такт в каждом ядре, максимально | 50 |
Пиковая производительность микросхемы, Gflops (64 разряда, двойная точность) | 288 |
Пиковая производительность микросхемы, Gflops (32 разряда, одинарная точность) | 576 |
Кэш-память 2-го уровня | 8 * 512 КБ |
Кэш-память 3-го уровня | 16 МБ |
Организация оперативной памяти | DDR4-2400 ECC |
Количество контроллеров памяти | 4 |
Возможность объединения в многопроцессорную систему с когерентной общей памятью | До 4 процессоров |
Площадь кристалла | 350 mm2 |
Число транзисторов | 3.5 миллиарда |
Энергопотребление | 90 Вт |
См. также[править | править код]
Примечания[править | править код]
- ↑ Российская компания запустила производство отечественных восьмиядерных чипов // RT, 01.07.2014
- ↑ Серийное производство процессора "Эльбрус-8С" начнется в 2016 г. Дата обращения 16 мая 2018.
- ↑ Российский 28-нм процессор «Эльбрус-8С» пойдет в серию в 2016 г., CNews.ru. Дата обращения 16 мая 2018.
- ↑ Центральный процессор «Эльбрус-8СВ» . АО «МЦСТ». Дата обращения: 26 декабря 2019.
- ↑ Центральный процессор «Эльбрус-8СВ» (ТВГИ.431281.023) . АО «МЦСТ».
- ↑ 1 2 3 Восьмиядерный микропроцессор с архитектурой Эльбрус . Официальный сайт МЦСТ «Эльбрус». Дата обращения: 28 июня 2014. Архивировано 25 июня 2014 года.
- ↑ А.С. Кожин, М.И. Нейман-заде, В.В. Тихорский. Влияние подсистемы памяти восьмиядерного микропроцессора «Эльбрус-8C» на его производительность (рус.) // Вопросы радиоэлектроники. 2017 УДК 004.318. — 2017. — № 3. — С. 13–21.
- ↑ 8-ядерные российские процессоры «Эльбрус-8С» увидят свет в 2016 году // 3DNews, 26.05.2015
- ↑ 1 2 Новый 8-ядерный микропроцессор Эльбрус-8С . Официальный сайт МЦСТ «Эльбрус». Дата обращения: 28 июня 2014.
- ↑ "Базальт СПО" выпустил дистрибутив для платформы "Эльбрус" (рус.) (6 июня 2018). Дата обращения 10 июня 2018.
- ↑ ЗОСРВ «Нейтрино-Э» КПДА.10965-01 . www.kpda.ru. Дата обращения: 10 июня 2018.
- ↑ Базы данных СУБД . Дата обращения: 25 января 2019.
- ↑ В производство запущена опытная партия процессоров Эльбрус-8С . habrahabr.ru (25 июня 2014). Дата обращения: 28 июня 2014.
- ↑ Началось производство российских процессоров «Эльбрус-8С» с восемью ядрами . 3dnews.ru (25 июня 2014). Дата обращения: 28 июня 2014.
- ↑ Создан российский процессор «Эльбрус» на базе технологии 28 нм . cnews.ru (1 июля 2014). Дата обращения: 4 июля 2014.
- ↑ Опытная партия 8-ядерных процессоров Эльбрус-8С запущена в производство . ferra.ru (28 июня 2014). Дата обращения: 4 июля 2014.
- ↑ Первая партия инженерных образцов процессора Эльбрус-8С и южного моста КПИ-2 готова к тестированию. . mcst.ru (14 ноября 2014).
- ↑ Ю.А.Недбайло. Повышение пропускной способности подсистемы памяти СнК Эльбрус-8С2 . Институт электронных управляющих машин им. И.С. Брука.
- ↑ На базе новых российских процессоров «Эльбрус-8С» строят защищённые от кибершпионажа ПК и серверы // CNews, 20.01.2016
- ↑ Russian Microprocessors of the Elbrus Architecture Series for Servers and Supercomputers . russianscdays.org. Дата обращения: 7 ноября 2015.
- ↑ «Ростех» запустил производство самых мощных серверов «Эльбрус-804»
- ↑ Создан новый «Эльбрус» для обороны — аналог Intel Itanium и Xeon за 620 миллионов
- ↑ Центральный процессор «Эльбрус-8С» (ТВГИ.431281.016) .
- ↑ 1 2 Разработка первого отечественного восьмиядерного микропроцессора по технологии 28 нм . mcst.ru (9 октября 2015). Дата обращения: 20 октября 2015.
- ↑ Российские технологии «Эльбрус» для персональных компьютеров, сер . mcst.ru (24 ноября 2014). Дата обращения: 20 октября 2015.
- ↑ И.Н. Бычков, А.С. Воробьев, Ю.С. Рябцев. СТЕНД ТЕСТИРОВАНИЯ И РАЗБРАКОВКИ МНОГОЯДЕРНЫХ ПРОЦЕССОРОВ. — ОАО «ИНЭУМ им.И.С. Брука. — 17 марта 2015. — 12 с.
- ↑ Архитектурные особенности и области применения современных российских микропроцессоров семейств Эльбрус и МЦСТ-R. МЦСТ (15 октября 2015). Проверено 22 июля 2015.
- ↑ Микропроцессор «Эльбрус-8СВ» (ТВГИ.431281.023) (1891ВМ12Я) — МЦСТ
- ↑ Создан новый «Эльбрус» для обороны — аналог Intel Itanium и Xeon за 620 миллионов - CNews
- ↑ Центральный процессор «Эльбрус-8СВ»
- ↑ Russian Microprocessors of the Elbrus Architecture Series for Servers and Supercomputers. russianscdays.org. Проверено 7 ноября 2015.
- ↑ Новый подход к физическому проектированию кэша первого уровня для микропроцессоров серии «Эльбрус». МЦСТ. Проверено 22 июля 2015.
- ↑ МЦСТ . mcst.ru.
Ссылки[править | править код]
- Процессоры Эльбрус
- Официальный сайт компании МЦСТ
- Центральный процессор «Эльбрус-8СВ»
- Разгон микропроцессора Эльбрус: миф или реальность? — Разгон процессора «Эльбрус-8С» до 1600 МГц