Эльбрус-8С

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эльбрус-8С
Центральный процессор
Elbrus-8S.svg
Производство 2015
Производитель МЦСТ
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-ядерный серверный процессор с архитектурой «Эльбрус» производства российской компании МЦСТ[1]. Опытный образец был разработан в 2014 году. В 2016 году планировалось серийное производство.[2][3] Дизайн процессора рассчитывался для решения высокопроизводительных задач. Заявленная производительность процессора равна 250 гигафлопс операций с числами с плавающей точкой.

Описание[править | править код]

Цель разработчиков процессора была достигнуть пиковой производительности в 250 Gflops[4].

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 до 25 операций за один машинный такт, 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.[5][4]. Базовой операционной системой для платформы Эльбрус является ОС Эльбрус, построенная на базе ядра Linux. Система программирования платформы поддерживает языки С, С++, Java, Фортран-77, Фортран-90[6]. Также на платформе могут работать ОС ALT Linux[7] и ОСРВ QNX Нейтрино[8].

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[9][10][11], их изготовление ожидалось к октябрю[12], а в ноябре того же года первая партия инженерных образцов процессора и южного моста подготовлена к тестированию[13].

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[14].

В январе 2016 года «ОПК» приступила к разработке первых устройств (настольные рабочие станции, ноутбуки и серверы) на базе процессора «Эльбрус-8С»[15]. Начало серийного производства планируется в первом полугодии 2016 года[16](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»[17].

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.[6].

Технические характеристики[править | править код]

Основные характеристики микропроцессора «Эльбрус-8C»[4][18]
Тактовая частота 1300 МГц
Число ядер 8
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[19](стр. 2)
Число транзисторов 2.73 миллиарда[19](стр. 2)
Энергопотребление 75—90 Вт[20](стр. 9) ~100 Вт[21](стр. 4)
Эльбрус-8СВ
Центральный процессор
Elbrus-8sv.svg
Производитель МЦСТ
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», разрабатываемый российской компанией МЦСТ. Производительность — 288 Гфлопс ДТ[22], 576 одинарной точности, заявленный техпроцесс — 28 нм[23]. Завершение ОКР планируется в 2018 году[24].

Процессор получит двукратный рост числа операций за такт над числами с плавающей запятой и оптимизированный кэш первого уровня[25][нет в источнике]. По планам МЦСТ, под названием Эльбрус-16С рассматривалась возможность выпуска 16-ядерной версии[22](стр. 10). Восьмиядерная версия также упоминается под названием Elbrus-8CV[26](стр. 15-16)(Эльбрус-СВ[27]). Разрядность блоков обработки чисел с плавающей запятой (FPU) будет 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, одно ядро микропроцессора будет исполнять до 24 операций с плавающей запятой за такт (двойная точность).

Технические характеристики[править | править код]

Основные характеристики микропроцессора «Эльбрус-8CВ»[28]
Тактовая частота 1500 МГц
Число ядер 8
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]

  1. Российская компания запустила производство отечественных восьмиядерных чипов // RT, 01.07.2014
  2. Серийное производство процессора "Эльбрус-8С" начнется в 2016 г. Проверено 16 мая 2018.
  3. Российский 28-нм процессор «Эльбрус-8С» пойдет в серию в 2016 г., CNews.ru. Проверено 16 мая 2018.
  4. 1 2 3 Восьмиядерный микропроцессор с архитектурой Эльбрус. Официальный сайт МЦСТ «Эльбрус». Проверено 28 июня 2014. Архивировано 25 июня 2014 года.
  5. 8-ядерные российские процессоры «Эльбрус-8С» увидят свет в 2016 году // 3DNews, 26.05.2015
  6. 1 2 Новый 8-ядерный микропроцессор Эльбрус-8С. Официальный сайт МЦСТ «Эльбрус». Проверено 28 июня 2014.
  7. "Базальт СПО" выпустил дистрибутив для платформы "Эльбрус" (рус.) (6 июня 2018). Проверено 10 июня 2018.
  8. ЗОСРВ «Нейтрино-Э» КПДА.10965-01. www.kpda.ru. Проверено 10 июня 2018.
  9. В производство запущена опытная партия процессоров Эльбрус-8С. habrahabr.ru (25 июня 2014). Проверено 28 июня 2014.
  10. Началось производство российских процессоров «Эльбрус-8С» с восемью ядрами. 3dnews.ru (25 июня 2014). Проверено 28 июня 2014.
  11. Создан российский процессор «Эльбрус» на базе технологии 28 нм. cnews.ru (1 июля 2014). Проверено 4 июля 2014.
  12. Опытная партия 8-ядерных процессоров Эльбрус-8С запущена в производство. ferra.ru (28 июня 2014). Проверено 4 июля 2014.
  13. Первая партия инженерных образцов процессора Эльбрус-8С и южного моста КПИ-2 готова к тестированию.. mcst.ru (14 ноября 2014).
  14. Ю.А.Недбайло. Повышение пропускной способности подсистемы памяти СнК Эльбрус-8С2. Институт электронных управляющих машин им. И.С. Брука.
  15. На базе новых российских процессоров «Эльбрус-8С» строят защищённые от кибершпионажа ПК и серверы // CNews, 20.01.2016
  16. Russian Microprocessors of the Elbrus Architecture Series for Servers and Supercomputers. russianscdays.org. Проверено 7 ноября 2015.
  17. «Ростех» запустил производство самых мощных серверов «Эльбрус-804»
  18. Центральный процессор «Эльбрус-8С» (ТВГИ.431281.016).
  19. 1 2 Разработка первого отечественного восьмиядерного микропроцессора по технологии 28 нм. mcst.ru (9 октября 2015). Проверено 20 октября 2015.
  20. Российские технологии «Эльбрус» для персональных компьютеров, сер. mcst.ru (24 ноября 2014). Проверено 20 октября 2015.
  21. 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.
  22. 1 2 Архитектурные особенности и области применения современных российских микропроцессоров семейств Эльбрус и МЦСТ-R. МЦСТ (15 октября 2015). Проверено 22 июля 2015.
  23. Микропроцессор «Эльбрус-8СВ» (ТВГИ.431281.023) (1891ВМ12Я) — МЦСТ
  24. Центральный процессор «Эльбрус-8СВ»
  25. Новый подход к физическому проектированию кэша первого уровня для микропроцессоров серии «Эльбрус». МЦСТ. Проверено 22 июля 2015.
  26. Russian Microprocessors of the Elbrus Architecture Series for Servers and Supercomputers. russianscdays.org. Проверено 7 ноября 2015.
  27. Ким. Поздравление с Новым Годом от МЦСТ, МЦСТ (31.12.15).
  28. МЦСТ. mcst.ru.

Ссылки[править | править код]