Эльбрус-8С

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эльбрус-8С
Центральный процессор
Elbrus-8S.svg
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
Разъём
Ядра
Эльбрус-4С
Эльбрус-2С3

Эльбрус-8С и Эльбрус-8СВ — 8-ядерные процессоры с архитектурой «Эльбрус» для персональных компьютеров и серверов. Разработаны российской компанией МЦСТ[1].

Первые опытные образцы Эльбрус-8С (1891ВМ10Я) были выпущены в 2014 году, а в 2016 году началось серийное производство процессора [2][3].

В 2018 году была завершена разработка его сильно модернизированной версии — Эльбрус-8СВ (1891ВМ12Я)[4], а на 2020 год было запланировано начало серийного производства[5]. Заявленная производительность процессоров при операциях с данными двойной и одинарной точности (FP32) равна 250 и 576 гигафлоп/с соответственно.

Производился на фабрике TSMC в Синьчжу, Тайвань. В связи с международными санкциями за вторжение на Украину, TSMC приостановила поставки процессоров в Россию и ее поставщикам[6].

Описание[править | править код]

Целью разработчиков процессора было достигнуть пиковой производительности в 250 Gflops[7].

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)[8], 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.[9][7]. 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[10]. Также на платформе могут работать ОС ALT Linux[11], ОСРВ QNX Нейтрино[12], ЛИНТЕР [13].

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[14][15][16], их изготовление ожидалось к октябрю[17], а в ноябре того же года первая партия инженерных образцов процессора и южного моста подготовлена к тестированию[18].

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[19].

В январе 2016 года «ОПК» приступила к разработке первых устройств (настольные рабочие станции, ноутбуки и серверы) на базе процессора «Эльбрус-8С»[20]. Начало серийного производства планируется в первом полугодии 2016 года[21](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»[22].

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[23].

Применение[править | править код]

Среди возможных применений серверов и рабочих станций, производимых на базе Эльбрус-8С, называются: государственные учреждения и бизнес-структуры, требующие повышенных свойств информационной безопасности, высокопроизводительные вычисления, обработка сигналов, телекоммуникационные применения.[10].

Эльбрус-8C[править | править код]

Технические характеристики[править | править код]

Основные характеристики микропроцессора «Эльбрус-8C»[7][24]
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/с
Площадь кристалла 321 мм2[25](с. 2)
Число транзисторов 2,73 миллиарда[25](с. 2)
Энергопотребление 75—90 Вт[26](стр. 9) ~100 Вт[27](с. 4)
Эльбрус-8СВ
Центральный процессор
Elbrus-8sv.svg
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
Разъём
Ядра
Эльбрус-8С
Эльбрус-12С

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[28], 576 Гфлоп/с одинарной точности. Заявленный техпроцесс — 28 нм[29]. 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[30][31]. Торговые названия – «микросхема 1891ВМ12Я» или «процессор “Эльбрус-8СВ”», также упоминается под названием Elbrus-8CV[32](с. 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[33][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]

Основные характеристики микропроцессора «Эльбрус-8CВ»[34]
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 мм2
Число транзисторов 3,5 миллиарда
Энергопотребление 90 Вт

Критика[править | править код]

На протяжении четырёх месяцев 2021 года Сбербанк проводил тестирование двух типов серверов (двух- и четырёхпроцессорных), использовавших восьмиядерные микропроцессоры типа «Эльбрус-8С». В декабре 2021 года были оглашены результаты испытаний, оказавшиеся неудачными для «Эльбруса»: в результате функционального тестирования по методике Sberinfra на соответствие корпоративным эксплуатационным требованиям серверы с «Эльбрусом» показали соответствие всего 7 параметрам из 44 (16 %). Серверы на российских микропроцессорах значительно проиграли серверу с 20-ядерным чипом Intel Xeon Gold 6230, традиционно использующемуся Сбербанком. Впрочем, представители лаборатории новых технологических решений Сбербанка высказывали мнение, что переупаковка сервера без затрагивания процессора и ОС может помочь разрешить большую часть возникших проблем[35]. В том же месяце стало известно, что отбракованные процессоры Эльбрус-8СВ начали продаваться в России в виде сувениров на магнитной основе[36].

9 декабря 2021 года представители крупнейших российских потребителей серверного оборудования на совещании Минцифры раскритиковали вычислительную технику, работающую на отечественных процессорах, выразив недовольство низкой производительностью, высоким энергопотреблением и неконкурентной по сравнению с иностранными аналогами ценой оборудования[37]. Работу серверов на российских микропроцессорах раскритиковало также руководство МВД РФ: согласно письму заместителя главы МВД Виталия Шулики от 27 декабря 2021 года, серверы, работавшие на российских процессорах типа «Эльбрус-8С», не поддерживали загрузку операционной системы с носителей информации, объединённых в аппаратные рейды, что не позволяло обеспечить достаточный уровень отказоустойчивости программно-аппаратных комплексов[38]. Более того, 28 декабря 2021 года Минпромторг подал в суд на ИНЭУМ, выпускавший серверы под маркой «Эльбрус», потребовав вернуть всю субсидию, выданную Минпромторгом на разработку масштабируемой серверной системы на базе микропроцессоров Эльбрус-8С: компания, получив субсидию в размере 325,5 млн рублей, не уложилась в сроки проекта к концу мая 2020 года[39].

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. ↑ Российская компания запустила производство отечественных восьмиядерных чипов Архивная копия от 1 июля 2014 на Wayback Machine // RT, 01.07.2014
  2. ↑ Серийное производство процессора "Эльбрус-8С" начнется в 2016 г. Архивировано 17 мая 2018 года. Дата обращения 16 мая 2018.
  3. ↑ Российский 28-нм процессор «Эльбрус-8С» пойдет в серию в 2016 г., CNews.ru. Архивировано 27 апреля 2018 года. Дата обращения 16 мая 2018.
  4. ↑ Центральный процессор «Эльбрус-8СВ». АО «МЦСТ». Дата обращения: 26 декабря 2019. Архивировано 27 декабря 2019 года.
  5. ↑ Центральный процессор «Эльбрус-8СВ» (ТВГИ.431281.023). АО «МЦСТ». Дата обращения: 5 апреля 2018. Архивировано 2 апреля 2018 года.
  6. ↑ РИА Новости: производитель полупроводников TSMC прекратил поставки в Россию. Дата обращения: 27 февраля 2022. Архивировано 27 февраля 2022 года.
  7. ↑ 1 2 3 Восьмиядерный микропроцессор с архитектурой Эльбрус. Официальный сайт МЦСТ «Эльбрус». Дата обращения: 28 июня 2014. Архивировано 25 июня 2014 года.
  8. ↑ 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. Архивировано 10 декабря 2020 года.
  9. ↑ 8-ядерные российские процессоры «Эльбрус-8С» увидят свет в 2016 году Архивная копия от 3 июня 2015 на Wayback Machine // 3DNews, 26.05.2015
  10. ↑ 1 2 Новый 8-ядерный микропроцессор Эльбрус-8С. Официальный сайт МЦСТ «Эльбрус». Дата обращения: 28 июня 2014. Архивировано 11 ноября 2020 года.
  11. ↑ "Базальт СПО" выпустил дистрибутив для платформы "Эльбрус" (рус.) (6 июня 2018). Архивировано 12 июня 2018 года. Дата обращения 10 июня 2018.
  12. ↑ ЗОСРВ «Нейтрино-Э» КПДА.10965-01. www.kpda.ru. Дата обращения: 10 июня 2018. Архивировано 12 июня 2018 года.
  13. ↑ Базы данных СУБД. Дата обращения: 25 января 2019. Архивировано 26 января 2019 года.
  14. ↑ В производство запущена опытная партия процессоров Эльбрус-8С. habrahabr.ru (25 июня 2014). Дата обращения: 28 июня 2014. Архивировано 28 июня 2014 года.
  15. ↑ Началось производство российских процессоров «Эльбрус-8С» с восемью ядрами. 3dnews.ru (25 июня 2014). Дата обращения: 28 июня 2014. Архивировано 30 июня 2014 года.
  16. ↑ Создан российский процессор «Эльбрус» на базе технологии 28 нм. cnews.ru (1 июля 2014). Дата обращения: 4 июля 2014. Архивировано 8 июля 2014 года.
  17. ↑ Опытная партия 8-ядерных процессоров Эльбрус-8С запущена в производство. ferra.ru (28 июня 2014). Дата обращения: 4 июля 2014. Архивировано 1 июля 2014 года.
  18. ↑ Первая партия инженерных образцов процессора Эльбрус-8С и южного моста КПИ-2 готова к тестированию.. mcst.ru (14 ноября 2014). Дата обращения: 17 ноября 2014. Архивировано 29 ноября 2014 года.
  19. ↑ Ю.А.Недбайло. Повышение пропускной способности подсистемы памяти СнК Эльбрус-8С2. Институт электронных управляющих машин им. И.С. Брука. Дата обращения: 17 августа 2015. Архивировано 17 марта 2015 года.
  20. ↑ На базе новых российских процессоров «Эльбрус-8С» строят защищённые от кибершпионажа ПК и серверы Архивная копия от 18 января 2017 на Wayback Machine // CNews, 20.01.2016
  21. ↑ Russian Microprocessors of the Elbrus Architecture Series for Servers and Supercomputers. russianscdays.org. Дата обращения: 7 ноября 2015. Архивировано 4 марта 2016 года.
  22. ↑ «Ростех» запустил производство самых мощных серверов «Эльбрус-804». Дата обращения: 16 октября 2018. Архивировано 16 октября 2018 года.
  23. ↑ Создан новый «Эльбрус» для обороны — аналог Intel Itanium и Xeon за 620 миллионов. Дата обращения: 4 марта 2019. Архивировано 3 марта 2019 года.
  24. ↑ Центральный процессор «Эльбрус-8С» (ТВГИ.431281.016). Дата обращения: 5 апреля 2018. Архивировано 30 марта 2018 года.
  25. ↑ 1 2 Разработка первого отечественного восьмиядерного микропроцессора по технологии 28 нм. mcst.ru (9 октября 2015). Дата обращения: 20 октября 2015. Архивировано 4 марта 2016 года.
  26. ↑ Российские технологии «Эльбрус» для персональных компьютеров, сер. mcst.ru (24 ноября 2014). Дата обращения: 20 октября 2015. Архивировано 4 марта 2016 года.
  27. ↑ 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.
  28. ↑ Архитектурные особенности и области применения современных российских микропроцессоров семейств Эльбрус и МЦСТ-R Архивная копия от 17 апреля 2018 на Wayback Machine. МЦСТ (15 октября 2015). Проверено 22 июля 2015.
  29. ↑ Микропроцессор «Эльбрус-8СВ» (ТВГИ.431281.023) Архивная копия от 2 апреля 2018 на Wayback Machine (1891ВМ12Я) — МЦСТ
  30. ↑ Создан новый «Эльбрус» для обороны — аналог Intel Itanium и Xeon за 620 миллионов - CNews. Дата обращения: 30 октября 2019. Архивировано 30 октября 2019 года.
  31. ↑ Центральный процессор «Эльбрус-8СВ». Дата обращения: 5 апреля 2018. Архивировано 2 апреля 2018 года.
  32. ↑ Russian Microprocessors of the Elbrus Architecture Series for Servers and Supercomputers Архивная копия от 4 марта 2016 на Wayback Machine. russianscdays.org. Проверено 7 ноября 2015.
  33. ↑ Новый подход к физическому проектированию кэша первого уровня для микропроцессоров серии «Эльбрус» Архивная копия от 21 августа 2018 на Wayback Machine. МЦСТ. Проверено 22 июля 2015.
  34. ↑ МЦСТ. mcst.ru. Дата обращения: 5 апреля 2018. Архивировано 2 апреля 2018 года.
  35. ↑ Сбербанк заявил о катастрофическом несоответствии «Эльбрусов» своим требованиям. Cnews.ru (13 декабря 2021). Дата обращения: 17 декабря 2021. Архивировано 17 декабря 2021 года.
  36. ↑ В продаже появились бракованые процессоры «Эльбрус». Cnews.ru (13 декабря 2021). Дата обращения: 17 декабря 2021. Архивировано 17 декабря 2021 года.
  37. ↑ Никита Королёв. Суровый российский сервер // Коммерсантъ. — 2021. — 17 декабря (№ 230). — С. 1.
  38. ↑ Никита Королёв. Чип от чипу не легче // Коммерсантъ. — 2022. — 31 января (№ 16/П). — С. 10.
  39. ↑ Власти потребовали от создателей «Эльбрусов» вернуть огромные деньги за проваленную ИТ-разработку. Cnews.ru (24 января 2022). Дата обращения: 25 января 2022. Архивировано 24 января 2022 года.

Ссылки[править | править код]

Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Эльбрус-8С&oldid=122940763