Обзор нового российского процессора Эльбрус 8С
Подписаться на разделИнженеры компании МСЦТ достаточно долго занимаются проектированием и успешным внедрением универсальных процессоров и вычислительных комплексов. В конце прошлого года этой компанией была выпущена опытная партия восьмиядерных микропроцессоров «Эльбрус-8С». Это — от начала и до конца разработка российских специалистов. Чтобы оценить, на сколько «Эльбрус-8» превосходит своего предшественника «Эльбруса-4», необходимо сравнить их основные характеристики и погрузиться в некоторые детали технологии изготовления.
Основные характеристики микропроцессора «Эльбрус-8»:
- количество устройств, производящих вычисления с плавающей десятичной точкой увеличено до 6
- число ядер – восемь
- своя кэш-память L2 для каждого ядра 512 Кб (общее значение 512*8 – 4 Мб)
- расчётное значение тактовой частоты – 1300 МГц
- производительность около 250 Гфлоп (применительно к операциям одинарной точности 32 разряда)
- применены 4 контроллера памяти типа DDR3-1600
- возможность объединения до 4 микропроцессоров в многопроцессорные системы
- имеют 3 дуплексных канала со скоростью обмена данными – 16 Гб/с ( по 8 Гб/с в каждую сторону)
Первое, что нужно отметить, в основе «Эльбруса» не используется архитектура x86, на которой построены микропроцессоры Intel и AMD. В российском микропроцессоре реализован вариант архитектуры VLIW, использующей в своей основе принцип параллельных вычислений. Её использование приводит к тому, что микропроцессор становится более простым: отпадает необходимость в специальных аппаратных модулях, функции которых берёт на себя компилятор – программа, переводящая написанный человеком исходный код, в команды, выполняемые процессором. Но в обмен на это упрощение, возрастают требования к компилятору. Нельзя говорить, что одна архитектура лучше другой, каждая имеет свои преимущества, которые реализованы в различных сферах человеческой деятельности. К примеру, благодаря надёжной защите информации, процессоры «Эльбрус» используются в оборонной промышленности в системах противовоздушной и противоракетной обороны.
Для работы с микропроцессором «Эльбрус-8с» программистами МЦСТ специально разработана новая версия ОС «Эльбрус», основанная на ядре Linux. Комплектуется она набором простейших пользовательских программ, например, для редактирования текстов (Abiword), для обзора интернета (Firefox) и других. Не смотря на существование вариантов ОС «Эльбрус», которые предусматривают эмуляцию софта х86, предельно понятно, что новая модель процессора не появится в розничной продаже: она предназначается для армии, а не для использования в домашних компьютерах и корпоративных серверах. Локально, процессоры могут использоваться для защищённых рабочих мест сотрудников любых организаций, которые работают с секретными документами и используют закрытую информацию.
Интересен тот факт, что новый «Эльбрус-8С» сделан с использованием 28 нм технологии. Что же означают эти слова? Внутри каждого современного микропроцессора находятся десятки миллионов транзисторов мельчайших размеров. И чем меньших они размеров, тем большее их число уместится на квадратном миллиметре кремниевой пластины. Целью уменьшения размеров транзисторов является сохранение размеров кремниевой пластины, при размещении на ней большего их количества. А чем меньше размер самого кристалла, тем меньше вероятность брака в изготовлении микропроцессора. В России, сейчас, нет предприятий, способных производить кристаллы с применением технологии 28 нм. Поэтому производиться микрочипы будут компанией TSMC на острове Тайвань.
К середине осени 2018 года ожидается окончание разработки процессора следующего поколения «Эльбрус-16С», который будет иметь 8 или 16 ядер. Его производительность должна превысить 1 Терафлопс. Производиться эти микросхемы будут по технологии менее 20 нанометров. А к 2020 году планируется разработать 32-ядерный микропроцессор с применением технологии 14 нм, работающий на частоте 2000 МГц, и имеющий производительность 2—4 Тфлопс.
Основные характеристики микропроцессора «Эльбрус-8»:
- количество устройств, производящих вычисления с плавающей десятичной точкой увеличено до 6
- число ядер – восемь
- своя кэш-память L2 для каждого ядра 512 Кб (общее значение 512*8 – 4 Мб)
- расчётное значение тактовой частоты – 1300 МГц
- производительность около 250 Гфлоп (применительно к операциям одинарной точности 32 разряда)
- применены 4 контроллера памяти типа DDR3-1600
- возможность объединения до 4 микропроцессоров в многопроцессорные системы
- имеют 3 дуплексных канала со скоростью обмена данными – 16 Гб/с ( по 8 Гб/с в каждую сторону)
Первое, что нужно отметить, в основе «Эльбруса» не используется архитектура x86, на которой построены микропроцессоры Intel и AMD. В российском микропроцессоре реализован вариант архитектуры VLIW, использующей в своей основе принцип параллельных вычислений. Её использование приводит к тому, что микропроцессор становится более простым: отпадает необходимость в специальных аппаратных модулях, функции которых берёт на себя компилятор – программа, переводящая написанный человеком исходный код, в команды, выполняемые процессором. Но в обмен на это упрощение, возрастают требования к компилятору. Нельзя говорить, что одна архитектура лучше другой, каждая имеет свои преимущества, которые реализованы в различных сферах человеческой деятельности. К примеру, благодаря надёжной защите информации, процессоры «Эльбрус» используются в оборонной промышленности в системах противовоздушной и противоракетной обороны.
Для работы с микропроцессором «Эльбрус-8с» программистами МЦСТ специально разработана новая версия ОС «Эльбрус», основанная на ядре Linux. Комплектуется она набором простейших пользовательских программ, например, для редактирования текстов (Abiword), для обзора интернета (Firefox) и других. Не смотря на существование вариантов ОС «Эльбрус», которые предусматривают эмуляцию софта х86, предельно понятно, что новая модель процессора не появится в розничной продаже: она предназначается для армии, а не для использования в домашних компьютерах и корпоративных серверах. Локально, процессоры могут использоваться для защищённых рабочих мест сотрудников любых организаций, которые работают с секретными документами и используют закрытую информацию.
Интересен тот факт, что новый «Эльбрус-8С» сделан с использованием 28 нм технологии. Что же означают эти слова? Внутри каждого современного микропроцессора находятся десятки миллионов транзисторов мельчайших размеров. И чем меньших они размеров, тем большее их число уместится на квадратном миллиметре кремниевой пластины. Целью уменьшения размеров транзисторов является сохранение размеров кремниевой пластины, при размещении на ней большего их количества. А чем меньше размер самого кристалла, тем меньше вероятность брака в изготовлении микропроцессора. В России, сейчас, нет предприятий, способных производить кристаллы с применением технологии 28 нм. Поэтому производиться микрочипы будут компанией TSMC на острове Тайвань.
К середине осени 2018 года ожидается окончание разработки процессора следующего поколения «Эльбрус-16С», который будет иметь 8 или 16 ядер. Его производительность должна превысить 1 Терафлопс. Производиться эти микросхемы будут по технологии менее 20 нанометров. А к 2020 году планируется разработать 32-ядерный микропроцессор с применением технологии 14 нм, работающий на частоте 2000 МГц, и имеющий производительность 2—4 Тфлопс.
| Источник: | Собственная информация |
| Учетная запись: | МашПорт.ru |
| Дата: | 03.02.15 |
