Лого Сделано у нас
91

Первый в мире обзор российского 4-ядерного процессора Эльбрус-4С

Первый в мире обзор российского 4-ядерного процессора Эльбрус-4С   

 

Часть 1

В умах подавляющего большинства обывателей прочно укоренилась мысль о том, что в области проектирования вычислительной техники наша страна играет роль безнадёжного аутсайдера. США, Европа, и, быть может, Китай – вот лидеры производства современных микропроцессоров и систем. Однако это не совсем верно: как подтверждают факты, собственные разработки у нас тоже имеются, и они не только приближаются по определённым параметрам к новейшим достижениям полупроводниковых технологий, но кое в чём их даже превосходят. Насколько продвинулась отечественная наука в этой области и скоро ли можно будет увидеть на прилавках магазинов отечественные процессоры, мы и расскажем в нашем обзоре.

Как всё начиналось  

Наверняка многие слышали о том, что во времена Сталина кибернетика была объявлена лженаукой. Гораздо меньше людей знают о том, что кибернетика и вычислительная техника – это отнюдь не одно и то же. Как раз последняя развивалась в то время очень активно, а в 1948 году Постановлением Совета Министров СССР №2369 для этой цели был создан Институт точной механики и вычислительной техники, получивший впоследствии имя Сергея Алексеевича Лебедева. Сам Сергей Алексеевич был приглашён в институт в 1950 году для разработки одной из первых отечественных ЭВМ БЭСМ-1.

 А вот с приходом к власти Никиты Сергеевича, развенчавшего «культ Сталина», был взят курс на копирование зарубежных достижений в этой области. Тем не менее, разработка своих систем продолжалась, и в 1969 году, в связи с необходимостью оснащения стратегических систем специального назначения высокопроизводительной вычислительной техникой, родилась идея архитектурной линии «Эльбрус». Под руководством Всеволода Сергеевича Бурцева, ставшего впоследствии академиком Российской Академии Наук, созданный многопроцессорный вычислительный комплекс (МВК) «Эльбрус-1» был предъявлен государственной комиссии и в 1979 году прошёл государственные испытания. Он был спроектирован на основе микросхем TTL-логики и включал в себя 10 процессоров с суммарной производительностью 15 млн. операций в секунду (15 Мфлопс). На тот момент это была великолепная машина: впервые в мире применялась суперскалярная архитектура, позволявшая параллельно отрабатывать несколько машинных команд. Наряду с центральным процессором имелись специализированные: для обмена данными с внешними устройствами, для быстрого преобразования Фурье, для эмуляции команд БЭСМ-6 и для решения целого ряда специальных задач. Объем оперативной памяти достигал солидного объёма в 64 МБ

Чтобы воспользоваться всеми достоинствами оригинальной архитектуры и системы команд МВК, несколько институтов разрабатывали для него не только операционную систему, но и языки программирования высокого уровня. А шестью годами позже, в 1985 году, в серийное производство был запущен «Эльбрус-2», который представлял собой незначительно модернизированный с точки зрения схемотехники «Эльбрус-1», переведенный на новую элементную базу микросхем ЭСЛ-технологии серии «ИС-100». Этот МВК уже достигал производительности в 125 Мфлопс. МВК строился по модульному принципу, с учётом обеспечения надёжности. Благодаря своему быстродействию и отказоустойчивости, он в течение многих лет использовался в центральных объектах стратегических систем страны. Всего было выпущено 30 экземпляров МВК «Эльбрус-2».

 http://zoom.cnews.ru/publication/printed/51620 

 

Уникальные особенности архитектуры российского 4-ядерного процессора Эльбрус-4С. Часть 2

 

В этой статье мы продолжаем рассмотрение уникальной архитектуры отечественных микропроцессоров «Эльбрус», продолжая тему, начатую в первой части. Речь пойдёт о том, чем эта архитектура отличается от подходов, принятых у доминирующих на рынке процессоров известных производителей, её преимуществах и недостатках.

   http://zoom.cnews.ru/publication/printed/51720 

 

Окончание следует

Подробное описание возможностей процессора «Эльбрус» можно продолжать долго, но, к сожалению, оно значительно превосходит ограниченные рамки обзорной статьи. В последней, заключительной части, мы опишем существующие в настоящий момент практические примеры реализации систем на его основе, перспективы серийного производства, а также результаты тестирования производительности. Следите за новостями!

  • 6
    Byvalnyi Byvalnyi
    15.05.1422:55:09
    Никиты Сергеевича, развенчавшего «культ Сталина», был взят курс на копирование зарубежных достижений в этой области

    Н.С.Х правил до осени 64 года, к тому времени еще не было решения о копировании айбиэм (ЕС) и хули паккард (СМ). До 75 года для гражанского применения активно выпускались свои оригинальные уралы, мински, бэсм, наири, электроники и проч.
    Решение (скорее всего ошибочное) о копировании принимал Косыгин после посещения фирмы IBM, которая в то время выпускала 75 процентов всей вычислительной техники на планете.
    В 75 году мне лично пришлось переводить некоторые системы с Минск-32 на ЕС 1022. На Минске-32 была оригинальная ОС с переменным количеством одновременно выполняемых программ (до 4-х) в динамических разделах. ОС сама определяла загрузку процессора и потребность задач в памяти и автоматически открывала для использования эти разделы для параллельного выполнения программ. Был свой собственный ЯСК (ассемблер с макросредствами), бейсик, алгол, фортран и русскоязычный кобол. А в ЕСке примитивная ОС с фиксированным (заранее определенным) выделением разделов фиксированного размера, которым никто не пользовался. Надежность ЕС была существенно ниже, а требования к качеству электросети и климату невероятно высокими.
    Отредактировано: Byvalnyi~23:15 15.05.14
    • 0
      traveller_2002 traveller_2002
      16.05.1414:21:36
      Примитивная ОС это, видимо, MFT. Но потом же появилась MVT, тоже с переменным числом задач. Да и надежность - это наша была проблема (точнее Минска и Казани ;)).
      А с климатом да, была задница. У нас, помниться проблемы начинались при температуре выше 18 град.
      С Минском 32 имел дела только как пользователь, ничего не могу сказать.
      А с Наири в школе. )
    • 0
      Andrey Tupkalo Andrey Tupkalo
      17.05.1413:33:08
      А какое отношение СМ ЭВМ (которая в основном суть копии различных моделей серий PDP-11 и VAX производства Digital Equipment Corporation — например, Электроника-60 является вполне точной копией LSI-11/03) имеет к Хьюлет-Паккарду?
  • Комментарий скрыт по причине низкого рейтинга. показать
  • 0
    Нет аватара guest
    16.05.1406:13:40
    "2й или даже 3й в мире обзор" ибо Тут уже было    
    • 1
      club-k club-k
      16.05.1410:35:21
      подобного обзора не было тут! были лишь новости.
      этот обзор впервые озвучивает производительность в сравнении с Интелом:
      Сейчас, в 2014 году, МЦСТ выпускает самую совершенную модель – «Эльбрус-4С», выполненный по технологии 65 нм и работающий на частоте 800 МГц. Благодаря наличию четырёх ядер с двумя мегабайтами кеш-памяти на каждое ядро, он обеспечивает внушительную производительность 50 Гфлопс, вплотную приближаясь к Intel Core i7-975 Extreme Edition (53 Гфлопс). Его потребляемая мощность при этом заметно скромнее и составляет всего 45 Вт.

      а в 3-й части предполагается более подробное исследование производительности Эльбрус-4С. ждём.
  • 0
    Владимир Кузьмин Владимир Кузьмин
    16.05.1409:12:46
    Немного смутило это предложение "А вот с приходом к власти Никиты Сергеевича, развенчавшего «культ Сталина», был взят курс на копирование зарубежных достижений в этой области." Наоборот, СССР всё производили сами, а Запад брал курс на копирование у нас. Ведь есть много таких случаев...
    • 0
      club-k club-k
      16.05.1410:36:05
      каждый автор имеет право на лирическое отступление    
    • 0
      Руслан Комар Руслан Комар
      16.05.1413:21:42
      Если не изменяет память то самый первый компьютер в Европе был сделан у нас в Киеве(УССР)...то бишь в СССР ещё в 1948 году...для непонятливых Сталин умер в 1953 году...так что автор немного не корректно выразился...
      • 0
        Andrey Tupkalo Andrey Tupkalo
        17.05.1413:34:47
        Не-а, англичанка и тут нагадила. ;) Моррис Уилкс сделал свой пепелац двумя годами раньше, а Алан Тьюринг — так и вообще в 43-м. ;)
  • 4
    Alex M Alex M
    16.05.1411:03:00
    Не плохо. Имею доступ к МЦСТ-R1000 и Эльбрус-2С в настоящий момент. На нем работает обычный Linux, компьютер как компьютер что один что второй. И... это хорошо!

    Очень жаль что их выпускают малыми тиражами и стоят они пока что дорого. Им бы серию. Надежда на Эльбрус-8С и вот тогда его можно будет в суперкомпьютер, а это уже тысячи штук.
    • 0
      Нет аватара i__x
      16.05.1412:43:38
      а сколько он стоит?
      • 1
        Alex M Alex M
        16.05.1413:54:09
        Физ лицам не продают, только организациям, так что пока, увы, можно не беспокоиться о цене (если что, цену можно узнать при запросе по почте от своей организации, я не знаю, может нельзя разглашать).

        Мы не покупали, у нас удаленный доступ, чего впрочем вполне достаточно для оценки этого железа как программисту. В частности, наблюдаю что их R1000 четырехядерный MIPS объединен в 4 модуля и доступно 16 ядер, это уже интересно.
      • 0
        Andrey Tupkalo Andrey Tupkalo
        17.05.1416:01:17
        Не так уж, кстати, и неподъёмно — я встречал цифирь в районе $50 за штуку. Но, внимание, в партиях от 10000 штукЪ — то есть один полный прогон фаба. А таких заказов, ЕМНИМС, до сих пор ещё не было, пекут побочными подгрузами совместно с другими чипами, а это резко удорожает штуку.
  • 0
    Нет аватара sneider
    16.05.1414:44:20
    даль пощупать нельзя. цена компьютера с таким процессором будет как на заре зарождения персональных компьютеров. пару килобаксов
  • 0
    Нет аватара sibiryakx
    16.05.1416:35:37
    Есть у кого-нибудь фото самого Эльбрус-4С, а то везде показывают Эльбрус-2С?
    • 0
      Нет аватара kerosene
      16.05.1417:19:15


      Эльбрус-2S - это рабочее название Эльбрус-4С. Пилотная партия.
      • 0
        Andrey Tupkalo Andrey Tupkalo
        17.05.1413:36:51
        Агащазблин. 2С — Это предыдущее поколение. 2 ядра (+4DSP), 500 МГц, 90 нм технорма. 4С — 4 ядра, 800 МГц, 65 нм технорма. Хотя... Ранние версии 4С тоже, вроде, так назывались, да, но уже без DSP.
        Отредактировано: Andrey Tupkalo~13:37 17.05.14
        • 0
          Zveruga Zveruga
          17.05.1420:08:47
          Нет, предыдущее так и называется Эльбрус-2С+. Плюс в конце означает DSP ядра. Эльбрус-4С действительно назывался Эльбрус-2S. Вот пруф
           http://mcst.ru/mikroprocessory-i-sbis 
           http://mcst.ru/mikroprocessor-elbrus4s 
          • 0
            Andrey Tupkalo Andrey Tupkalo
            18.05.1409:32:35
            Да, я уже уточнил. По ходу пьесы, Эльбрус-2S — это, получается, прототип Эльбрус-4С: уже без DSP и на 800 МГц/65 нм, но ещё с двумя ядрами и мегом кэша на каждое.
    • 0
      sepheronx sepheronx
      16.05.1418:01:03
      Not 2C+ but 2S which was the codename given for 4C development. Elbrus 4C is based off of Elbrus-2C+ but 2 extra cores, removal of DSP cores and 300mhz increase in speed with DDR3 memory controller and a L3 cache. But architecture is the same.

      Отредактировано: sepheronx~21:19 16.05.14
      • Комментарий удален
  • 2
    Andrey Tupkalo Andrey Tupkalo
    17.05.1415:58:17
    А вот что реально было упущено в статье — так это пожалуй самые козырные фишки процессора в организации памяти: контекстно-связанные окна в регистровом файле, когда каждой задаче выдаётся чётко определённый кусок регистрового файла и за него ни-ни; разделение стеков данных и возвратов (половина брешей и дыр в защите х86 происходит из-за того, что в нём стек данных и возвратов — это одно и то же, а у Эльбруса стек данных (свой у каждый задачи) головой сидит в регистровом файле, а хвостом — в кэше данных, а стек возвратов — в АЛУ и программисту в общем случае недоступен); аппаратная защита контекстов через файл предикатов; аппаратная поддержка массивов — автоматический модуль подкачки упомянут, а для чего он нужен — нет; ну и, наконец, разделение кода и данных — внутри Эльбрус в сущности представляет собой гарвардскую машину.
    Отредактировано: Andrey Tupkalo~15:58 17.05.14
Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,