Το "Elbrus" είναι ένας επεξεργαστής ρωσικής κατασκευής. Τεχνικά χαρακτηριστικά και ιστορία δημιουργίας. Ιστορικό και τεχνική περιγραφή των επεξεργαστών Elbrus
ανακοίνωσε ότι ο νέος τετραπύρηνος επεξεργαστής Elbrus-4C είναι έτοιμος για μαζική παραγωγή και επίσης παρουσίασε τον πρώτο εγχώριο υπολογιστή που βασίζεται σε αυτόν - Elbrus-401. Και τέλος, στις αρχές του 2017, ανακοινώθηκε ότι ο ρωσικός υπολογιστής θα κυκλοφορούσε στην τιμή των... 199.000 ρούβλια (δηλαδή περίπου 3.000 δολάρια ΗΠΑ). Το Mac Pro κοστίζει το ίδιο, αλλά αν είσαι αληθινός πατριώτης...
Ναι, παρεμπιπτόντως, η σειρά περιλαμβάνει επίσης τον διακομιστή Elbrus 4.4.
Η τιμή του Elbrus 401 ανακοινώνεται για την πιο βασική τροποποίηση, που περιλαμβάνει:
- τετραπύρηνος επεξεργαστής Elbrus 750 MHz;
- RAM 24 GB (μπορεί να αυξηθεί στα 96 GB).
- 3D κάρτα γραφικών ATI Radeon 6000;
- ενσωματωμένη κάρτα γραφικών VLSI Silicon Motion SM718
- σκληρό δίσκο 500 GB SATA 2.0 3.5";
- Δίσκος mSATA SSD 120 GB επί του σκάφους.
- ολοκληρωμένος κάρτα ήχου AS-97;
- Υποδοχές: 6 εξωτερικές υποδοχές USB 2.0, DVI+VGA, RS-232 (εσωτερικές και εξωτερικές) και τυπικές υποδοχές ήχου.
- οθόνη 23 ιντσών.
- ποντίκι και πληκτρολόγιο?
- Το λειτουργικό σύστημα Elbrus είναι ενεργοποιημένο Βασισμένο σε Linux. Παρεμπιπτόντως, μπορείτε να εγκαταστήσετε άλλα λειτουργικά συστήματα.
Γιατί χρειάστηκε τόσος χρόνος για να ξεκινήσει η παραγωγή; Εκπρόσωποι της εταιρείας δικαιολογούν την καθυστέρηση λέγοντας ότι αναζητούσαν εγχώριους κατασκευαστές ανταλλακτικών, τακτοποιώντας προμήθειες και υπολογίζοντας το κόστος. Σύμφωνα με την κύρια παραγωγή, η συναρμολόγηση πραγματοποιείται στη Ρωσία, δηλ. Το ποσοστό των ανταλλακτικών που παράγονται στη Ρωσική Ομοσπονδία εξακολουθεί να παραμένει μυστήριο. Υπόσχονται να παράγουν έως και αρκετές χιλιάδες υπολογιστές ετησίως.
Λοιπόν, δημοσιεύουμε μια ανασκόπηση του Elbrus-4C, μια σύγκριση των επεξεργαστών Elbrus-4C και της Intel, καθώς και το αποτέλεσμα της δοκιμής Elbrus-401.
Ανασκόπηση του Elbrus-4C - ένας σύγχρονος οικιακός μικροεπεξεργαστής
Το γεγονός ότι η MCST εργάζεται στον επεξεργαστή Elbrus-4C έγινε γνωστό το καλοκαίρι του 2014. Ταυτόχρονα, υπήρχαν φήμες στο Διαδίκτυο ότι αυτός ο επεξεργαστής θα μπορούσε να ανταγωνιστεί τις εξελίξεις των ηγετών της αγοράς - επεξεργαστές Intel. Ας δούμε πόσο αληθινές αποδείχθηκαν αυτές οι φήμες.
Έτσι, το Elbrus-4C περιέχει τέσσερις πυρήνες και δεν βασίζεται στην αρχιτεκτονική SPARC, αλλά στη δική του αρχιτεκτονική Elbrus. Οι πυρήνες Elbrus-4C λειτουργούν σε συχνότητα ρολογιού 800 MHz και το ίδιο το τσιπ κατασκευάζεται με βάση μια όχι και τόσο προηγμένη τεχνολογία διαδικασίας 65 nm. Το Elbrus-4C έχει σχεδιαστεί για κατανάλωση ισχύος 45 W, κάτι που, λαμβάνοντας υπόψη την αγορά-στόχο, δεν είναι καθόλου κακό.
Η αρχιτεκτονική του επεξεργαστή Elbrus-4C αντιστοιχεί γενικά στην αρχιτεκτονική VLIW, η οποία εκτελεί εντολές με τη σειρά που καθορίζεται και βελτιστοποιείται από τον μεταγλωττιστή, σε αντίθεση με τη μικροαρχιτεκτονική Haswell για επεξεργαστές Intel, στην οποία οι ίδιοι οι επεξεργαστές αποφασίζουν την προτεραιότητα της εντολής. Θεωρητικά, αυτό θα απλοποιήσει τη διαδικασία παραγωγής και θα καταστήσει το Elbrus-4S φθηνότερο και πιο ελκυστικό στους πιθανούς αγοραστές.
Σε σύγκριση με το προηγούμενο μοντέλο, η κρυφή μνήμη εντολών πρώτου επιπέδου στον μικροεπεξεργαστή Elbrus-4C διπλασιάστηκε - έως και 128 KB. Με αυτό, η κρυφή μνήμη δεύτερου επιπέδου αυξήθηκε επίσης - έως και 8 MB, κατανεμημένα σε όλους τους πυρήνες. Το Elbrus-4C διαθέτει ενσωματωμένο ελεγκτή μνήμης DDR3 με εύρος ζώνης έως 38,4 Gb/s.
Τεχνικά χαρακτηριστικά του επεξεργαστή Elbrus-4C |
|
| Ζήτημα | 2014 |
| Τεχνική διαδικασία | 65 nm |
| Αρχιτεκτονική | "Έλμπρους" |
| Πυρήνες | 4 |
| Συχνότητα ρολογιού | 7500 - 800 MHz |
| Απόδοση, 32 bit | 50 Gflops |
| Απόδοση, 64 bit | 25 Gflops |
| Κατανάλωση ρεύματος | 45 W |
| Εντολές, αριθμός ανά 1 κύκλο ρολογιού | 23 |
| Προσωρινή μνήμη επιπέδου 2 | 8 MB |
| Τύπος ενσωματωμένου ελεγκτή μνήμης | DDR3-1600 |
| Εύρος ζώνης διαύλου μνήμης | 38,4 GB/s |
| Αριθμός καναλιών μνήμης | 3 |
| Αριθμός τρανζίστορ | 986 εκατ |
| Πλαίσιο | HFCBGA 1600 |
| Νότια Γέφυρα | KPI |
Η αρχιτεκτονική του επεξεργαστή Elbrus-4C σας επιτρέπει να μιμηθείτε την αρχιτεκτονική x86. Με την πρώτη ματιά, αυτή η λύση θα επιτρέψει στις ρωσικές ιδιωτικές και δημόσιες εταιρείες να μειώσουν την εξάρτησή τους από τα προϊόντα Intel και AMD, αλλά στην πράξη θα εξακολουθήσουν να εξαρτώνται από τις εφαρμογές x86 για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα. Ωστόσο, οι επεξεργαστές Elbrus δεν μπορούν ακόμη να ανταγωνιστούν επί ίσοις όροις με τους κολοσσούς της βιομηχανίας και τώρα θα εξηγήσουμε γιατί.
Σύγκριση επεξεργαστών Elbrus-4C και Intel
Αν και το Elbrus-4C μπορεί να υπερηφανεύεται για σχετικά χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και πρωτότυπη αρχιτεκτονική, όσον αφορά τις επιδόσεις υστερεί πολύ σε σχέση με τους ανταγωνιστές του. Για σύγκριση, πήραμε από ανοιχτές πηγές τα αποτελέσματα των υπολογισμών της απόδοσης του επεξεργαστή σε gigaflops. Τα Flops είναι μια μονάδα μέτρησης της απόδοσης του υπολογιστή που αντικατοπτρίζει πόσες λειτουργίες κινητής υποδιαστολής μπορεί να εκτελέσει ένας υπολογιστής ανά δευτερόλεπτο.
Τα αποτελέσματα εμφανίζονται καθαρά στον πίνακα:
Όπως μπορείτε να δείτε, η απόδοση του Elbrus-4C βρίσκεται στο επίπεδο της πρώτης γενιάς επεξεργαστών Intel i7 και είναι επτά φορές κατώτερη από τους σύγχρονους επεξεργαστές Intel. Αλλά την ίδια στιγμή, η τιμή του Elbrus-4C είναι απίθανο να είναι μικρότερη από αυτή του ισχυρότερου Intel i7-3900, σύμφωνα με τουλάχιστον, μέχρι να ανοίξει η μαζική παραγωγή.
Ωστόσο, σύμφωνα με τους προγραμματιστές, ο επεξεργαστής Elbrus-4C δεν προορίζεται για παιχνίδια και ψυχαγωγία, αλλά για αυτοματοποίηση παραγωγής και για την ολοκλήρωση χώρων εργασίας που υπόκεινται σε αυξημένες απαιτήσεις ασφάλειας πληροφοριών. Η ακριβής ημερομηνία για την έναρξη της μαζικής παραγωγής επεξεργαστών Elbrus-4C δεν έχει ακόμη ανακοινωθεί και είναι άγνωστο εάν θα πραγματοποιηθεί στη Ρωσική Ομοσπονδία.
Υπολογιστής Elbrus-401 βασισμένος στον επεξεργαστή Elbrus-4C
Για να επιδείξει τις δυνατότητες του επεξεργαστή τους, η MCST συναρμολόγησε έναν προσωπικό υπολογιστή βασισμένο στο Elbrus-4S. Είναι γνωστό ότι εκτός από τον επεξεργαστή περιέχει μια κάρτα βίντεο AMD Radeon 6000 και ενσωματωμένος προσαρμογέας βίντεο, σκληρός δίσκος 1000 GB (SATA 2.0) και μονάδα mSATA σε πλακέτα 128 GB. Οι θύρες περιλαμβάνουν 6 υποδοχές USB 2.0 και 1 έξοδο DVI/VGA, καθώς και τυπικές υποδοχές για Ethernet και εξοπλισμό ήχου. Ο υπολογιστής Elbrus-401 είναι εξοπλισμένος με 24 GB μνήμης RAM.
Ο ρωσικός υπολογιστής έχει επίσης το δικό του λειτουργικό σύστημα, με την επωνυμία "Elbrus". Δεν αντιπροσωπεύει τίποτα θεμελιωδώς νέο: είναι άμεσα αναγνωρίσιμο Κατασκευή Linux. Αλλά εάν είναι απαραίτητο, μπορεί να αντικατασταθεί με Windows XP και άλλα λειτουργικά συστήματα που εκτελούνται στην πλατφόρμα x86.
Παρά τα σχετικά μέτρια χαρακτηριστικά, ο υπολογιστής Elbrus-401 είχε καλή απόδοση. Οι προγραμματιστές έδωσαν στον υπολογιστή Elbrus μια δοκιμή τρέχοντας το παιχνίδι Doom 3 (BFG Edition 2012) σε αυτόν.
Όπως ίσως έχετε παρατηρήσει, τα FPS κατά τη διάρκεια του παιχνιδιού ποικίλλουν μεταξύ 15-30 μονάδων. Αν και, φυσικά, αυτό είναι το πλεονέκτημα όχι μόνο του επεξεργαστή Elbrus-4C, αλλά και μιας ισχυρής κάρτας βίντεο σύμφωνα με τα πρότυπα του Doom 3. Από την άλλη πλευρά, το γεγονός ότι ένας ρωσικής κατασκευής επεξεργαστής αποδείχθηκε συμβατός με μια κάρτα βίντεο AMD είναι από μόνο του ένα καλό σημάδι. Αλλά το κόστος του υπολογιστή Elbrus-401 εξακολουθεί να είναι απογοητευτικό: 3900 $! Και η MCST δέχεται παραγγελίες μόνο από νομικά πρόσωπα.
Παρεμπιπτόντως, το MCST δεν πρόκειται να σταματήσει εκεί. Τώρα εργάζονται στον οκταπύρηνο επεξεργαστή Elbrus-8C και φέτος θα κυκλοφορήσουν έναν διακομιστή rack-mount που ονομάζεται "Server Elbrus-4.4". Και τα σχέδια της εταιρείας περιλαμβάνουν τη δημιουργία του δικού της επεξεργαστή βίντεο και την επεξεργασία μητρικές πλακέτεςΜονοκύβος
Δεν υπάρχουν παρόμοια άρθρα
Απάντηση του συντάκτηΟ "Elbrus" είναι ένας πολυπύρηνος γενικός μικροεπεξεργαστής υψηλής απόδοσης με μοναδική τεχνολογία, που αναπτύχθηκε από την JSC "MCST".
Ο μικροεπεξεργαστής είναι εξαιρετικά ασφαλής και αποφεύγει τη διείσδυση στο υλικό και επίπεδο προγράμματοςτα λεγόμενα προγράμματα που μπορούν να απενεργοποιήσουν ή να διαταράξουν τη λειτουργία του εξοπλισμού υπολογιστών.
Πού χρησιμοποιείται ο επεξεργαστής;
Οι κύριοι τομείς εφαρμογής του επεξεργαστή:
- διακομιστές,
- προσωπικούς υπολογιστές,
- φορητούς υπολογιστές,
- υπολογιστικά συστήματα κ.λπ., που χρησιμοποιούνται σε εγκαταστάσεις με αυξημένες απαιτήσεις για ασφάλεια πληροφοριών.
Τι είναι ο μικροεπεξεργαστής Elbrus-4S;
Ο Elbrus-4C είναι ένας τετραπύρηνος επεξεργαστής που λειτουργεί στα 800 MHz, ο οποίος υποστηρίζει τρία κανάλια μνήμης. Υπάρχει επίσης μια προσωρινή μνήμη συνολικής χωρητικότητας 8 Megabyte. Ο επεξεργαστής κατασκευάζεται με τεχνολογία 65 νανόμετρων, η μέση κατανάλωση ισχύος του είναι 45 Watt.
«Πρόκειται για έναν καθολικό μικροεπεξεργαστή που χαρακτηρίζεται από μοναδικά χαρακτηριστικά της αρχιτεκτονικής του. Ανάλογα με τον σκοπό μιας συγκεκριμένης τεχνικής, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε σκληρές συνθήκες. Για παράδειγμα, κάποιος εξοπλισμός μπορεί να βυθιστεί στο νερό, μερικοί μπορούν να χρησιμοποιηθούν στον Βόρειο Πόλο ή να χρησιμοποιηθούν σε θερμοκρασίες κάτω των 40 βαθμών», αναφέρει το AiF.ru Επικεφαλής σχεδιαστής του Elbrus 401-PC VK Vasily Vorobushkov.
Τι είναι μοναδικό στον μικροεπεξεργαστή;
Η αρχιτεκτονική των μικροεπεξεργαστών που βασίζονται στο Elbrus επιτρέπει:
Σε ποιο λειτουργικό σύστημα λειτουργεί ο μικροεπεξεργαστής;
Το βασικό λειτουργικό σύστημα της Elbrus είναι το Elbrus OS, χτισμένο σε Linux. Το σύστημα προγραμματισμού πλατφόρμας υποστηρίζει γλώσσες C, C++, Java, .
Πού κατασκευάζονται οι μικροεπεξεργαστές Elbrus;
Οι μικροεπεξεργαστές "Elbrus-2SM", "Elbrus-4S" και άλλοι παράγονται στις επιχειρήσεις Zelenograd "Angstrem" και "Mikron". Ο τελευταίος μικροεπεξεργαστής Elbrus-8C παράγεται στην Ταϊβάν, στο εργοστάσιο της TSMC, αφού στη Ρωσία δεν υπάρχει σήμερα μικροηλεκτρονική παραγωγή με τεχνολογία 28 νανόμετρων.
Μητρική πλακέτα βασισμένη στον μικροεπεξεργαστή Elbrus 4c. Πλαίσιο youtube.com
Πού μπορώ να αγοράσω εξοπλισμό που βασίζεται στον επεξεργαστή Elbrus;
Σύμφωνα με Βοηθός Γενικός Διευθυντής Μάρκετινγκ στο MCST Konstantin Trushkin, η εταιρεία δεν βλέπει ακόμη τη δυνατότητα πώλησης εξοπλισμού σε ιδιώτες. Παραγγελίες γίνονται δεκτές μόνο από νομικά πρόσωπα (εταιρείες).
Πόσο κοστίζει ο εξοπλισμός που βασίζεται στη διαδικασία Elbrus;
Το AiF.ru δεν έχει πληροφορίες σχετικά με την τιμή τεχνολογία υπολογιστώνεξελίξεις του MCST. Όπως αναφέρει το TJournal, το κόστος του προσωπικού υπολογιστή Elbrus-401 από την πρώτη δοκιμαστική παρτίδα θα κοστίσει στους πελάτες περίπου 200 χιλιάδες ρούβλια.
Η εταιρεία MCST λέει ότι το κόστος παραγωγής μπορεί να μειωθεί εάν αυξηθεί η παραγωγή. «Ο ακρογωνιαίος παράγοντας που καθορίζει την τιμή είναι ο σειριακός αριθμός του προϊόντος. Εάν το προϊόν είναι μοναδικό ή προορίζεται να εκτελέσει ορισμένες συγκεκριμένες εργασίες, τότε το κόστος για αυτό δεν θα είναι ποτέ χαμηλό, είτε με εμάς είτε με οποιονδήποτε άλλον. Αν κοιτάξετε στο Διαδίκτυο την τιμή του βιομηχανικού υπολογιστικού εξοπλισμού που παράγεται στο εξωτερικό, για παράδειγμα της General Electric, θα εκπλαγείτε ευχάριστα. Όταν, για παράδειγμα, το κόστος μιας βιομηχανικής κάρτας βίντεο είναι 7 χιλιάδες ευρώ. Και αυτή είναι μόνο μία κάρτα βίντεο, σημειώστε. Αν μιλάμε για κάποιο είδος μαζικής αγοράς τεχνολογίας υπολογιστών, τότε όλα εξαρτώνται από τη σειριακή παραγωγή. Εάν είναι δυνατή η παραγωγή μιας σειράς άνω των 10 χιλιάδων τεμαχίων, τότε μπορούμε να επιτύχουμε μια πολύ ανταγωνιστική τιμή», είπε ο Vorobushkov.
*Αρχιτεκτονική- η βασική διάταξη των εξαρτημάτων του υπολογιστή και η μεταξύ τους σύνδεση.
**Σελιδοδείκτης υλικού- μια συσκευή που μπορεί να επηρεάσει τη λειτουργία ενός συστήματος υπολογιστή. Το αποτέλεσμα της λειτουργίας του μπορεί να είναι είτε πλήρης απενεργοποίηση του συστήματος είτε διακοπή της κανονικής λειτουργίας του, για παράδειγμα μη εξουσιοδοτημένη πρόσβασησε πληροφορίες, αλλάζοντας τις ή αποκλείοντάς τις. Για παράδειγμα, ο στρατιωτικός εξοπλισμός που χρησιμοποιεί έναν ξένο μικροεπεξεργαστή μπορεί κάποια στιγμή να απενεργοποιηθεί εντελώς μετά τη λήψη εντολής εκκίνησης του αντίστοιχου «προγράμματος σελιδοδεικτών». Σύμφωνα με έγγραφα που δημοσίευσε ο Snowden, η Υπηρεσία Εθνικής Ασφάλειας των ΗΠΑ διαθέτει μια ειδική μονάδα που ονομάζεται Tailored Access Operations (TAO), η οποία ασχολείται με διάφορες μεθόδους παρακολούθησης υπολογιστών χρησιμοποιώντας «σελιδοδείκτες».
***Λεπτότηταεπεξεργαστής ή ρολόι πυρήνα επεξεργαστή - το διάστημα μεταξύ δύο παλμών της γεννήτριας ρολογιού, το οποίο συγχρονίζει την εκτέλεση όλων των λειτουργιών του επεξεργαστή.
**** FORTRAN 77 και FORTRAN 90(Formula Translator ή «formula Translator») είναι μια τυπική γλώσσα προγραμματισμού που έχει πολλά πρότυπα, με τα κυριότερα να είναι το 77 και το 90. Το Fortran 77 υιοθετήθηκε τον Απρίλιο του 1978, το Fortran 90 εγκρίθηκε το 1992.
Από τη γέννηση της υπολογιστικής τεχνολογίας στη χώρα μας, ο σχεδιασμός συστημάτων υψηλής απόδοσης θεωρείται ένας από τους σημαντικότερους στόχους της εγχώριας επιστήμης. Από τη δεκαετία του '90, η έρευνα έχει συνδεθεί με μια θεμελιωδώς νέα συνθήκη - την ανάγκη να πραγματοποιηθούν νέες εξελίξεις με βάση Ρωσικοί μικροεπεξεργαστές. Ως αποτέλεσμα, δημιουργήθηκε ο Elbrus - ένας επεξεργαστής του οποίου η υπολογιστική ισχύς δεν είναι κατώτερη από τα καλύτερα ξένα μοντέλα.
Ιστορία της δημιουργίας
Επί του παρόντος, μόνο λίγες χώρες στον κόσμο σχεδιάζουν υπολογιστές σε μικροεπεξεργαστές δικής τους σχεδίασης - στις ΗΠΑ, την Αγγλία, την Ιαπωνία και την Κίνα. Προφανώς, ως μέρος της ασφάλειας και της υποκατάστασης των εισαγωγών, η Ρωσία απαιτεί επίσης δικό της επεξεργαστή, επαρκή για να καλύψει τις απαιτήσεις των ενόπλων δυνάμεων, των υπηρεσιών επιβολής του νόμου, των κυβερνητικών υπηρεσιών και της εκπαίδευσης. Και, ει δυνατόν, εμπορευματοποίηση του προϊόντος. Μετά από δεκαετίες ενεργούς εργασίας, οι επιστήμονες και οι μηχανικοί του Κέντρου Τεχνολογιών Σπινθήρων της Μόσχας (MCST) δεν ντρέπονται να παρουσιάσουν την τελευταία εξέλιξη του 2014-15: τον οκταπύρηνο επεξεργαστή Elbrus 8c. Πριν όμως από αυτό το ιστορικό γεγονός υπήρξε ένα μακρύς δρόμοςθεωρητικούς υπολογισμούς και πρακτική έρευνα.
Στην ΕΣΣΔ, τα έργα του ακαδημαϊκού S. A. Lebedev είχαν εξαιρετική σημασία στη διαμόρφωση και ανάπτυξη της τεχνολογίας των υπολογιστών. Στο Ινστιτούτο Μηχανικής Ακριβείας και Τεχνολογίας Υπολογιστών (ITM και VT), του οποίου ηγήθηκε στην Ακαδημία Επιστημών, δημιουργήθηκαν δεκαπέντε ηλεκτρονικά μοντέλα (υπολογιστών) - από τα πρώτα, βασισμένα σε σωλήνες, έως μηχανές υψηλής ταχύτητας σε ολοκληρωμένα κυκλώματα .
"Elbrus-1"
Η ιδέα της αρχιτεκτονικής γραμμής, η οποία αργότερα ενσωματώθηκε στον ρωσικό επεξεργαστή Elbrus, γεννήθηκε το 1969. Ο λόγος για την ανάπτυξη ήταν η ανάγκη να «διανοηθούν» στρατηγικά συστήματα. Ο επικεφαλής σχεδιαστής ήταν ο V. S. Burtsev, ένας εξαιρετικός ειδικός στην τεχνολογία των υπολογιστών, αργότερα ακαδημαϊκός της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών.
Το 1979, η πρώτη γενιά του συμπλέγματος υπολογιστών πολλαπλών επεξεργαστών Elbrus (MCC) παρουσιάστηκε στην Κρατική Επιτροπή ITM και VT. Ο επεξεργαστής σχεδιάστηκε με βάση τη λογική TTL. Το σύστημα χρησιμοποιήθηκε στη στρατιωτική βιομηχανία.
"Elbrus-2"
Έξι χρόνια αργότερα, η δεύτερη γενιά του Elbrus MVK δοκιμάστηκε με επιτυχία. Ο επεξεργαστής και ο νέος αναπτύχθηκαν πλήρως εγχώρια. Το σύστημα βασίστηκε στη λογική σειράς IS-100 με συζευγμένο πομπό υψηλής ταχύτητας. Η απόδοση του Elbrus-2 σε μια διαμόρφωση δέκα επεξεργαστών ήταν 125 εκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.
Το MVK κατασκευάστηκε με βάση μια αρθρωτή αρχή με αυξημένη αξιοπιστία. Χάρη στην ταχύτητα και την ανοχή σε σφάλματα, το συγκρότημα χρησιμοποιήθηκε για πολλά χρόνια σε βασικές εγκαταστάσεις στρατηγικών συστημάτων. Τα χαρακτηριστικά του MVC, μοναδικά για εκείνη την εποχή, επιτεύχθηκαν με την εισαγωγή και ανάπτυξη μιας σειράς προηγμένων ιδεών στην οργάνωση της υπολογιστικής διαδικασίας.
"Elbrus-3"
Το επόμενο στάδιο (1986-1994) ήταν η δημιουργία της τρίτης γενιάς του Elbrus MVK. Ο επεξεργαστής έχει γίνει ακόμα πιο ισχυρός, η βάση στοιχείων έχει γίνει πιο προηγμένη. Ως υπεύθυνος έργου επιλέχθηκε το αντεπιστέλλον μέλος της Ακαδημίας Επιστημών B. A. Babayan. Παρεμπιπτόντως, συνέβαλε θεμελιώδης στην ανάπτυξη των MVK Elbrus-1 και Elbrus-2.
Έχοντας αξιολογήσει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της υπερκλιμακωτής αρχιτεκτονικής που ανέπτυξε, που εφαρμόστηκε στη δεύτερη γενιά του MVK, ο Boris Artashesovich πρότεινε μια πιο προηγμένη εφαρμογή της έννοιας της ευρείας λέξης εντολής. Πριν από την κατάρρευση της Ένωσης, οι ειδικοί κατάφεραν να συναρμολογήσουν ένα πρωτότυπο, αλλά οι νέες αρχές σταμάτησαν τη χρηματοδότηση στο μέλλον.
Σύγχρονη εποχή
Η συνέχιση αυτής της γραμμής έργου συνδέεται με τις δραστηριότητες της JSC MCST. Στο πλαίσιο της δομής του, κορυφαίοι εγχώριοι μηχανικοί μικροηλεκτρονικής, έχοντας κάνει ένα θεμελιώδες στοίχημα στη χρήση τεχνολογιών μικροεπεξεργαστών, άρχισαν να δημιουργούν δύο σειρές μικροεπεξεργαστών και υπολογιστικών συστημάτων που βασίζονται σε αυτούς. Αυτά τα έργα κατέστησαν στη συνέχεια δυνατή τη δημιουργία ενός ισχυρού ρωσικού επεξεργαστή "Elbrus" που κυκλοφόρησε το 2014.
Η βάση σχεδιασμού για την πρώτη σειρά ήταν η ανοιχτή Scalable Processor Architecture (SPARC), που καθορίζεται από τη Sun Microsystems. Στη βάση του, δημιουργήθηκαν επεξεργαστές της οικογένειας "R".
Η βάση της δεύτερης σειράς ήταν η αρχική αρχιτεκτονική Elbrus, αναπτύσσοντας τις αρχές που δοκιμάστηκαν και ενσωματώθηκαν στο MVK-3 (αρχικά ονομαζόταν «E2k αρχιτεκτονική»). Συνολικά, δημιουργήθηκαν τέσσερις κύριοι τύποι επεξεργαστών. Έτσι, "Elbrus" (επεξεργαστής): μια σύγκριση μοντέλων δίνεται στον παρακάτω πίνακα.
Έτος δημιουργίας | ||||
Συχνότητα ρολογιού | ||||
Τεχνική διαδικασία | ||||
Αριθμός πυρήνων | ||||
Εκτέλεση |
Elbrus-3M1 | Elbrus-S | Elbrus-2C+ | Elbrus-4S |
|
Έτος δημιουργίας | ||||
Συχνότητα ρολογιού | ||||
Τεχνική διαδικασία | ||||
Αριθμός πυρήνων | ||||
Εκτέλεση |
"Elbrus-4s"
Μία από τις τελευταίες επιτυχημένες εξελίξεις της εταιρείας MCST ήταν ο επεξεργαστής Elbrus-4s. Η αρχιτεκτονική του βασίζεται σε ένα πρωτότυπο σχέδιο βασισμένο στη μικροαρχιτεκτονική VLIW. Οι διαδικασίες υπολογισμού εκτελούνται από 4 πυρήνες των 800 MHz, μνήμη cache 2 MB σε κάθε πυρήνα.
Παρά τον φαινομενικό αρχαϊσμό όσον αφορά την τεχνολογία παραγωγής ( μεγάλα μεγέθη, χαμηλή συχνότητα, τεχνολογική διαδικασία του «προηγούμενου αιώνα» 65 nm), η απόδοση της ηλεκτρονικής συσκευής είναι συγκρίσιμη με τους επεξεργαστές Σειρά Intel"εγώ". Με χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας (45 W), η απόδοσή του είναι έως και 50 Gflops. Για σύγκριση: παλαιότερο μοντέλο Extreme Editionέχει απόδοση 53 Gflops σε πολύ υψηλότερες συχνότητες και κατανάλωση ενέργειας. Αυτός ο σύγχρονος ρωσικός επεξεργαστής Elbrus, που κατασκευάστηκε το 2014, πέρασε τις απαιτούμενες δοκιμές και μπήκε στην παραγωγή.
"Elbrus-8S"
Φαίνεται ότι η εποχή της εξέλιξης έχει τελειώσει και έχει έρθει η ώρα για μια επαναστατική ανακάλυψη για την εγχώρια μικροηλεκτρονική. Η CJSC MCST, μαζί με το Ινστιτούτο Ηλεκτρονικών Μηχανών Ελέγχου, έχει αναπτύξει και παράγει δείγματα μηχανικής ενός προϊόντος νέας γενιάς. ΝΑ βιομηχανική παραγωγήΕτοιμάζεται ο επεξεργαστής Elbrus 8c, ο οποίος δημιουργείται με τεχνολογία διεργασίας 28 νανομέτρων.
Η συσκευή θα λειτουργεί παράλληλα με έναν ελεγκτή που αναπτύχθηκε επίσης εγχώρια, τον KPI-2. Αν και ο ελεγκτής εξακολουθεί να παράγεται χρησιμοποιώντας τεχνολογία διεργασίας 65 nm, υποστηρίζει δίκτυο τριών gigabit Ελεγκτής Ethernet, 20 γραμμές 2.0, οκτώ θύρες USB 2.0, οκτώ θύρες SATA. Η ανταλλαγή δεδομένων με τον επεξεργαστή είναι 16 Gb/sec.
Προδιαγραφές
Ο κατασκευαστής αποκάλυψε τα κύρια χαρακτηριστικά του νεότερου συστήματος Elbrus:
- Επεξεργαστής - 8 πυρήνες χωρίς υπερνήμα.
- Εμβαδόν κρυστάλλου - 350 mm 2.
- L2 cache για κάθε πυρήνα - 512 τετραγωνικά.
- Η κρυφή μνήμη τρίτου επιπέδου είναι κοινόχρηστη - 16 MB.
- Εκτέλεση ανά κύκλο - 30 πράξεις.
- Η συχνότητα ρολογιού είναι 1,3 GHz με αυτές τις παραμέτρους, η αδιάλειπτη λειτουργία όλων των πυρήνων είναι εγγυημένη για απεριόριστο χρόνο, ακόμη και σε 100% φορτίο.
- Απόδοση (αιχμή) - 250 Gflops.
- Ισχύς - 60-90 W.
- Αδειοδότηση ανεξάρτητη από την Intel, ενώ διατηρεί την υποστήριξη για μεγάλες λειτουργικά συστήματαμε αρχιτεκτονική x86/x86-64.
Όπως μπορείτε να δείτε, ο ρωσικός επεξεργαστής "Elbrus" τελευταίας γενιάςπέντε φορές πιο παραγωγικό από το μοντέλο 4C.
Αρχιτεκτονική
Ως το πιο σημαντικό αποτέλεσμα, η εταιρεία ZAO MCST ανέπτυξε την αρχική αρχιτεκτονική μικροεπεξεργαστή Elbrus. Ο επεξεργαστής επικεντρώνεται στην απόκτηση των μέγιστων δεικτών απόδοσης για τους δεδομένους πόρους υλικού. ΣΕ γενική ταξινόμησηανήκει στην κατηγορία των αρχιτεκτονικών που χρησιμοποιούν την αρχή VLIW (Very Large Instruction Word), όταν ο μεταγλωττιστής δημιουργεί ακολουθίες ομάδων εντολών (wide command words) για παράλληλη εκτέλεση, στις οποίες δεν υπάρχουν εξαρτήσεις μεταξύ εντολών εντός της ομάδας και του Οι εξαρτήσεις μεταξύ εντολών εντός της ομάδας ελαχιστοποιούνται διαφορετικές ομάδες.
Έτσι, ο ρωσικός επεξεργαστής Elbrus σε υψηλού βαθμούεκμεταλλεύεται τον παραλληλισμό σε επίπεδο λειτουργίας που υπάρχει στον δεδομένο κώδικα προγράμματος. Ως αποτέλεσμα, επιτυγχάνεται μεγαλύτερη αρχιτεκτονική ταχύτητα με την απελευθέρωση του υλικού από τις λειτουργίες παραλληλοποίησης που είναι εγγενείς στις υπερκλιμακωτές αρχιτεκτονικές και τη μεταφορά τους σε έναν μεταγλωττιστή βελτιστοποίησης. Αυτό οδήγησε σε ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό χαρακτηριστικό της αρχιτεκτονικής Elbrus - χαμηλό επίπεδοκατανάλωση ενέργειας του εξοπλισμού.
Μαζί με την αποτελεσματική χρήση του παραλληλισμού των λειτουργιών, η αρχιτεκτονική της συσκευής Elbrus περιλαμβάνει την υλοποίηση άλλων τύπων (επιπέδων) παραλληλισμού που είναι εγγενείς στη διαδικασία υπολογισμού:
- παραλληλισμός εργασιών σε συστήματα πολλαπλών μηχανών.
- Παραλληλισμός των νημάτων ελέγχου στην κοινόχρηστη μνήμη.
- διανυσματικός παραλληλισμός.
x86 συμβατή αρχιτεκτονική
Οι προγραμματιστές αρχικά εξέτασαν τη διασφάλιση αποτελεσματικής δυαδικής συμβατότητας με την κυρίαρχη αρχιτεκτονική μικροεπεξεργαστή Intel x86 ως θεμελιώδη αρχιτεκτονική απαίτηση. Υλοποιείται με βάση την κρυφή δυναμική μετάφραση και την υποστήριξή της στο υλικό μικροεπεξεργαστή Elbrus. Επίσης, οι καθοριστικές ιδιότητες της νέας οικιακής αρχιτεκτονικής περιλαμβάνουν ανεπτυγμένη υποστήριξη υλικού για ασφαλή υπολογισμό (modular programming), η οποία διευκολύνει σημαντικά το έργο των προγραμματιστών όταν δημιουργούν μεγάλα συγκροτήματα λογισμικού με περιορισμένους χρόνους εκτέλεσης.
Πρακτική Εφαρμογή
Πού σχεδιάζεται να χρησιμοποιηθούν ρωσικοί επεξεργαστές; Είναι απαραίτητο να γίνει κατανοητό ότι αυτά τα προϊόντα αναπτύσσονται με μοναδικό σκοπό την παροχή αυτάρκειας μικροηλεκτρονικής και τεχνολογίας υπολογιστών, ανεξάρτητα από προμήθειες και αδειοδότηση. Οι υπολογιστές που βασίζονται στον επεξεργαστή Elbrus με αυξημένο επίπεδο ασφάλειας και προστασίας από ιούς υπολογιστών είναι περιζήτητοι στη στρατιωτική βιομηχανία, στις υπηρεσίες ασφαλείας και σε σημαντικές κρατικές υπηρεσίες.
Εν τω μεταξύ, το σύστημα σάς επιτρέπει να εγκαταστήσετε τα συνηθισμένα Windows και Linux, τα οποία ανοίγουν το δρόμο, αν όχι στον μέσο καταναλωτή, τότε στον εταιρικό τομέα. Η εταιρεία MCST προσφέρει ασφαλείς υπολογιστές και διακομιστές που μπορούν να λειτουργήσουν σε αντίξοες περιβαλλοντικές συνθήκες.
Η ιδέα ότι στον τομέα του σχεδιασμού της τεχνολογίας των υπολογιστών η χώρα μας παίζει το ρόλο ενός απελπισμένου αουτσάιντερ έχει ριζώσει σταθερά στο μυαλό της συντριπτικής πλειοψηφίας των απλών ανθρώπων. Οι ΗΠΑ, η Ευρώπη και ίσως η Κίνα είναι οι ηγέτες στην παραγωγή σύγχρονους μικροεπεξεργαστέςκαι συστήματα. Ωστόσο, αυτό δεν είναι απολύτως αληθές: όπως επιβεβαιώνουν τα γεγονότα, έχουμε επίσης τις δικές μας εξελίξεις και όχι μόνο προσεγγίζουν τα τελευταία επιτεύγματα της τεχνολογίας ημιαγωγών σε ορισμένες παραμέτρους, αλλά κατά κάποιο τρόπο τα ξεπερνούν ακόμη και. Πόσο έχει προχωρήσει η εγχώρια επιστήμη σε αυτόν τον τομέα και θα είναι σύντομα διαθέσιμη στα ράφια των καταστημάτων; Ρωσικός επεξεργαστής, θα σας πούμε στην κριτική μας.
Πώς ξεκίνησαν όλα
Σίγουρα πολλοί έχουν ακούσει ότι την εποχή του Στάλιν η κυβερνητική ανακηρύχθηκε ψευδοεπιστήμη. Πολύ λιγότερα άτομανα ξέρετε ότι η κυβερνητική και η τεχνολογία υπολογιστών δεν είναι σε καμία περίπτωση το ίδιο πράγμα. Ήταν το τελευταίο που αναπτύχθηκε πολύ ενεργά εκείνη την εποχή, και το 1948, με Διάταγμα του Υπουργικού Συμβουλίου της ΕΣΣΔ Νο. 2369, δημιουργήθηκε για το σκοπό αυτό το Ινστιτούτο Μηχανικής Ακριβείας και Επιστήμης Υπολογιστών, το οποίο αργότερα έλαβε το όνομα του Σεργκέι Αλεξέεβιτς Λεμπέντεφ. Ο ίδιος ο Σεργκέι Αλεξέεβιτς προσκλήθηκε στο ινστιτούτο το 1950 για να αναπτύξει έναν από τους πρώτους εγχώριους υπολογιστές, τον BESM-1.
Αλλά με την άνοδο στην εξουσία του Nikita Sergeevich, ο οποίος απομυθοποίησε τη «λατρεία του Στάλιν», ακολουθήθηκε μια πορεία αντιγραφής ξένων επιτευγμάτων σε αυτόν τον τομέα. Ωστόσο, η ανάπτυξη των συστημάτων τους συνεχίστηκε, και το 1969, λόγω της ανάγκης να εξοπλιστούν στρατηγικά συστήματα ειδικού σκοπού με υψηλές επιδόσεις τεχνολογία υπολογιστών, γεννήθηκε η ιδέα της αρχιτεκτονικής γραμμής Elbrus. Υπό την ηγεσία του Vsevolod Sergeevich Burtsev, ο οποίος αργότερα έγινε ακαδημαϊκός της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, το δημιουργημένο συγκρότημα υπολογιστών πολλαπλών επεξεργαστών Elbrus-1 (MCC) παρουσιάστηκε στην κρατική επιτροπή και πέρασε τις κρατικές δοκιμές το 1979. Σχεδιάστηκε με βάση τα λογικά τσιπ TTL και περιλάμβανε 10 επεξεργαστές με συνολική απόδοση 15 εκατομμυρίων λειτουργιών ανά δευτερόλεπτο (15 Mflops). Εκείνη την εποχή, ήταν ένα εξαιρετικό μηχάνημα: για πρώτη φορά στον κόσμο, χρησιμοποιήθηκε μια υπερκλιμακωτή αρχιτεκτονική, η οποία επέτρεψε την παράλληλη επεξεργασία πολλών εντολών μηχανής. Μαζί με τον κεντρικό επεξεργαστή, υπήρχαν εξειδικευμένοι: για ανταλλαγή δεδομένων με εξωτερικές συσκευές, για γρήγορο μετασχηματισμό Fourier, για εξομοίωση εντολών BESM-6 και για επίλυση ορισμένων ειδικών εργασιών. Η ποσότητα της μνήμης RAM έφτασε τον σεβαστό όγκο των 64 MB.
Για να επωφεληθούν από όλα τα πλεονεκτήματα της αρχικής αρχιτεκτονικής και συστήματος εντολών του MVK, πολλά ινστιτούτα ανέπτυξαν όχι μόνο ένα λειτουργικό σύστημα για αυτό, αλλά και γλώσσες προγραμματισμού υψηλού επιπέδου. Και έξι χρόνια αργότερα, το 1985, το Elbrus-2 κυκλοφόρησε σε μαζική παραγωγή, το οποίο ήταν ένα ελαφρώς εκσυγχρονισμένο Elbrus-1 από την άποψη του σχεδιασμού κυκλώματος, που μεταφέρθηκε σε μια νέα στοιχειώδη βάση μικροκυκλωμάτων τεχνολογίας ESL της σειράς IS-100 . Αυτό το MVC έχει ήδη επιτύχει απόδοση 125 Mflops. Το MVK κατασκευάστηκε σε αρθρωτή βάση, λαμβάνοντας υπόψη την αξιοπιστία. Λόγω της ταχύτητας και της ανοχής σε σφάλματα, χρησιμοποιείται εδώ και πολλά χρόνια στις κεντρικές εγκαταστάσεις των στρατηγικών συστημάτων της χώρας. Παρήχθησαν συνολικά 30 αντίγραφα του Elbrus-2 MVK.
Το επόμενο στάδιο στην ανάπτυξη της σειράς ήταν το έργο Elbrus-3 MVC. Διευθύνθηκε από το αντεπιστέλλον μέλος της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ Μπόρις Αρτασέσοβιτς Μπαμπαγιάν. Προσέφερε προχωρημένους αρχιτεκτονική υλοποίησηευρείες έννοιες λέξεων εντολής. Ένα πρωτότυπο της μηχανής κατασκευάστηκε το 1990, αλλά η αποσφαλμάτωση του δεν ολοκληρώθηκε λόγω τερματισμού της χρηματοδότησης του έργου λόγω οικονομικών προβλημάτων εκείνης της περιόδου.
Τεχνολογίες SPARC
Η περαιτέρω συνέχιση της ανάπτυξης της γραμμής Elbrus συνδέεται με το Moscow Centre for SPARC Technologies LLP, που ιδρύθηκε το 1992 και στη συνέχεια μετονομάστηκε σε CJSC MCST. Η παλαιότερη γενιά, εξοικειωμένη με τους μικροεπεξεργαστές από τη δεκαετία του '90 του περασμένου αιώνα, θυμάται καλά την οικογένεια επεξεργαστών SPARC που παρήγαγε η Sun Microsystems. Εκείνη την εποχή, ήταν μια πολύ δημοφιλής πλατφόρμα μεταξύ, όπως λένε τώρα, των εταιρικών πελατών. Η εταιρεία ασχολήθηκε με τη δημιουργία βιομηχανικών συστημάτων βασισμένων στην αρχιτεκτονική SPARC v8, τόσο για ξένους όσο και για εγχώριους πελάτες. Η εξοικείωση με αυτήν την κατεύθυνση βοήθησε την MCST τόσο να αποκτήσει εμπειρία για την ανάπτυξη της δικής της αρχιτεκτονικής επεξεργαστών Elbrus (που τότε ονομαζόταν «αρχιτεκτονική E2k»), όσο και να επιβιώσει απλώς την περίοδο των οικονομικών δυσκολιών, διατηρώντας τη μοναδική της ομάδα.
Ως αποτέλεσμα της εργασίας με τη νέα αρχιτεκτονική, το 2001 η MCST απέκτησε τον πρώτο μικροεπεξεργαστή δικής της σχεδίασης, που ονομάζεται R150. Κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας μια μάλλον ακατέργαστη τεχνική διαδικασία με πρότυπα λιθογραφίας 350 nm, γεγονός που το έκανε αρκετά φθηνό και κατάλληλο για παραγωγή στον περισσότερο υπάρχοντα εξοπλισμό. Ταυτόχρονα, τα χαρακτηριστικά του ήταν αρκετά ανταγωνιστικά: με συνολική κατανάλωση ισχύος 5 W, ο μοναδικός πυρήνας του μπορούσε να λειτουργήσει σε συχνότητα 150 MHz, παρέχοντας απόδοση περίπου 150 Mflops. Και μόλις 3 χρόνια αργότερα, κυκλοφόρησε το επόμενο τσιπ - R500, που παρήχθη σύμφωνα με πρότυπα 130 nm, γεγονός που αύξησε σημαντικά την απόδοσή του. Λειτουργώντας στα 500 MHz, είχε απόδοση 500 Mflops με κατανάλωση ισχύος 1 W! Και 3 χρόνια αργότερα, το 2007, εμφανίστηκε ένα άλλο προϊόν της εξέλιξης της οικογένειας επεξεργαστών SPARC - ο R500S, ο οποίος περιείχε ήδη δύο πυρήνες με συνολική απόδοση 1 Gflops.
Σημειώστε ότι παρόλο που αυτή η αρχιτεκτονική ανήκει στην κατηγορία RISC και είναι θεμελιωδώς ασυμβίβαστη με την αρχιτεκτονική Intel x86, όταν χρησιμοποιείται για βιομηχανικές εφαρμογές αυτό δεν δημιουργεί σοβαρό πρόβλημα: ούτως ή άλλως, η ανάπτυξη υλικού και λογισμικού πραγματοποιείται στις περισσότερες περιπτώσεις «από scratch» για να ταιριάζει στις ανάγκες του πελάτη, επομένως η πιθανή συμβατότητα με το υπάρχον λογισμικό συνήθως δεν αποφέρει κανένα όφελος.
Επεξεργαστές της σειράς Elbrus
Παρά την ενεργό δουλειά με την αρχιτεκτονική SPARC, η ανάπτυξη της δικής μας κατεύθυνσης συνεχίστηκε. Το 2000 εγκρίθηκαν οι τεχνικές προδιαγραφές για το συγκρότημα υπολογιστών Elbrus-3M1 και τον μικροεπεξεργαστή Elbrus και 7 χρόνια αργότερα, το 2007, πραγματοποιήθηκαν οι πρώτες κρατικές δοκιμές. Η απόδοση της εγχώριας αρχιτεκτονικής Elbrus έχει επιβεβαιωθεί πλήρως. Είχε τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: τεχνική διαδικασία - 130 nm, ένας πυρήνας που λειτουργεί στα 300 MHz, κατανάλωση ισχύος 6 W, απόδοση 4,8 Gflops.
Το 2009 πιστοποιήθηκε το λειτουργικό σύστημα Elbrus, βασισμένο στον πυρήνα Linux 2.6.33. Έχει γίνει θεμελιώδης δουλειά για τη μετατροπή του λειτουργικού συστήματος Linux σε λειτουργικό σύστημα που υποστηρίζει σκληρή λειτουργία σε πραγματικό χρόνο και έχουν γραφτεί πολλές εξειδικευμένες βιβλιοθήκες. Από το 2006, αξιοσημείωτη βοήθεια στην JSC MCST στη δημιουργία λογισμικού και στο σχεδιασμό υπολογιστικών μονάδων παρέχεται από την ομάδα της ανοιχτής ανώνυμης εταιρείας Institute of Electronic Control Machines με το όνομα I. S. Bruk (JSC INEUM με το όνομα I. S. Bruk), που συμμετέχει άμεσα στις εξελίξεις .
Ο πρώτος μικροεπεξεργαστής μαζικής παραγωγής "Elbrus-S", που κατασκευάστηκε σύμφωνα με τεχνολογικά πρότυπα 90 nm, και ο ελεγκτής περιφερειακής διασύνδεσης (PIC) για αυτόν δοκιμάστηκαν το 2010. Είχε επίσης μόνο έναν πυρήνα, αλλά μπορούσε να λειτουργήσει σε συχνότητα 500 MHz, παρέχοντας απόδοση 8 Gflops, αλλά και απώθησε σημαντικά περισσότερη ισχύ - έως και 20 W. Για σύγκριση, σημειώνουμε ότι ο επεξεργαστής AMD Athlon 64 που λειτουργούσε στα 2,2 GHz είχε την ίδια απόδοση ταυτόχρονα.
Μόλις ένα χρόνο αργότερα, το 2011, ξεκίνησε η παραγωγή της επόμενης γενιάς κρυστάλλου, Elbrus-2C+, με τα ίδια τεχνολογικά πρότυπα - 90 nm - με αισθητά υψηλότερη απόδοση έως και 28 Gflops (που αντιστοιχεί σε ένα επίπεδο περίπου στο μέση μεταξύ Intel Core 2 Duo και Intel Core i3). Μια τέτοια σημαντική ανακάλυψη ήταν δυνατή λόγω της παρουσίας τεσσάρων πρόσθετων πυρήνων του ενσωματωμένου συνεπεξεργαστή που έχει σχεδιαστεί για ψηφιακή επεξεργασίασήματα (DSP) και δύο κύριοι πυρήνες, συχνότητα ρολογιούπου ανερχόταν στα ίδια 500 MHz. Για να είμαστε δίκαιοι, σημειώνουμε ότι λόγω κάποιας πολυπλοκότητας στον προγραμματισμό του ενσωματωμένου DSP, δεν κέρδισε μεγάλη δημοτικότητα, οπότε αποφασίστηκε να το εγκαταλείψουμε στο μοντέλο επόμενης γενιάς.
Τι συμβαίνει τώρα; Τώρα, το 2014, η MCST παράγει το πιο προηγμένο μοντέλο - το Elbrus-4S, κατασκευασμένο με τεχνολογία 65 nm και λειτουργεί σε συχνότητα 800 MHz. Διαθέτοντας τέσσερις πυρήνες με δύο megabyte μνήμης cache ανά πυρήνα, προσφέρει εντυπωσιακά 50 Gflops απόδοσης, πλησιάζοντας το Intel Core i7-975 Extreme Edition (53 Gflops). Η κατανάλωση ρεύματος είναι αισθητά πιο μέτρια και ανέρχεται σε μόλις 45 W. Η σειριακή παραγωγή δεν έχει ξεκινήσει ακόμη, αλλά υπάρχουν ήδη πρωτότυπα. Και επειδή δεν απαιτείται σπάνιος εξοπλισμός για αυτό - χάρη στη "μεγάλη" τεχνική διαδικασία, οποιοδήποτε από τα πολλά ευρέως διαθέσιμα εργοστάσια είναι αρκετό, τότε αυτή η στιγμή δεν είναι μακριά.
Έτσι, ανασκοπήσαμε εν συντομία την ονοματολογία και την ιστορία της δημιουργίας εγχώριους επεξεργαστές. Πόσο ανταγωνιστικοί είναι; Ποιες είναι οι διαφορές τους από τα προϊόντα AMD/Intel, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα; Τι χρήσεις βρίσκουν αυτά τα μοναδικά προϊόντα; Και τέλος, είναι δυνατό να τρέξει το λειτουργικό σύστημα Windows στο Elbrus; Οι απαντήσεις σε αυτές τις ερωτήσεις, καθώς και τα τεστ απόδοσης, θα ακολουθήσουν στο δεύτερο μέρος αυτού του άρθρου, το οποίο θα εμφανιστεί στην ιστοσελίδα μας τις επόμενες ημέρες.
Προδιαγραφέςεπεξεργαστές που παράγονται από την JSC MCST
| Αρχιτεκτονική SPARC | R150 | R500 | R500S | 1000 R |
| Έτος έκδοσης | 2001 | 2004 | 2007 | 2011 |
| Τεχνική διαδικασία, nm | 350 | 130 | 130 | 90 |
| Αρχιτεκτονική | SPARC v8 | SPARC v8 | SPARC v8 | SPARC v9, VIS1, VIS2 |
| Αριθμός πυρήνων | 1 | 1 | 2 | 4 |
| Συχνότητα ρολογιού, MHz | 150 | 500 | 500 | 1000 |
| 0,15 | 0,5 | 1 | 16 | |
| 0,15 | 0,5 | 1 | 8 | |
| Κατανάλωση ισχύος, W | 5 | 1 | 5 | 15 |
| Εντολές για 1 κύκλο | 1 | 1 | 1 | 2 |
| Προσωρινή μνήμη επιπέδου 2, MB | 0* | 0** | 0,5 | 2 |
| 0,4 | 0,8 | 2,6 | 6,4 | |
| Εμβαδόν κρυστάλλου, mm; | 100 | 25 | 81 | 128 |
| Αριθμός τρανζίστορ, εκατομμύρια | 2,8 | 5 | 51 | 180 |
| Αριθμός μεταλλικών στρωμάτων | 4 | 8 | 8 | 10 |
| Τύπος κατοικίας | BGA 480 | BGA 376 | HFCBGA 900 | HFCBGA 1156 |
| με κοινή μνήμη | 1 | 4 | 2 | 16 |
| – | – | – | 3 | |
| Παροχή καναλιού ccLVDS, GB/s | – | – | – | 4 |
| – | – | 1,3 | 2 | |
| – | – | έως 4 | έως 4 | |
| Νότια Γέφυρα | – | – | ενσωματωμένο | KPI |
| Αρχιτεκτονική Elbrus | Έλμπρους | Elbrus-S | Elbrus-2C+ | Elbrus-4C |
| Έτος έκδοσης | 2005 | 2010 | 2011 | 2014 |
| Τεχνική διαδικασία, nm | 130 | 90 | 90 | 65 |
| Αρχιτεκτονική | Έλμπρους | Έλμπρους | Elbrus, ElCore9 | Έλμπρους |
| Αριθμός πυρήνων | 1 | 1 | 2 (+4 DSP) | 4 |
| Συχνότητα ρολογιού, MHz | 300 | 500 | 500 | 800 |
| Απόδοση (32 bit), Gflops | 4,8 | 8 | 28 | 50 |
| Απόδοση (64 bit), Gflops | 2,4 | 4 | 8 | 25 |
| Κατανάλωση ισχύος, W | 6 | 20 | 25 | 45 |
| Εντολές για 1 κύκλο | 23 | 23 | 23 | 23 |
| Προσωρινή μνήμη επιπέδου 2, MB | 0,25 | 2 | 2 | 8 |
| Τύπος ενσωματωμένου ελεγκτή μνήμης | – | DDR2-500 | DDR2-800 | DDR3-1600 |
| Αριθμός καναλιών μνήμης | – | 1 | 1 | 3 |
| Εύρος ζώνης διαύλου μνήμης, GB/s | 4,8 | 8 | 12,8 | 38,4 |
| Εμβαδόν κρυστάλλου, mm; | 189 | 142 | 289 | 380 |
| Αριθμός τρανζίστορ, εκατομμύρια | 75,8 | 218 | 368 | 986 |
| Αριθμός μεταλλικών στρωμάτων | 8 | 9 | 9 | 9 |
| Τύπος κατοικίας | HFCBGA 900 | HFCBGA 1156 | HFCBGA 1296 | HFCBGA 1600 |
|
Μέγιστος αριθμός πυρήνων στο σύστημα με κοινόχρηστη μνήμη (απευθείας σύνδεση) |
2 | 4 | 8 | 16 |
|
Μέγιστος αριθμός πυρήνων στο σύστημα με κοινόχρηστη μνήμη (μέσω chip switch) |
– | 16 | 32 | 64 |
| Κανάλια επικοινωνίας μεταξύ επεξεργαστών ccLVDS | – | 3 | 3 | 3 |
| Εύρος ζώνης ενός καναλιού ccLVDS, GB/s | – | 4 | 4 | 12 |
| Παροχή καναλιού ioLVDS, GB/s | – | 2 | 2 | 4 |
| Ενσωμάτωση μηχανών μέσω καναλιών RDMA | έως 2 | έως 4 | έως 4 | έως 4 |
| Παροχή καναλιού I/O/RemoteDMA, GB/s | 2 | 2 | 2 | 4 |
| Νότια Γέφυρα | Με βάση το FPGA | KPI | KPI | KPI |
* είναι δυνατή η σύνδεση εξωτερικής κρυφής μνήμης έως 1 MB
** είναι δυνατή η σύνδεση εξωτερικής κρυφής μνήμης έως 4 MB
RISC, CISC και όλα αυτά
Όλοι οι επεξεργαστές που παράγονται σήμερα χωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες: επεξεργαστές με μειωμένο σύνολο εντολών ή RISC (Reduced Instruction Set Computing) και επεξεργαστές με πλήρες σετεντολές ή CISC (Complete Instruction Set Computing). Το σύνολο των εντολών του πρώτου από αυτά είναι ασκητικό. Αλλά στο σύστημα CISC, οι εντολές είναι πιο καθολικές, γεγονός που απλοποιεί κάπως τη σύνταξη κώδικα προγράμματος.
Από την άποψη ενός προγραμματιστή, όλοι οι επεξεργαστές που είναι συμβατοί με x86 είναι επεξεργαστές CISC, αλλά στην πραγματικότητα, μοντέρνα μοντέλασχεδιασμένο με βάση έναν πυρήνα RISC. Η εκτέλεση των εντολών CISC προσομοιώνεται από το υλικό του επεξεργαστή μετατρέποντάς τες "on the fly" σε εντολές πυρήνα RISC χρησιμοποιώντας μια ειδική μονάδα αποκωδικοποίησης εντολών και υλικολογισμικό μεταφραστή σφάλματα μετά την απελευθέρωση του τσιπ στη μαζική παραγωγή. Αυτό επιτυγχάνεται με την αλλαγή του κώδικα υλικολογισμικού του μεταφραστή, που συνήθως εκτελείται από το BIOS της μητρικής πλακέτας στην οποία είναι εγκατεστημένος ο επεξεργαστής (για αυτό μιλάμε όταν κυκλοφορούν οι κατασκευαστές Τροποποιήσεις BIOS, «συμβατό με τέτοιον επεξεργαστή»: δηλαδή περιέχει μια τροποποιημένη έκδοση του υλικολογισμικού για αυτό το μοντέλο επεξεργαστή που διορθώνει ορισμένα σφάλματα, ενώ ο ίδιος ο επεξεργαστής θα λειτουργεί καλά σε ένα «μη συμβατό» BIOS).
Όταν ένας προγραμματιστής ή μεταγλωττιστής δημιουργεί ένα πρόγραμμα ως μια ακολουθία εντολών συναρμολόγησης, εννοείται ότι θα εκτελεστούν διαδοχικά, η μία μετά την άλλη και η εκτέλεση κάθε εντολής ολοκληρώνεται πλήρως πριν ξεκινήσει η επόμενη εντολή για εκτέλεση. Έτσι τα συστήματα εντολών όλων των RISC και Επεξεργαστές CISC. Τα πρώτα μοντέλα επεξεργαστών ήταν ικανά να εκτελούν όχι περισσότερες από μία εντολές ανά κύκλο ρολογιού και αυτός ο περιορισμός δεν δημιουργούσε ταλαιπωρία. Αλλά με την πάροδο του χρόνου, η τεχνολογία κατέστησε δυνατή την κατασκευή όλο και πιο περίπλοκων τσιπ και, στη συνέχεια, για να αυξηθεί η παραγωγικότητα, άρχισαν να «διδάσκουν» στον επεξεργαστή να εκτελεί πολλές εντολές ανά κύκλο ρολογιού. Αυτή η ιδιότητα ονομάζεται υπερκλιμάκωση. Αλλά υπάρχει ένα πρόβλημα: δεν μπορείτε απλώς να εκτελέσετε πολλές λειτουργίες παράλληλα, γιατί μπορεί να υπάρχουν εξαρτήσεις μεταξύ τους. Για παράδειγμα, μια εντολή διαβάζει έναν αριθμό από τη μνήμη σε έναν καταχωρητή και η επόμενη αυξάνει την τιμή που προκύπτει στον καταχωρητή. Μπορούν να εκτελεστούν μόνο διαδοχικά, αλλά οι ίδιες οι οδηγίες δεν περιέχουν πληροφορίες σχετικά με την αλληλεξάρτησή τους. Επομένως, χρειαζόμαστε ειδικό και πολύπλοκο εξοπλισμό που εντοπίζει εξαρτήσεις και εγγυάται τη σωστή εκτέλεση των εντολών «εκτός σειράς». Όλοι οι σύγχρονοι μικροεπεξεργαστές συμβατοί με x86 είναι υπερκλιμακωτοί. Για παράδειγμα, τα πιο σύγχρονα τσιπ αρχιτεκτονικής Haswell εκτελούν έως και οκτώ λειτουργίες ανά ρολόι. Αλλά ο όγκος του εξοπλισμού ανάλυσης εξάρτησης για έναν τέτοιο αριθμό λειτουργιών είναι πολύ μεγάλος και επομένως τα τσιπ αποδεικνύονται περίπλοκα και "καυτά".
Σημειώστε ότι μιλάμε συγκεκριμένα για μικρολειτουργίες του πυρήνα RISC, και καθόλου για οδηγίες x86, και μάλιστα επιβάλλονται ορισμένοι περιορισμοί στον τύπο τους (π.χ. αριθμητικές πράξειςκαι οι λειτουργίες μνήμης δεν μπορούν να υπερβαίνουν το ήμισυ αυτού του αριθμού).
Οι επεξεργαστές της αρχιτεκτονικής Elbrus είναι χτισμένοι στην αρχή VLIW ή Very Large Instruction Word. Αυτή η προσέγγιση μπορεί να θεωρηθεί ένας τύπος RISC - σύντομες εντολέςμε σταθερό χρόνο εκτέλεσης, με τη διαφορά ότι κάθε εντολή περιέχει όχι μία, αλλά πολλές στοιχειώδεις πράξεις (έως 23). Δεν είναι εύκολο να φορτωθεί 100% ένας τόσο μεγάλος αγωγός, έτσι οι προγραμματιστές ανέθεσαν την εξαγωγή εξαρτήσεων και τη βελτιστοποίηση της σειράς εκτέλεσης εντολών στον μεταγλωττιστή. Και πράγματι: ένας μεταγλωττιστής που ξεκινά στο στάδιο της μετάφρασης ενός προγράμματος γραμμένου σε γλώσσα υψηλού επιπέδου (ή γλώσσα συναρμολόγησης) σε κωδικούς μηχανών, έχει πολύ μεγαλύτερους πόρους, καθώς και περισσότερο διαθέσιμο χρόνο (εντός λογικών ορίων, φυσικά), επομένως η απόδοσή του μπορεί να είναι υψηλότερη από αυτή μιας μονάδας ανάλυσης εξάρτησης υλικού. Χρησιμοποιώντας αλγόριθμους που έχουν πολλές ανεξάρτητες λειτουργίες (και επομένως είναι εξαιρετικά βελτιστοποιήσιμοι), ο προγραμματιστής μπορεί να επιτύχει απόδοση που υπερβαίνει σημαντικά το όριο του επεξεργαστή AMD/Intel που λειτουργεί στην ίδια συχνότητα. Το τσιπ επεξεργαστή που προκύπτει είναι απλούστερο και πιο αξιόπιστο και καταναλώνει λιγότερη ενέργεια.
συμβατότητα x86 "in load"
Ο όγκος του κώδικα που γράφεται σήμερα στο περιβάλλον x86 είναι τόσο μεγάλος που κανένας κατασκευαστής επεξεργαστή, ακόμη και ο μεγαλύτερος, δεν μπορεί να τον αγνοήσει. Η Intel ήταν κάποτε σε θέση να πετύχει ένα τέτοιο κόλπο εγκαταλείποντας την υποστήριξη υλικού για επεξεργαστές 8080 και μεταβαίνοντας στην τότε νέα αρχιτεκτονική 386, αλλά ο συνολικός όγκος του υπάρχοντος κώδικα ήταν τότε αρκετές τάξεις μεγέθους μικρότερος. Είναι απίθανο κάποιος να μπορέσει να επαναλάβει αυτό το θανατηφόρο κόλπο στο άμεσο μέλλον, η μοίρα του τολμηρού είναι μια άκρως εξειδικευμένη θέση, την οποία είναι καταδικασμένος να καταλάβει σε αυτήν την περίπτωση (οι επεξεργαστές ARM που κυριαρχούν στα smartphone είναι η καλύτερη απόδειξη. ).
Το κύριο περιβάλλον εκτέλεσης για προγράμματα εφαρμογών στο σύστημα Elbrus είναι το Elbrus OS (ποιος θα το φανταζόταν!), το οποίο είναι μια τροποποιημένη έκδοση του λειτουργικού συστήματος Linux με πυρήνα 2.6.33, που έχει μεταγλωττιστεί εξ ολοκλήρου από πηγές που είναι διαθέσιμες στο κοινό. Σημειώστε ότι παρόλο που αυτός ο πυρήνας είναι αρκετά παλιός, υποστηρίζει τη λειτουργία της συντριπτικής πλειοψηφίας των σύγχρονων βιβλιοθηκών, και παρόλα αυτά, η προσαρμογή του νέου πυρήνα 3.10 στο λειτουργικό σύστημα βρίσκεται σε πλήρη εξέλιξη.
Για να διασφαλιστεί η λειτουργία των υπαρχουσών εφαρμογών στον επεξεργαστή Elbrus, χρησιμοποιείται ένας μηχανισμός δυαδικής μετάφρασης (το άλλο του όνομα είναι «μεταγλωττιστής bit»). Έρχεται σε δύο γεύσεις: επίπεδο συστήματος και επίπεδο εφαρμογής. Το πρώτο από αυτά αρχίζει να λειτουργεί αμέσως μετά την ενεργοποίηση του ρεύματος, φορτώνοντας στη μνήμη έναν συμπαγή μεταφραστή που είναι αποθηκευμένος σε ένα τσιπ μνήμης flash που βρίσκεται στην πλακέτα συστήματος. Ταυτόχρονα, για όλα τα προγράμματα που φορτώνονται αργότερα, συμπεριλαμβανομένου του λειτουργικού συστήματος, ο επεξεργαστής δεν διακρίνεται από οποιονδήποτε επεξεργαστή συμβατό με x86, επιτρέποντάς σας να εκτελείτε ακόμη και Windows, ακόμα και Mac OS, ακόμα και Linux ή οποιοδήποτε άλλο λειτουργικό σύστημα, για παράδειγμα, π. ένα εξωτικό ως Kolibri OS, ή IBM OS/2.
Αυτή η συμβατότητα επιτυγχάνεται με το κόστος κάποιας μείωσης της απόδοσης, η οποία στη λειτουργία δυαδικής μετάφρασης μειώνεται κατά περίπου 30% (για λόγους δικαιοσύνης, σημειώνουμε ότι σε τρέχουσα έκδοσημεταφραστής για το λειτουργικό σύστημα "επισκέπτης" του επεξεργαστή Elbrus-2C+ μόνο ένας πυρήνας είναι διαθέσιμος, αλλά στη νέα έκδοση, για το Elbrus-4C, αυτό το μειονέκτημα διορθώθηκε). Φυσικά, όλα τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά του επεξεργαστή, για τα οποία θα μιλήσουμε αργότερα, δεν θα είναι διαθέσιμα.
Υπάρχει ένας άλλος τύπος μεταφραστή bit - το επίπεδο εφαρμογής. Σε αυτήν την περίπτωση, ο επεξεργαστής ξεκινά σε εγγενή λειτουργία και το Elbrus OS (ή άλλο λειτουργικό σύστημα μεταγλωττισμένο σε κωδικούς Elbrus) εκκινείται σε αυτόν και μετά τη φόρτωσή του, ξεκινά μια ειδική εφαρμογή εξομοιωτή, η οποία επιτρέπει, ταυτόχρονα με εγγενείς, να εκτελείται Εφαρμογές συμβατές με x86 (παρόμοιο με το περιβάλλον Wine στο Linux). Ταυτόχρονα, οι «εγγενείς» εφαρμογές λειτουργούν σε ένα άνετο περιβάλλον, έχοντας πρόσβαση σε όλες τις δυνατότητες και 100% υπολογιστική ισχύςΗ CPU και οι "επισκέπτες" έχουν την πλήρη ψευδαίσθηση ότι τρέχουν σε περιβάλλον x86, με εξαίρεση τη διαθεσιμότητα της κλήσης συστήματος ptrace.
Ο επεξεργαστής Elbrus-2C+ υποστηρίζει μετάφραση bit μόνο κωδικών 32-bit x86 και τους εκτελεί σε έναν μόνο πυρήνα, ενώ ο Elbrus-4C μπορεί επίσης να μεταφράσει εντολές 64-bit και υποστηρίζει τη μετάφραση εφαρμογών πολλαπλών νημάτων (δηλ. χρησιμοποιώντας πολλούς πυρήνες επεξεργαστή μετά μετάφραση).
Τι άλλο είναι ενδιαφέρον για το Elbrus;
Στο εσωτερικό, ο επεξεργαστής Elbrus είναι διατεταγμένος ως εξής. Υπάρχουν 6 κανάλια εκτέλεσης λειτουργιών που λειτουργούν παράλληλα, ενώ μέχρι τέσσερα κανάλια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ανάγνωση από μνήμη και έως δύο για εγγραφή στη μνήμη. Και τα έξι κανάλια μπορούν να εκτελούν αριθμητικές και λογικές πράξεις ακέραιου αριθμού και τα τέσσερα μπορούν να εκτελέσουν πράξεις κινητής υποδιαστολής. Κάθε κύκλος ρολογιού, ο επεξεργαστής μπορεί να ξεκινήσει μία λειτουργία σε κάθε κανάλι. Το Elbrus έχει ένα καθολικό αρχείο καταχωρητών 256 καταχωρητών 84-bit. υπάρχει ξεχωριστό αρχείο καταχωρητή για κατηγόρημα (τιμές ενός bit) με 32 καταχωρητές. Υπάρχει υποστήριξη υλικού για βρόχους, συμπεριλαμβανομένης της διοχέτευσης, η οποία αυξάνει την αποτελεσματικότητα της χρήσης πόρων επεξεργαστή. Ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό του Elbrus είναι μια προγραμματιζόμενη ασύγχρονη συσκευή προάντλησης δεδομένων. Διαθέτει ενσωματωμένο buffer 4KB για την απόκρυψη της καθυστέρησης από τις προσβάσεις στη μνήμη και παρακάμπτει τα κανάλια εκτέλεσης, ελευθερώνοντάς τα για υπολογισμό. Η υποστήριξη για κερδοσκοπικούς και υπό όρους (προκαθορισμένους) υπολογισμούς σάς επιτρέπει να μειώσετε τον αριθμό των μεταβάσεων και να εκτελέσετε πολλούς κλάδους του προγράμματος παράλληλα. Μια ευρεία εντολή μπορεί, στη μέγιστη χωρητικότητα, να καθορίσει έως και 23 λειτουργίες σε έναν κύκλο ρολογιού (και περισσότερες από 33 λειτουργίες όταν συσσωρεύονται τελεστές σε διανυσματικές οδηγίες).
Προκειμένου να χρησιμοποιηθούν πιο αποτελεσματικά οι δυνατότητες του υλικού του επεξεργαστή, ο μεταγλωττιστής έχει εισαγάγει υποστήριξη για Intrinsic λειτουργίες (αυτές είναι ειδικές λειτουργίες που εξαρτώνται από το υλικό που αντικαθιστούν μεμονωμένες οδηγίες συναρμολόγησης και σας επιτρέπουν να απαλλαγείτε από τον ενσωματωμένο συναρμολογητή, καθώς η χρήση του είναι συχνά ανεπιθύμητο ή αδύνατο).
Το Elbrus έχει επίσης αρκετά μοναδικά χαρακτηριστικά, διακρίνοντάς το ευνοϊκά από τα ξένα ανάλογα. Ένας από αυτούς είναι ο ειδικός εξοπλισμός για εργασία ως μέρος συστημάτων πολλαπλών επεξεργαστών. Πρόκειται για έναν ελεγκτή αλληλεπίδρασης μεταξύ πυρήνων και έναν ελεγκτή αιτήματος MAU, ο οποίος μεταδίδει αιτήματα από κάθε πυρήνα στον μεταγωγέα συστήματος και έναν ελεγκτή συνεκτικού μηνύματος, ο οποίος αναλύει αιτήματα από το διακόπτη και τα μεταδίδει στους απαραίτητους πυρήνες. Με τη σειρά του, ο μεταγωγέας συστήματος παρέχει υπηρεσίες στους συνδρομητές σύμφωνα με την πολιτική προτεραιότητας, διασφαλίζοντας το μέγιστο δυνατό φορτίο στις συνδέσεις μεταξύ των επεξεργαστών και την ανεξαρτησία των ροών πακέτων μεταξύ σε διαφορετικά ζεύγησυνδρομητές και ανεξαρτησία των ροών πακέτων εντολών διάφορα είδηο ένας από τον άλλο. Κάθε τσιπ έχει τρία κανάλια επικοινωνίας μεταξύ των επεξεργαστών, καθώς και τη δυνατότητα εργασίας σε ένα σύστημα πολλαπλών επεξεργαστών με κοινόχρηστη μνήμη - έως τέσσερις επεξεργαστές Elbrus-4C σε ένα σύστημα χωρίς πρόσθετα κυκλώματα και έως και δεκαέξι χρησιμοποιώντας ένα αποκλειστικό τσιπ μεταγωγής.
Η συντήρηση των εξωτερικών διεπαφών οργανώνεται με «κλασικό» τρόπο - με τη βοήθεια ενός ελεγκτή περιφερειακής διεπαφής (PIC), ο οποίος παίζει το ρόλο μιας «νότιας γέφυρας». Συνδέεται με τον επεξεργαστή μέσω ενός αποκλειστικού διαύλου με εύρος ζώνης 2 Gbit/s προς κάθε κατεύθυνση και παρέχει τόσο γνωστές σε όλους διεπαφές υπολογιστή όσο και εξειδικευμένες διεπαφές για βιομηχανικές εφαρμογές.
Τεχνικά χαρακτηριστικά KPI
| Έτος έναρξης παραγωγής | 2010 |
| Τεχνική διαδικασία, nm | 130 |
| Συχνότητα ρολογιού, MHz | 250 |
| Εύρος ζώνης του διαύλου επικοινωνίας με τον επεξεργαστή, GB/s | 2 |
| Υποσύστημα διαχείρισης διακοπών | 2 PIC + 1 IO_PIC |
| Χρονοδιακόπτες | σύστημα, φύλακας |
| Αριθμός τρανζίστορ, εκατομμύρια | 30 |
| Εμβαδόν κρυστάλλου, mm; | 112 |
| Πλαίσιο | HFCBGA-1156 |
| Κατανάλωση ισχύος, W | 6 |
| Εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας, °C | –60…+85 |
| MTBF, h | > 100000 |
| Διεπαφές | |
| PCI-Express (έκδοση 1.0a) | 8 γραμμές |
| PCI (έκδοση 2.3) | 32/64 bit, συχνότητα 33/66 MHz |
| Ethernet (1 Gbps) | 1 θύρα |
| SATA 2.0 | 4 θύρες |
| IDE (PATA-100) | 2 θύρες για 2 συσκευές |
| USB 2.0 | 2 θύρες |
| AC-97 | Στερεοφωνικό 2 καναλιών |
| RS-232/485 | 2 θύρες |
| IEEE-1284 (με υποστήριξη DMA) | 1 θύρα |
| Προγραμματιζόμενες καθολικές εισόδους/εξόδους GPIO | 16 σήματα |
| I?C | 4 κανάλια |
| SPI | 4 συσκευές |
Η ασφάλεια πρώτα
Αλλά οι περισσότεροι σημαντικό χαρακτηριστικόΟ επεξεργαστής Elbrus έχει σχεδιαστεί για να διασφαλίζει την ασφάλεια. Δεν θα υπεισέλθουμε σε λεπτομέρειες για τις «πίσω πόρτες» των συστημάτων Βασισμένο στην Intel, ευτυχώς υπάρχει κάτι να διαβάσετε για αυτό το θέμα στο Διαδίκτυο. Συγκεκριμένα, δεν είναι μυστικό ότι ορισμένα συστήματα μπορούν να εξοπλιστούν με επόπτη που βασίζεται σε BIOS, ο οποίος επιτρέπει τον απομακρυσμένο έλεγχο και τη διαχείριση του υπολογιστή μέσω δικτύου, καθώς και την παρακολούθηση αυθαίρετων δεδομένων. Επιπλέον, όχι μόνο η εργασία, αλλά και η ίδια η παρουσία ενός τέτοιου επόπτη δεν μπορεί να προσδιοριστεί με σχεδόν κανένα σύγχρονο μέσο, καθώς η λειτουργία του πραγματοποιείται στο επίπεδο μικροκώδικα του πυρήνα RISC (βλ. παραπάνω για το πώς είναι δομημένος ένας σύγχρονος μικροεπεξεργαστής) . Εάν αγοράσετε έναν υπολογιστή για οικιακή χρήση, δεν χρειάζεται να ταλαιπωρηθείτε με τέτοια προβλήματα - εσείς, όπως αυτός ο ίδιος «άπιαστος Τζο», προστατεύεστε από το γεγονός ότι τα δεδομένα σας είναι ασήμαντα, κάτι που απλά δεν ωφελεί σε κανέναν. Αλλά ακόμα και σε αυτήν την περίπτωση, θα είναι κρίμα αν κάποιος στο εξωτερικό πατήσει κάποιο "κόκκινο κουμπί", μετά το οποίο ο υπολογιστής σας μετατρέπεται σε ένα άχρηστο σωρό σιδήρου. Και ένα πιθανό εμπάργκο στην προμήθεια ακόμη και τέτοιων «διαρροών» κρυστάλλων από ευρωπαϊκές χώρες και τις Ηνωμένες Πολιτείες θα μπορούσε να περιπλέξει σημαντικά τη ζωή των εγχώριων συναρμολογητών υπολογιστών, και επομένως για εσάς και εμένα. Λαμβάνοντας υπόψη την τρέχουσα επιδείνωση της κατάστασης στην εξωτερική πολιτική, ένα τέτοιο σενάριο δεν φαίνεται και τόσο απίστευτο. Αλλά εάν συναρμολογείτε ένα δίκτυο για να ελέγξετε έναν πυρηνικό σταθμό ηλεκτροπαραγωγής ή τουλάχιστον ένα μεταλλουργικό εργοστάσιο, τότε είναι σκόπιμο να αποκλείσετε ακόμη και την παραμικρή πιθανότητα μιας τέτοιας εξέλιξης γεγονότων κατ' αρχήν. Σχεδιάζοντας έναν στόλο Η/Υ με βάση το Elbrus, ο πελάτης λαμβάνει όλη την τεχνική τεκμηρίωση, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επαλήθευση της απουσίας ανεπιθύμητων μονάδων, και κείμενα πηγήςόλο το λογισμικό, από λειτουργικό σύστημα, προγράμματα οδήγησης, έως εφαρμογές επιπέδου εφαρμογής. Επιπλέον, υπάρχουν ξεχωριστοί έλεγχοι ασφαλείας υλικού. Όλοι έχουν ήδη βάλει τα δόντια τους με μηνύματα σχετικά με κενά στο σύστημα των Windows και προγράμματα εφαρμογής(τα δεύτερα όμως δεν διαφημίζονται πολύ). Η πιο κοινή αιτία είναι τα σφάλματα υπερχείλισης buffer, τα οποία επιτρέπουν σε έναν εισβολέα να εκτελεί αυθαίρετο κώδικα στο σύστημα που δέχεται επίθεση. Ο λόγος έγκειται στην κοινή μνήμη, η οποία σας επιτρέπει να αποθηκεύετε δεδομένα και κώδικα. Φυσικά, γίνονται προσπάθειες να λυθεί το πρόβλημα, για παράδειγμα, όπως το ευρέως διαφημιζόμενο Execute Disable Bit στους επεξεργαστές Intel (ή το ανάλογό του - No eXecute Bit σε επεξεργαστές AMD), αλλά ακόμη και αυτή η προστασία κοστίζει «ένα ή δύο» ( για όσους ενδιαφέρονται, απευθυνόμαστε ξανά στο Διαδίκτυο). Και μια μη κοινόχρηστη στοίβα είναι γενικά η αχίλλειος πτέρνα όλων των συστημάτων AMD/Intel. Η επιλογή που προτείνεται από το MCST είναι μια προστατευμένη λειτουργία εκτέλεσης προγράμματος. Λειτουργεί μόνο με αρχικοποιημένα δεδομένα, όλες οι προσβάσεις στη μνήμη ελέγχονται για να ανήκουν στην έγκυρη περιοχή διευθύνσεων και παρέχεται προστασία μεταξύ των μονάδων. Για την υποστήριξη αυτής της λειτουργίας, υπάρχει ένας μεταγλωττιστής C/C++ και μια βιβλιοθήκη χρόνου εκτέλεσης (libc). Αυτή η λειτουργία εντοπίζει περισσότερο από το 98% των σφαλμάτων χρόνου εκτέλεσης που δεν μπορούν να διαγνωστούν με άλλες μεθόδους. Αυτό όχι μόνο σας επιτρέπει να δημιουργήσετε κώδικα που να είναι ανθεκτικός στο hacking, αλλά επίσης διευκολύνει πολύ τη σύνταξη οποιουδήποτε προγράμματος, καθώς πολλά σφάλματα προγραμματισμού που διαφορετικά θα περνούσαν απαρατήρητα και θα οδηγούσαν σε ασταθή λειτουργία του προγράμματος εδώ αποκαλύπτονται σε επίπεδο υλικού και προκαλούν διακοπή. Κάποιο μειονέκτημα της προστατευμένης λειτουργίας είναι ότι μειώνει την απόδοση κατά περίπου 20%, κάτι που μπορεί να είναι ανεπιθύμητο σε ορισμένες περιπτώσεις. Υπάρχει ένα άλλο πρόβλημα: σχεδόν όλα όσα υπάρχουν στο περιβάλλον ανοιχτού κώδικαο κώδικας είναι γραμμένος με τέτοιο τρόπο ώστε να χρησιμοποιεί τεχνικές προγραμματισμού που δεν ρυθμίζονται από το πρότυπο της γλώσσας C. Επομένως, δεν είναι ακόμη δυνατή η πλήρης εκκίνηση του πυρήνα του λειτουργικού συστήματος ή εφαρμογών όπως το LibreOffice σε προστατευμένη λειτουργία, τόσο λόγω του στυλ προγραμματισμού όσο και λόγω της παρουσίας κρυφών σφαλμάτων στον κώδικα που θα πρέπει να διορθωθούν. Αλλά μπορείτε να εκτελέσετε μεμονωμένα μικρά προγράμματα, τα πιο κρίσιμα από την άποψη της ασφάλειας πληροφοριών, σε προστατευμένη λειτουργία και θα λειτουργούν με 100% αξιοπιστία. Ακόμη και στον κανονικό, «απροστάτευτο» τρόπο λειτουργίας του Elbrus, η αξιοπιστία του συστήματος έναντι του hacking αυξάνεται σημαντικά, καθώς η στοίβα των πληροφοριών σύνδεσης (η αλυσίδα των διευθύνσεων επιστροφής για διαδικαστικές κλήσεις) διαχωρίζεται από τη στοίβα των δεδομένων χρήστη και δεν είναι προσβάσιμη από τον κωδικό του προγράμματος. Αυτό περιπλέκει σημαντικά έναν τόσο δημοφιλή τύπο επίθεσης όπως η πλαστογράφηση διεύθυνσης επιστροφής.
Ενότητες βασισμένες σε μικροεπεξεργαστές Elbrus
Επί του παρόντος, η JSC MCST παράγει αρκετές έτοιμες μονάδες βασισμένες σε επεξεργαστές R1000 της αρχιτεκτονικής SPARC, καθώς και μια σειρά από μονάδες βασισμένες στο Elbrus. Κάθε μία από τις μονάδες είναι κατασκευασμένη με τη μορφή μητρικής πλακέτας με ένα σύνολο απαραίτητων εξωτερικών διεπαφών, που ουσιαστικά αντιπροσωπεύουν έναν έτοιμο υπολογιστή που απαιτεί μόνο σύνδεση μιας πηγής ρεύματος και μονάδων για αποθήκευση δεδομένων, και ακόμη και τότε όχι πάντα (συχνά μια μονάδα flash επαρκούς χωρητικότητας συγκολλάται απευθείας στην πλακέτα). Κατασκευάζεται σε τυπική μορφή καταναλωτικού ή βιομηχανικού προτύπου και εγκαθίσταται στην θήκη του πελάτη. Επί του παρόντος, οι μονάδες είναι εξοπλισμένες με επεξεργαστές Elbrus-2C+ και με την αρχή σειριακή παραγωγήΗ βάση στοιχείων "Elbrus-4S" θα ενημερωθεί.
Οι ακόλουθες ενότητες παρουσιάζονται στον κατάλογο της εταιρείας MCST: MVKUB/S, MVK/U, Monocube, KUB-COM, MV3S/C-K. Ο πρώτος από αυτούς περιέχει δύο επεξεργαστές, οι άλλοι - έναν. Κάθε μονάδα είναι εξοπλισμένη με μια κάρτα CompactFlash, η οποία χρησιμοποιείται είτε για την αποθήκευση του συστήματος δυαδικής μετάφρασης είτε για την εγκατάσταση του λειτουργικού συστήματος, και η τελευταία από αυτές τις μονάδες περιέχει επίσης μια πρόσθετη μονάδα SSD mSATA. Μην σας ξεγελάει η λέξη «κύβος» στα ονόματα ορισμένων από αυτά: παράγοντας μορφής σχέδιο- Compact PCI, COM Express τύπου 2 και mini-ITX, που θυμίζουν το καλύτερο σενάριοένα ορθογώνιο παραλληλεπίπεδο και η λέξη «κύβος» επιλέχθηκε, προφανώς, μόνο «για ομορφιά». Μια άλλη μονάδα, το МВ3С2/C, δεν περιέχει επεξεργαστή, αλλά παρέχει μόνο ένα σύνολο περιφερειακών διεπαφών. Σημειώστε ότι υπάρχει μεγάλος αριθμός λειτουργικών μονάδων διασύνδεσης, αλλά δεν τις αναφέραμε όλες για εξοικονόμηση χώρου.
Υπολογιστικά συστήματα
Αυτός ο επιστημονικός όρος στο MCST αναφέρεται σε κάθε πλήρη υπολογιστή που βασίζεται στον επεξεργαστή Elbrus, από φορητό υπολογιστή έως ισχυρό διακομιστή. Ναι, καλά ακούσατε: ένας φορητός υπολογιστής που βασίζεται σε αυτό το τσιπ ήδη παράγεται και φέρει το περήφανο όνομα "Wearable NT-Elbrus Terminal". Φυσικά, απέχει ακόμα πολύ από το να είναι τόσο χαριτωμένος όσο Macbook Air, με την brutal εμφάνισή του θυμίζει μάλλον προστατευμένους φορητούς υπολογιστές από Panasonic ή παρόμοια.
NT-ElbrusS
Τα χαρακτηριστικά του NT-ElbrusS είναι αρκετά μέτρια, αλλά αρκετά επαρκή για την έναρξη ενός "γραφείου" και παρόμοια προγράμματα. Αλλά η δύναμη της δομής είναι στα όρια υψηλό επίπεδο: η συσκευή δεν είναι μόνο ικανή να λειτουργεί κανονικά σε μεγάλο εύρος θερμοκρασιών (από -10 έως +55°C) και υγρασίας (μέχρι την πλήρη βύθιση κάτω από νερό σε βάθος 1 m), αλλά και δονήσεις, φορτία κραδασμών ( μέχρι πτώση σε σκυρόδεμα από ύψος 0,75 m).
Η ύπαρξη ενός γενικού δέκτη σήματος μπορεί επίσης να είναι χρήσιμη. δορυφορική πλοήγηση(GLONASS/GPS) και, εάν είναι απαραίτητο, μπορεί να εγκατασταθεί ένας προσαρμογέας Wi-Fi. Μόνο που η ανάλυση της οθόνης - 1024 επί 768 pixels - δεν είναι αρκετή για άνετη δουλειά, και η μπαταρία θα μπορούσε να ήταν πιο ισχυρή, καθώς η τυπική φόρτιση διαρκεί μόνο 1 ώρα.
Monokube-RS
Ένα άλλο VK - "Monokube-PC" - είναι αρκετά συγκρίσιμο με έναν φθηνό υπολογιστή γραφείου και είναι αρκετά παρόμοιο σε μέγεθος με αυτό. 4 GB μνήμης RAM και 500 GB σκληρού δίσκου, φυσικά, μπορούν να αντικατασταθούν με άλλα τυπικά στοιχεία του απαιτούμενου όγκου, ευτυχώς, οι διεπαφές στο εσωτερικό είναι οι πιο διαθέσιμες στο κοινό: υποδοχές DDR2 και υποδοχές SATA II (αν και το DDR2 φαίνεται κάπως αναχρονιστικό αυτά ημέρες, και η τιμή είναι ήδη κατώτερη από το DDR3). Οποιοσδήποτε μπορεί να συνδεθεί σε αυτό τυπική οθόνημε υποδοχή VGA ή DVI, καθώς και πληκτρολόγιο και ποντίκι. Μόνο η παρουσία διεπαφών GPIO μας υποδηλώνει ελαφρώς ότι δεν πρόκειται για έναν συνηθισμένο υπολογιστή γραφείου, αλλά για ένα προϊόν για εργαστηριακή και βιομηχανική χρήση.
KM4-Elbrus
Μια άλλη παραδοσιακή διάταξη είναι το KM4-Elbrus monoblock, ή σχέδιο all-in-one. Αυτός είναι ένας υπολογιστής συναρμολογημένος σε μια κοινή θήκη με οθόνη. Η οθόνη του έχει ήδη αρκετά αξιοπρεπή ανάλυση 1600 επί 900 pixel, επιπλέον, είναι ευαίσθητη στην αφή! Η θήκη, ωστόσο, είναι κάπως χοντρή, αλλά σε γενικές γραμμές το μικρό της πάχος είναι απλώς ένας φόρος τιμής στη μόδα. Θα ταιριάζει αρκετά στην επιφάνεια εργασίας σας και, αν θέλετε, μπορείτε να συνδέσετε μια δεύτερη οθόνη σε αυτήν χωρίς πρόσθετα μέσα, με ανάλυση έως και 1920 επί 1440.
Πειραματικός διακομιστής 4 επεξεργαστών που βασίζεται στον επεξεργαστή Elbrus-4C
Και ένα άλλο VK, ο Elbrus-3C, είναι ένας ισχυρός αρθρωτός διακομιστής με 16 επεξεργαστές (4 μονάδες επεξεργαστή με 4 επεξεργαστές το καθένα), 128 GB μνήμης RAM, έναν ενσωματωμένο διακόπτη Gigabit Ethernet και έναν ελεγκτή οπτικού δικτύου. Έχει σχεδιαστεί για υπολογιστές υψηλής απόδοσης και χάρη στον αρθρωτό σχεδιασμό του, η διαμόρφωσή του μπορεί να ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με τις απαιτήσεις των πελατών.
Υπολογιστικά συστήματα βασισμένα σε μικροεπεξεργαστές Elbrus
Δοκιμές, τεστ, δοκιμές
Σίγουρα πολλοί από εσάς ανυπομονείτε να μάθετε τι είναι ικανοί οι νέοι κρύσταλλοι όσον αφορά την απόδοση; Έχει η νέα αρχιτεκτονική πλεονεκτήματα σε πραγματικές εφαρμογές; Για να μάθουμε, ετοιμάσαμε τρεις δοκιμές "μάχης": αρχειοθέτηση και αποσυσκευασία με αρχειοθέτηση 7 zip, επεξεργασία σήματος βίντεο με ψηφιακό φίλτρο και κρυπτογράφηση πληροφοριών χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο GOST. Αυτή η επιλογή εργασιών έγινε εν μέρει λόγω του γεγονότος ότι όλες υλοποιούνται ως εφαρμογές για το λειτουργικό σύστημα Linux, το οποίο μπορεί να λειτουργήσει τόσο σε επεξεργαστές Elbrus όσο και σε τσιπ Intel, κάτι που επιτρέπει μια συγκριτική ανάλυση και εν μέρει επειδή αυτές οι εργασίες περιλαμβάνονται μεταξύ των οι πιο τυπικές εφαρμογές των ανεπτυγμένων VC (μην ξεχνάτε ότι οι κύριοι πελάτες τους είναι διάφορες επιχειρήσεις). Χαρακτηριστικά πάγκων δοκιμών
Τα χαρακτηριστικά των πάγκων δοκιμών δίνονται στον πίνακα. Σημειώνουμε μόνο ότι την ημέρα της δοκιμής, ένας διακομιστής σε τέσσερις επεξεργαστές Elbrus-4C με συχνότητα 800 MHz αποδείχθηκε απασχολημένος και μας προσφέρθηκε ο ίδιος που λειτουργούσε σε συχνότητα 700 MHz, κάτι που επηρέασε κάπως τα αποτελέσματα . Κατ 'αρχήν, τίποτα δεν σας εμποδίζει να τα υπολογίσετε εκ νέου πολλαπλασιάζοντας ή διαιρώντας με το 8/7, καθώς η απόδοση του διακομιστή εξαρτάται γραμμικά από τη συχνότητα. Θα πρέπει επίσης να έχετε κατά νου ότι όλες οι δοκιμές εκτελέστηκαν σε λειτουργία μονού νήματος. για καλά παραλληλισμένες εργασίες, και όλες οι αναφερόμενες δοκιμές ανήκουν σε αυτές, με την αύξηση του αριθμού των εμπλεκόμενων πυρήνων, η απόδοση θα αυξηθεί σχεδόν γραμμικά. Ο αντίπαλος των ηρώων μας, καθώς και το σημείο εκκίνησης, ήταν ένας διακομιστής σε επεξεργαστή Intel Core i7-2600 που λειτουργούσε σε συχνότητα 3400 MHz.
Οι υπολογιστές Elbrus δεν στερούνται θύρες επικοινωνίας
Η πρώτη δοκιμή, η αρχειοθέτηση χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο 7 zip, είναι ίσως ένα αντίθετο παράδειγμα από την άποψη της επίδειξης της αποτελεσματικότητας της οικιακής αρχιτεκτονικής. Ο αλγόριθμος των 7 zip είναι αρκετά περίπλοκος και δύσκολο να βελτιστοποιηθεί, επομένως συνολική ταχύτηταΗ συσκευασία, μετρημένη σε megabyte ανά δευτερόλεπτο (δηλαδή, όσο καλύτερη είναι η απόδοση, τόσο μεγαλύτεροι είναι οι αριθμοί), είναι σχεδόν ακριβώς ανάλογη με τη συχνότητα ρολογιού, η οποία για τους ρωσικούς κρυστάλλους είναι πολύ κατώτερη από τα προϊόντα του παγκόσμιου ηγέτη στην κατασκευή επεξεργαστών. Κατά την αποσυσκευασία, η κατάσταση είναι λίγο καλύτερη: στην πραγματικότητα, εάν οι συχνότητες του Core i7 και του Elbrus-2C+ διαφέρουν κατά 3400/500=6,8 φορές, τότε τα αποτελέσματα της δοκιμής είναι μόνο 33,437/6,296=5,31 φορές, πράγμα που δείχνει ότι , δουλεύοντας στην ίδια συχνότητα με τον επεξεργαστή Intel, ο Elbrus θα μπορούσε να τον παρακάμψει!
Το κρύσταλλό μας αντιμετωπίζει καλύτερα το φιλτράρισμα σήματος βίντεο. Δεν είναι τυχαίο ότι αυτή η περιοχή ήταν ένας από τους βασικούς τομείς κατά την ανάπτυξή της. Αλλά δεν πρέπει να υποθέσουμε ότι εδώ εμπλέκονται επιπλέον πυρήνες του ενσωματωμένου DSP - αυτό θα ήταν «άδικο» προς τον αντίπαλο, επομένως πρόγραμμα δοκιμήςχρησιμοποιεί μόνο πυρήνες γενικού σκοπού. Εδώ το Elbrus-2C+ είναι μόνο 2,5 φορές πιο αργό (η δοκιμή μετρά τον χρόνο που χρειάζεται για να ολοκληρωθεί η ίδια εργασία, επομένως εδώ ένας μικρότερος αριθμός αντιστοιχεί σε καλύτερη απόδοση). Το "Elbrus-4C" είναι σχεδόν παρόμοιο με τον αδελφό του, παράγει αποτελέσματα τόσες φορές καλύτερα από αυτό, πόσες φορές διαφέρουν οι συχνότητες του ρολογιού τους).
Αλλά το πιο πλεονέκτημα αποδείχθηκε ότι ήταν κατά την κρυπτογράφηση χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο GOST, δεν ήταν χωρίς λόγο που αναπτύχθηκε επίσης από τους ειδικούς μας. Εδώ το "Elbrus-2C+" ολοκλήρωσε την εργασία 30% πιο γρήγορα, παρά την σχεδόν επταπλάσια διαφορά στη συχνότητα, και το "Elbrus-4C" - σχεδόν 2 φορές πιο γρήγορα! Κάτι που υποδηλώνει ότι η αποτελεσματικότητα της οικιακής αρχιτεκτονικής σε τέτοιες εργασίες είναι σχεδόν 9 φορές καλύτερη. Μπορείτε να δείτε λεπτομέρειες στα στιγμιότυπα οθόνης του παραθύρου του τερματικού. Μην εκπλαγείτε όταν δείτε ένα απροσδόκητο μήνυμα cpuinfo σχετικά με τον περίεργο επεξεργαστή Elbrus-2S: αυτό ήταν που προηγουμένως είχε προγραμματιστεί να ονομαστεί για το νέο τετραπύρηνο τσιπ, αλλά την τελευταία στιγμή μετονομάστηκε για να αντικατοπτρίζει τον αριθμό των πυρήνων στο όνομα. Το ίδιο «παλιό» όνομα μπορεί να διαβαστεί και στη φωτογραφία του κρυστάλλινου καλύμματος της θήκης, η οποία ήταν μαζικά σφραγισμένη μέχρι αυτό το σημείο.
Συγκριτικά αποτελέσματα δοκιμών μικροεπεξεργαστή
Μπροστά σε ένα λαμπρό μέλλον;
Λοιπόν, τα πράγματα δεν φαίνονται τόσο άσχημα; Ναι και όχι. Παρά την επιτυχημένη εκκίνηση, το MCST έχει ακόμα πολλά ανεπίλυτα προβλήματα. Το κυριότερο είναι η αναζήτηση παραγωγικής ικανότητας για την παραγωγή τσιπ. Μέχρι στιγμής, το Elbrus-2C+ παράγεται σε εργοστάσια εταίρων από τη Νοτιοανατολική Ασία, κάτι που δεν ταιριάζει πραγματικά στην εικόνα της Ρωσίας ως ανεξάρτητης πνευματικής δύναμης. Επιπλέον, η παραγωγή του νέου τσιπ, Elbrus-4C, απαιτεί μια πιο «λεπτή» διαδικασία με πρότυπα λιθογραφίας 65 nm. Ωστόσο, ξαναδιαβάζοντας τα νέα του Τύπου, θα παρατηρήσετε ότι το εργοστάσιο εξαρτημάτων ημιαγωγών Zelenograd "Mikron" ανέπτυξε πρόσφατα μια νέα τεχνολογία για τη Ρωσία - ακριβώς 65 nm - και αγοράζει πρόσθετο εξοπλισμό για αυτήν στη γραμμή παραγωγής του. Προφανώς, εκεί σχεδιάζεται να μετακινηθεί η παραγωγή Elbrus, αλλά «τα ομαλά πράγματα είναι μόνο στα χαρτιά»: για να ξεκινήσει μια γραμμή και να καθιερωθεί μαζική παραγωγή, κατά κανόνα, χρειάζονται τουλάχιστον δύο χρόνια ή και πολύ περισσότερα. Προς τιμή της επιχείρησης Mikron, αξίζει να σημειωθεί ότι το έργο του mastering new τεχνολογική διαδικασία- αυτό απέχει πολύ από ένα ασήμαντο θέμα (θα σας πούμε πώς οργανώνεται η παραγωγή επεξεργαστών σε ξεχωριστή αναφορά).
Το δεύτερο πρόβλημα πίεσης είναι η αύξηση της συχνότητας ρολογιού. Προκειμένου να ανταγωνιστούμε επί ίσοις όροις με τους παγκόσμιους κατασκευαστές, θα ήταν ωραίο να το αυξήσουμε τουλάχιστον δύο φορές, ή καλύτερα, πέντε φορές. Φαίνεται ότι αυτό μπορεί να επιτευχθεί με περαιτέρω μείωση των προτύπων τεχνικής διαδικασίας, αλλά δεν είναι όλα τόσο απλά. Η αντικατάσταση κινητήρα 100 ίππων με κινητήρα 1000 ίππων σε επιβατικό αυτοκίνητο δεν αυξάνει την ταχύτητα από 150 σε 1500 χλμ./ώρα. Απαιτείται σημαντική επανεπεξεργασία της τοπολογίας νέα συχνότητα, αποσφαλμάτωση, δοκιμές... Και οι δυνατότητες παραγωγής στη χώρα μας σε τέτοιες γραμμές είναι ακόμα απατηλές. Είναι πιο εύκολο να αυξήσετε γραμμικά τον αριθμό των πυρήνων προσθέτοντας μνήμη cache και αυξάνοντας ελαφρώς τη συχνότητα (καθώς οι εσωτερικοί κόμβοι βελτιστοποιούνται). Έτσι σχεδιάστηκε περίπου το Elbrus-8S, η ανάπτυξη του οποίου βρίσκεται ήδη σε πλήρη εξέλιξη και θα πρέπει να ολοκληρωθεί τον επόμενο χρόνο. Εκτός από την αύξηση της συχνότητας στα 1,3 GHz, έχει διπλασιάσει τον αριθμό των πυρήνων (σε σύγκριση με το Elbrus-4C) και την ίδια ποσότητα μνήμης cache, αλλά όχι μόνο: ο αριθμός των υπολογιστικών συσκευών κινητής υποδιαστολής έχει επίσης αυξηθεί από 4 - x έως 6, που θα σας επιτρέψει επιπλέον να πιέσετε λίγη ισχύ από αυτό, φέρνοντας την τελική απόδοση σε εντυπωσιακό αριθμό 250 Gflops. Είναι αλήθεια ότι εξακολουθεί να σχεδιάζεται να μειωθούν τα πρότυπα τεχνολογικής διαδικασίας, τα οποία θα επιτρέψουν τη διατήρηση ή ακόμη και τη μείωση της συνολικής απελευθέρωσης θερμότητας του κρυστάλλου.
Τι ακολουθεί; Θα δούμε ποτέ μια πληθώρα πλήρως, 100% εγχώριων υπολογιστών στα ράφια; Αν το δούμε, δεν θα είναι πολύ σύντομα. Παρά ορισμένα προφανή πλεονεκτήματα, όσον αφορά την αναλογία "απόδοση/τιμή" των βασικών ιδιοτήτων του καταναλωτή, το Elbrus μας εξακολουθεί να χάνει από τους ανταγωνιστές του και ο μαζικός καταναλωτής είναι απίθανο να θέλει να πληρώσει επιπλέον για αμφίβολα πλεονεκτήματα με τη μορφή προστατευμένης λειτουργίας ή αποτελεσματικής κρυπτογράφησης . Ένα άλλο πράγμα είναι ένας εταιρικός πελάτης, για τον οποίο η αξιοπιστία λειτουργίας και η διαθεσιμότητα πλήρους τεκμηρίωσης είναι τα καθοριστικά κριτήρια. Και δεδομένου ότι στις περισσότερες περιπτώσεις ένα σύστημα για αυτό θα πρέπει ακόμα να αναπτυχθεί "κατά παραγγελία", εδώ εγχώριος κατασκευαστήςμπορεί ακόμη και να προσφέρει καλύτερη τιμή από έναν ξένο συνεργάτη. Επομένως, το MCST έχει ακόμα αρκετούς πελάτες.
Λοιπόν, ας τους ευχηθούμε καλή επιτυχία! Και ας ελπίσουμε ότι η χώρα μας θα γίνει ξανά «υπερδύναμη», όπως έχει κάνει πολλές φορές.
Χθες διάβασα μερικά άρθρα σχετικά με το πώς το 75% των μισθωτών στη Ρωσία είναι κάτω από το όριο της φτώχειας. Και, ξέρετε, το πίστεψα. Γιατί φαίνεται να είναι σοβαρά δημοσιεύματα. Και αναφέρονται στη Rosstat, στον κορυφαίο υπάλληλο του αντίστοιχου ερευνητικού ινστιτούτου, τον Lyubov Umanets.* Σύνδεσμος στο άρθρο Και από χθες δεν έφυγε από το μυαλό μου αυτό το φρικιαστικό στατιστικό στοιχείο...
 |
Το πιο σημαντικό σημείο καμπής, αν πιστεύετε τη δήλωση του υπουργού Άμυνας Σεργκέι Σόιγκου, συνέβη σε σχέση με Ρωσική κοινωνίαστον στρατό. Για πρώτη φορά, ο αριθμός των συμβασιούχων στρατιωτών ξεπέρασε τον αριθμό των στρατευσίμων και το σημαντικότερο, η ροή όσων διαφεύγουν από τις ένοπλες δυνάμεις έχει στερέψει. Αντίθετα, ο στρατός δεν μπορεί να δεχτεί όλους όσους θέλουν να ενταχθούν στις τάξεις του. Μέχρι την 1η Δεκεμβρίου το υπουργείο Άμυνας θα εκπληρώσει την απαίτηση του Ανώτατου... |
 |
Η ίδια η λέξη "armata" προέρχεται από το λατινικό arma ("όπλο"). Έτσι ονομάζονταν τα πρωτόγονα κανόνια στη Ρωσία τον 14ο αιώνα. Ωστόσο, πρέπει να καταλάβουμε ότι οι κρυπτογραφήσεις OCD πολύ συχνά δεν έχουν καμία σημασιολογική σημασία. Στα ονόματα των νέων όπλων μπορείτε να βρείτε το όνομα ενός παρασίτου κήπου που ενοχλεί τον αξιωματικό που είναι υπεύθυνος για την επιλογή του κωδικού στη ντάτσα, και πολύτιμους λίθους, ποτάμια, λουλούδια και... |
Όλοι είναι συνηθισμένοι στο γεγονός ότι στην αγορά των μικροεπεξεργαστών κυριαρχούν τρεις μεγάλοι Αμερικανοί κατασκευαστές: η Intel, η AMD και η IBM. Αυτό είναι αλήθεια! Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι κανείς δεν παράγει πλέον μικροεπεξεργαστές. Κατά κανόνα, οι περισσότερες ανεπτυγμένες χώρες έχουν τους δικούς τους «κρατικούς» κατασκευαστές ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Μη νομίζετε ότι προσπαθούν να ανταγωνιστούν με οποιονδήποτε τρόπο». τρία μεγάλα- καθόλου. Ο λόγος για την τοπική ανάπτυξη και παραγωγή μεταποιητών βρίσκεται κάπως διαφορετικός, δηλαδή η ανάγκη απελευθέρωσης δικές του αποφάσειςγια την αμυντική βιομηχανία, όπου η χρήση ξένης ηλεκτρονικής βάσης δεδομένων απαγορεύεται για λόγους εθνικής ασφάλειας.
Φυσικά, η κατάσταση είναι χαρακτηριστική και για τη Ρωσία. Η κύρια οικιακή λύση είναι οι επεξεργαστές βασισμένοι στην αρχιτεκτονική Elbrus, οι οποίοι αναπτύσσονται από την εταιρεία MCST. Στα τέλη Απριλίου, ανακοινώθηκε η επικείμενη κυκλοφορία του τετραπύρηνου μοντέλου Elbrus-4C, το οποίο θα συζητηθεί στο σημερινό υλικό.
Ωστόσο, πρώτα, θα πάμε πίσω στο χρόνο και θα ρίξουμε μια ματιά στο πώς γεννήθηκε η αρχιτεκτονική Elbrus.
Επεξεργαστής "Elbrus" παραγωγής MCST
Ιστορία
Οι εργασίες για την αρχιτεκτονική του Elbrus ξεκίνησαν πριν από περισσότερα από 40 χρόνια, συγκεκριμένα το 1973. Η εργασία πραγματοποιήθηκε εντός των τειχών του Lebedev Institute of Precision Mechanics and Computer Technology (ITMiVT) υπό την ηγεσία του ακαδημαϊκού Vsevolod Sergeevich Burtsev, ενός διάσημου επιστήμονα στον τομέα των συστημάτων ελέγχου και του σχεδιασμού καθολικών υπολογιστών. Φυσικά, μια "παραγγελία" για αυτό το είδος εξοπλισμός υπολογιστώνπροερχόταν από τον στρατό.
Vsevolod Burtsev - ο άνθρωπος πίσω από τις απαρχές της αρχιτεκτονικής του Elbrus
Η κυκλοφορία της πρώτης γενιάς υπολογιστών με την αρχιτεκτονική Elbrus πραγματοποιήθηκε το 1980. Το χαρακτηριστικό τους ήταν η κλιμακούμενη αρχιτεκτονική: υποστήριζαν παράλληλη λειτουργία έως και 10 επεξεργαστών ταυτόχρονα. Η χωρητικότητα RAM ήταν 64 MB (ή 2 20 λέξεις μηχανής) και η ταχύτητα ενός τέτοιου υπολογιστή έφτασε τα 12 εκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.
Υπολογιστής "Elbrus"
Ωστόσο, η κύρια καινοτομία του Elbrus ήταν η υπερκλιμακωτή αρχιτεκτονική του - χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά σε υπολογιστές. Όπως αποδείχθηκε αργότερα, εκείνη την εποχή η IBM είχε ήδη κάποιες εξελίξεις σε αυτόν τον τομέα, αλλά δεν μπόρεσαν να φέρουν την υπερκλιμακωτή αρχιτεκτονική σε μαζικές λύσεις για διάφορους λόγους. Ως εκ τούτου, οι Αμερικανοί κατασκευαστές άρχισαν να χρησιμοποιούν υπερκλιμακωτή αρχιτεκτονική μόλις τη δεκαετία του 1990. Οι πρώτες συσκευές μαζικής παραγωγής με αυτή την αρχιτεκτονική ήταν Επεξεργαστές Intel Pentium.
Ο επεξεργαστής Pentium ήταν ο πρώτος σχεδιασμός της Intel που χρησιμοποίησε υπερκλιμακωτή αρχιτεκτονική
Πέντε χρόνια μετά την κυκλοφορία της πρώτης γενιάς επεξεργαστών, ολοκληρώθηκε η ανάπτυξη του υπολογιστή Elbrus-2. Αρχιτεκτονικά, δεν ήταν πολύ διαφορετικό από το Elbrus-1, αλλά χρησιμοποίησαν μια διαφορετική βάση στοιχείων, η οποία κατέστησε δυνατή την αύξηση της απόδοσης των νέων επεξεργαστών κατά περισσότερες από 10 φορές - έως και 125 εκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Η ποσότητα της μνήμης RAM του υπολογιστή αυξήθηκε επίσης: από 64 MB σε 144 MB και η απόδοση των καναλιών εισόδου/εξόδου ήταν 120 MB/s.
Το Elbrus-2, όπως και ο προκάτοχός του, προοριζόταν για χρήση στην αμυντική βιομηχανία. Ως αποτέλεσμα, ο υπολογιστής χρησιμοποιήθηκε στο Κέντρο Ελέγχου Διαστημικών Πτήσεων, καθώς και σε πυρηνικά ερευνητικά κέντρασε Arzamas-16 και Chelyabinsk-70. Επιπλέον, υπήρχε μια άλλη έκδοση του Elbrus-2, βελτιστοποιημένη για απλούστερες εργασίες. Ονομάστηκε «Elbrus 1-KB» και αντικατέστησε το παλιό σύστημα BESM-6, το οποίο μέχρι τότε ήταν σε χρήση για δύο δεκαετίες. Οι προγραμματιστές διατήρησαν τη συμβατότητα λογισμικού μεταξύ Elbrus 1-KB και BESM-6, επομένως η μετάβαση σε νέους υπολογιστές αποδείχθηκε αρκετά ανώδυνη.
Υπολογιστής "Elbrus-2"
Μετά την επιτυχή κυκλοφορία του Elbrus-2, η ανάπτυξη ενός νέου υπολογιστή, ο οποίος αναμενόταν να ονομαστεί Elbrus-3, ήταν σε πλήρη εξέλιξη. Η τρίτη γενιά συσκευών σχεδιάστηκε τεράστιο ποσόαρχιτεκτονικές αλλαγές. Οι προγραμματιστές από το ITMiVT ονόμασαν τη νέα αρχιτεκτονική «μετα-υπερκλιμακωτή». Αυτή η αρχή αποτελεί τη βάση της αρχιτεκτονικής των μελλοντικών επεξεργαστών Intel Itanium. Επομένως, όσο περίεργο κι αν ακούγεται, οι εγχώριοι μηχανικοί ήταν και πάλι μπροστά από τους δυτικούς συναδέλφους τους όσον αφορά την εισαγωγή καινοτομιών.
Ωστόσο, τα πράγματα δεν προχώρησαν περισσότερο από το σχεδιασμό. Το 1994, δημιουργήθηκε ένα δοκιμαστικό δείγμα του επεξεργαστή Elbrus-3, αλλά η μαζική παραγωγή δεν ξεκίνησε ποτέ για έναν μάλλον ηλίθιο λόγο: η συσκευή αποδείχθηκε εντελώς μη δημοφιλής. 6 χρόνια αργότερα, οι μηχανικοί του MCST προσπάθησαν να εφαρμόσουν τις ιδέες του Elbrus-3 στον νέο επεξεργαστή Elbrus-2000 (επίσης γνωστό ως E2K), ο οποίος θεωρητικά θα μπορούσε να γίνει ανταγωνιστής του ανακοινωθέντος επεξεργαστή Intel Itanium. Ωστόσο, η μαζική παραγωγή του Elbrus-2000 απαιτούσε σημαντικές οικονομικές επενδύσεις και οι προγραμματιστές δεν κατάφεραν να βρουν επενδυτή.
Δημιουργία MCST και οι εξελίξεις του
Αξίζει να κάνετε μια μικρή παρέκβαση και να πείτε λίγα λόγια για το MCST, το οποίο αναπτύσσει παρόμοιες λύσεις από την εποχή του Elbrus-3. Η εταιρεία ιδρύθηκε στις 2 Μαρτίου 1992 ως Συνεργασία Περιορισμένης Ευθύνης (LLP) της Μόσχας Centre for SPARC Technologies (MCST). Η παρουσία της συντομογραφίας SPARC στο όνομα οφείλεται στο γεγονός ότι εκείνη την εποχή η εταιρεία MCST θεωρούσε ως κύριο συνεργάτη την αμερικανική εταιρεία Sun Microsystems, η οποία προωθούσε τους υπολογιστές της με την αρχιτεκτονική SPARC. Και η παρουσία αυτής της συντομογραφίας στο όνομα της παρείχε σημαντικά οφέλη όταν συνεργαζόταν. Για παράδειγμα, το MCST απέκτησε πρόσβαση σε προηγμένες τεχνολογίες σχεδιασμού τεχνολογίας μικροεπεξεργαστών, λειτουργικών συστημάτων, συστημάτων προγραμματισμού και άλλων τεχνολογιών. Κατά την ανάπτυξη της εταιρείας, αυτή ήταν πολύ σημαντική υποστήριξη. Και αν αρχικά η εταιρεία εργάστηκε σε στενή συνεργασία με γίγαντες όπως η Sun Microsystems, η Avanti, η Compass, η Synopsys, τότε σύντομα οι μηχανικοί της MCST, έχοντας αποκτήσει εμπειρία, μεταπήδησαν εντελώς στην ανάπτυξη συσκευών για κρατικές παραγγελίες.
Σύστημα με επεξεργαστή SPARC MCST R500
Μέχρι το 2007, η MCST παρήγαγε μόνο μικροεπεξεργαστές με την αρχιτεκτονική SPARC και τα υπολογιστικά συστήματα που βασίζονται σε αυτούς. Η ίδια η αρχιτεκτονική του Έλμπρους έσβησε στο βάθος. Μεταξύ 1997 και 2007, κυκλοφόρησαν τέσσερις μικροεπεξεργαστές SPARC: MCST-R100, MCST-R150, MCST-R500 και MCST-R500S. Το συγκρότημα υπολογιστών Elbrus-90micro είδε επίσης το φως της δημοσιότητας. Παρά το όνομά του, το σύστημα δεν είχε καμία σχέση με αυτήν την αρχιτεκτονική.
Μόνο το 2005 συνεχίστηκαν οι εργασίες για την αρχιτεκτονική Elbrus, με βάση τη μικροαρχιτεκτονική VLIW (Very Long Instruction Word). Και ήδη το 2007, εισήχθη ένας επεξεργαστής με το ίδιο όνομα. Συγκεντρώσαμε τα κύρια χαρακτηριστικά του σε έναν πίνακα, τον οποίο μπορείτε να δείτε παρακάτω.
| Διαδικασία | 0,13 μm |
| Συχνότητα ρολογιού λειτουργίας | 300 MHz |
| Κορυφαία απόδοση | 64 bit, GIPS/GFLOPS - 6,67/2,4 32 bit, GIPS/GFLOPS - 9,5/4,8 16-8 GIPS - 12,2–22,6 |
| 64 KB | |
| 64 KB | |
| Προσωρινή μνήμη επιπέδου 2 | 256 KB |
| 9,6 GB/s | |
| 4,8 GB/s | |
| Διαστάσεις Κρυστάλλου | 15,0x12,6 |
| Αριθμός τρανζίστορ | 75,8 εκατ |
| Διαρροή ισχύος | 6 W |
Φυσικά, για το 2007, τα χαρακτηριστικά του τσιπ ήταν κάτι παραπάνω από μέτρια - σε καμία περίπτωση δεν ανταγωνιζόταν τους σύγχρονους επεξεργαστές, για παράδειγμα, τη γενιά Intel Conroe, που παρουσιάστηκε το 2006. Ο «Έλμπρους» ήταν κατώτερος τους από κάθε άποψη. Ο επεξεργαστής κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας ξεπερασμένα τεχνολογικά πρότυπα 130 nm, ενώ η Intel και η AMD είχαν ήδη κατακτήσει την τεχνολογία διεργασιών των 65 nm. Παραδόξως, η παραγωγή του επεξεργαστή ανατέθηκε στην ταϊβανέζικη εταιρεία TSMC. Είναι περίεργο επειδή η "πέτρα" προοριζόταν για χρήση στην αμυντική βιομηχανία και η παραγωγή σε εγκαταστάσεις τρίτων επηρέασε έτσι άμεσα την ασφάλεια του συστήματος λόγω πιθανών "σελιδοδεικτών".
Επεξεργαστής "Elbrus"
Όσον αφορά την ταχύτητα του Elbrus, η μέγιστη απόδοσή του σε λειτουργία 64-bit ήταν 2,4 GFLOPS. Για σύγκριση: κορυφαία απόδοση ενός προϋπολογισμού επεξεργαστή διπλού πυρήνα Intel Core 2 Duo E4300 με την αρχιτεκτονική Conroe που ήταν τρέχουσα εκείνη την εποχή και συχνότητα ρολογιού 1,8 GHz ήταν 14,4 GFLOPS, δηλαδή 6 φορές περισσότερο! Επομένως, μπορείτε να φανταστείτε πόσο αργός ήταν ο Elbrus για το 2007. Ωστόσο, η απόδοση του επεξεργαστή ήταν αρκετά επαρκής για την αμυντική βιομηχανία, επομένως χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία υπολογιστικό σύστημα«Elbrus-3M1».
Συγκρότημα υπολογιστών "Elbrus-3M1"
Το συγκρότημα Elbrus-3M1 εφοδιάστηκε με ένα ασφαλές λειτουργικό σύστημα MSVS-E (Mobile System of the Armed Forces), το οποίο βασίζεται στην έκδοση Linux 2.6.14. Επιπλέον, ο υπολογιστής ήταν εξοπλισμένος με ένα πακέτο δοκιμαστικών και διαγνωστικών προγραμμάτων και ήταν επίσης συμβατός με τα παλιά συστήματα υπολογιστών Elbrus-1 και Elbrus-2. Όσον αφορά την απόδοση, το Elbrus-3M1 ήταν συγκρίσιμο με ένα σύστημα βασισμένο στο Pentium III με συχνότητα ρολογιού 500 MHz. πραγματοποιήθηκε συγκριτική δοκιμήσε λειτουργία συμβατότητας με την πλατφόρμα x86 και το Elbrus-3M1 ξεπέρασε σε ταχύτητα τον επεξεργαστή Intel. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκαν δοκιμές στην «εγγενή» πλατφόρμα για το σύστημα MCST. Σε αυτή τη λειτουργία, η απόδοση του Elbrus-3M1 ήταν στο επίπεδο με μια διαμόρφωση βασισμένη σε επεξεργαστή Intel Pentium 4 με συχνότητα 2000 MHz. Για την αμυντική βιομηχανία, αυτό το επίπεδο παραγωγικότητας ήταν υπεραρκετό.
Το επόμενο στάδιο στην ανάπτυξη της αρχιτεκτονικής ήταν το Elbrus-S system-on-chip, που κυκλοφόρησε το 2010. Για ευκολία σύγκρισης, συνοψίσαμε όλα τα κύρια χαρακτηριστικά του επεξεργαστή στον παρακάτω πίνακα.
| Διαδικασία | 0,09 μm |
| Συχνότητα ρολογιού λειτουργίας | 500 MHz |
| Κορυφαία απόδοση | 64 bit, GFLOPS - 4 32 bit, GFLOPS - 8 |
| Προσωρινή μνήμη εντολών επιπέδου 1 | 64 KB |
| Προσωρινή μνήμη δεδομένων επιπέδου 1 | 64 KB |
| Προσωρινή μνήμη επιπέδου 2 | 2 MB |
| Εύρος ζώνης λεωφορείων επικοινωνίας με κρυφή μνήμη | 16 GB/s |
| Εύρος ζώνης λεωφορείων επικοινωνίας με μνήμη RAM | 8 GB/s |
| Κρυσταλλική περιοχή | 142 mm2 |
| Αριθμός τρανζίστορ | 218 εκατ |
| Διαρροή ισχύος | 13 W - τυπικό, 20 W - μέγιστο |
Τα χαρακτηριστικά του νέου επεξεργαστή έχουν βελτιωθεί σε σύγκριση με το Elbrus. Πρώτα απ 'όλα, αξίζει να σημειωθεί ότι η παραγωγή του Elbrus-S μεταφέρθηκε σε τεχνολογικές "ράγες" 90 nm. Παρόλο που το 2010 η Intel και η AMD παρήγαγαν ήδη επεξεργαστές χρησιμοποιώντας μια λεπτή τεχνολογία επεξεργασίας 32 nm, αυτή η μετάβαση ήταν ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός για τις εγχώριες συσκευές. Η συχνότητα ρολογιού του Elbrus-S ήταν 500 MHz, δηλαδή 200 MHz υψηλότερη από αυτή του Elbrus. Η κορυφαία απόδοση έχει επίσης αυξηθεί: έως 4 και 8 GFLOPS σε λειτουργίες 64-bit και 32-bit, αντίστοιχα. Ο όγκος της κρυφής μνήμης δεύτερου επιπέδου έχει επίσης αυξηθεί - έως και 2 MB. Και το ίδιο το τσιπ έχει γίνει πιο περίπλοκο: ο αριθμός των τρανζίστορ έχει σχεδόν τριπλασιαστεί σε σύγκριση με τον προκάτοχό του.
Επεξεργαστής "Elbrus-S"
Εκτός από το Elbrus-S, η MCST εισήγαγε έναν ελεγκτή περιφερειακών συσκευών (PDC) - επίσης γνωστό ως «νότια γέφυρα». Ο κόμβος παρείχε υποστήριξη τόσο για «πολιτικές» και βιομηχανικές διεπαφές. Χάρη στο KPI, κατέστη δυνατή η δημιουργία μιας ειδικής μονάδας εργασίας τεσσάρων επεξεργαστών MB3S/C, η οποία χρησιμοποιείται σε στρατιωτικό εξοπλισμό.
| Τεχνολογική διαδικασία, nm | 130 |
| Συχνότητα ρολογιού, MHz | 250 |
| Δίαυλος σειριακής επικοινωνίας με επεξεργαστή, εύρος ζώνης, GB/s | 2 |
| Ελεγκτής PCI-Express έκδοση 1.0a | 8 γραμμές |
| Ελεγκτής PCI έκδοση 2.3 | 32/64 bit, συχνότητα 33/66 MHz |
| Ελεγκτής Ethernet 1 Gbps | 1 θύρα |
| Ελεγκτής SATA 2.0 | 4 θύρες |
| Ελεγκτής IDE | PATA-100, 2 θύρες, 2 συσκευές η καθεμία |
| Ελεγκτής USB 2.0 | 2 θύρες |
| Ελεγκτής διεπαφής ήχου AC-97 | Στερεοφωνικό 2 καναλιών |
| Ελεγκτής σειριακή διεπαφή RS-232/485 | 2 θύρες |
| Ελεγκτής παράλληλης διασύνδεσης IEEE-1284 με υποστήριξη DMA | 1 θύρα |
| Προγραμματιζόμενος γενικός ελεγκτής εισόδου/εξόδου GPIO | 16 σήματα |
| Διασύνδεση I2C | 4 κανάλια |
| Αριθμός τρανζίστορ, εκατομμύρια | 30 |
| Κατανάλωση ισχύος, W | 6 |
Ένα χρόνο αργότερα, ξεκίνησε η παραγωγή της επόμενης γενιάς επεξεργαστών που ονομάζεται Elbrus-2C+. Στα δελτία τύπου της, η εταιρεία MCST ανέφερε μια αρχιτεκτονική έξι πυρήνων. Ωστόσο, αυτό δεν είναι καθόλου αλήθεια! Το Elbrus-2C+ είναι ουσιαστικά ένα μοντέλο διπλού πυρήνα. Διαθέτει δύο μονάδες αρχιτεκτονικής Elbrus, αλλά διαθέτει επίσης τέσσερις πυρήνες ψηφιακού επεξεργαστή σήματος Elvis (DSP). Επιπλέον, το κρύσταλλο έχει υποστεί πολλές αλλαγές. Έτσι, ο όγκος της κρυφής μνήμης δεύτερου επιπέδου κάθε πυρήνα είναι 1 MB. Προστέθηκε υποστήριξη για μνήμη DDR2 με ενεργή συχνότητα 800 MHz, καθώς και ένα επιπλέον κανάλι I/O, μέσω του οποίου μπορείτε να συνδέσετε άλλο KPI.
Διπύρηνος επεξεργαστής "Elbrus-2C+"
Μια έκδοση του μεταγλωττιστή γλώσσας C έχει υλοποιηθεί για τον επεξεργαστή, η οποία σας επιτρέπει να δημιουργείτε κώδικα για πυρήνες DSP και να διασφαλίζετε την αποτελεσματική αλληλεπίδραση μεταξύ του κύριου προγράμματος που εκτελείται στους πυρήνες της CPU και των διαδικασιών που εκτελούνται στο DSP. Κοιτώντας λίγο μπροστά, ας πούμε ότι ο προγραμματισμός για πυρήνες DSP ήταν σχετικά δύσκολος, οπότε στην επόμενη γενιά επεξεργαστών, οι μηχανικοί του MCST τους εγκατέλειψαν εντελώς. Ως αποτέλεσμα των αλλαγών, η απόδοση του επεξεργαστή αυξήθηκε σημαντικά και ήταν ήδη 28 GFLOPS σε λειτουργία 32 bit. Εάν συγκρίνουμε την απόδοση του Elbrus-2C+ με τους επεξεργαστές Intel, τότε η εγχώρια ανάπτυξη θα είναι ελαφρώς ταχύτερη σε ταχύτητα από τις λύσεις Intel Core 2 Duo.
| Διαδικασία | 0,09 μm |
| Συχνότητα ρολογιού λειτουργίας | 500 MHz |
| Αριθμός πυρήνων αρχιτεκτονικής Elbrus Αριθμός πυρήνων DSP (Elcore-09) | 2 4 |
| Κορυφαία απόδοση (πυρήνες CPU + πυρήνες DSP) | 64 bit, GFLOPS – 8+0 32 bit, GFLOPS – 16+12 |
| Προσωρινή μνήμη εντολών επιπέδου 1 | 64 KB |
| Προσωρινή μνήμη δεδομένων επιπέδου 1 | 64 KB |
| Προσωρινή μνήμη επιπέδου 2 | 1 MB |
| Ενσωματωμένη μνήμη DSP (ανά πυρήνα DSP) | 128 KB |
| Εύρος ζώνης λεωφορείων επικοινωνίας με κρυφή μνήμη | 16 GB/s |
| Εύρος ζώνης λεωφορείων επικοινωνίας με μνήμη RAM | 12,8 GB/s |
| Κρυσταλλική περιοχή | 289 mm2 |
| Αριθμός τρανζίστορ | 368 εκατ |
| Διαρροή ισχύος | 25 W |
Η απόδοση του επεξεργαστή μπορεί να εκτιμηθεί χονδρικά από τα παρακάτω διαγράμματα.
Αποτελέσματα δοκιμής στο πακέτο SPEC2000 FP
Αποτελέσματα δοκιμής στη συσκευασία SPEC2000 Int
Εκτός από το Elbrus-2C+, οι επεξεργαστές συμμετείχαν στη δοκιμή Intel Pentium-M ULV (1 GHz, 1 MB cache, 2x DDR-266) και Intel Atom D510 (1,66 GHz, 1 MB cache, DDR2-800), καθώς και άλλος επεξεργαστής MCST - R1000. Το πακέτο SPEC2000 επιλέχθηκε ως λογισμικό δοκιμής. Όπως φαίνεται από τα διαγράμματα, στη λειτουργία FP η απόδοση του Elbrus-2C+ βρίσκεται σε αισθητά υψηλότερο επίπεδο από αυτό των ανταγωνιστών του. Στη λειτουργία Int, η κατάσταση εξομαλύνεται και συχνά η απόδοση όλων των επεξεργαστών βρίσκεται στο ίδιο επίπεδο, αν και σε ορισμένα σημεία οι εγχώριες λύσεις "πέφτουν".
Οι επεξεργαστές Elbrus-2C+ υποτίθεται ότι θα χρησιμοποιούνται σε ψηφιακά ευφυή συστήματα επεξεργασίας σήματος, όπως ραντάρ και αναλυτές εικόνας. Ωστόσο, ταυτόχρονα, τα νέα τσιπ ήταν πιο κατάλληλα για πολιτικά καθήκοντα. Για παράδειγμα, η εταιρεία Kraftway κυκλοφόρησε ακόμη και μια δοκιμαστική παρτίδα υπολογιστών all-in-one βασισμένους σε κρυστάλλους Elbrus-2C+, αλλά τα πράγματα δεν προχώρησαν περισσότερο από αυτό.
Και τον Απρίλιο του 2014, η εταιρεία MCST παρουσίασε την επόμενη ανάπτυξή της - τετραπύρηνες επεξεργαστές Elbrus-4C.
Αρχιτεκτονική των επεξεργαστών Elbrus-4C
Πριν ξεκινήσουμε μια λεπτομερή μελέτη της αρχιτεκτονικής των νέων επεξεργαστών Elbrus-4C, πρέπει να δώσουμε λίγη προσοχή σύγχρονη αρχιτεκτονικήγενικά. Όπως γνωρίζετε, όλες οι ολοκληρωμένες λύσεις μπορούν να χωριστούν σε δύο μεγάλες ομάδες: CISC (Complex Instruction Set Computer) και RISC (Reduced Instruction Set Computer). Ήδη από τα ονόματα γίνεται σαφές ότι οι επεξεργαστές CISC λειτουργούν με πολύπλοκες οδηγίες και οι επεξεργαστές RISC με απλοποιημένες. Η δυσκολία με τις οδηγίες για την πρώτη κατηγορία είναι ότι το μήκος τους είναι απεριόριστο. Επιπλέον, μπορούν να περιέχουν πολλές αριθμητικές πράξεις ταυτόχρονα. Μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 1980, όλοι οι επεξεργαστές είχαν αρχιτεκτονική CISC, αλλά η έρευνα της IBM εκείνη την εποχή έδειξε ότι οι πολύπλοκες εντολές δεν επεξεργάζονται πάντα γρηγορότερα από την ακολουθία στοιχειωδών λειτουργιών που αντιστοιχούν σε μια τέτοια πολύπλοκη εντολή. Έτσι προέκυψε η αρχιτεκτονική RISC, η οποία χρησιμοποιεί απλοποιημένες εντολές.
Όλοι οι επεξεργαστές συμβατοί με x86 μπορούν να θεωρηθούν ως παράδειγμα αρχιτεκτονικής CISC, αλλά αυτό δεν είναι απολύτως αληθές. Η λειτουργία τέτοιων λύσεων βασίζεται σε έναν πυρήνα τύπου RISC. Κάθε επεξεργαστής x86 έχει μια ειδική μονάδα αποκωδικοποίησης εντολών που μετατρέπει τις εντολές CISC σε εντολές RISC.
Ταυτόχρονα, οι επεξεργαστές x86 είναι superscalar. Αυτό σημαίνει ότι ο επεξεργαστής μπορεί να επεξεργαστεί πολλές οδηγίες ταυτόχρονα σε έναν κύκλο ρολογιού. Στο μακρινό παρελθόν, οι επεξεργαστές δεν είχαν υπερκλιμάκωση και εκτελούσαν μόνο μία λειτουργία ανά κύκλο ρολογιού. Τότε δεν δημιουργούσε προβλήματα. Αλλά με την πάροδο του χρόνου, απαιτούνταν ολοένα και υψηλότερες επιδόσεις από τη CPU και οι τεχνολογικές δυνατότητες κατέστησαν δυνατή τη δημιουργία πιο περίπλοκων συστημάτων. Επομένως, η υπερκλιμάκωση έχει γίνει αναπόσπαστο μέρος των αρχιτεκτονικών επεξεργαστών. Το κύριο πρόβλημα με την υπερκλιμάκωση είναι ότι είναι αδύνατο να εκτελεστούν εύκολα πολλές πράξεις παράλληλα, καθώς μπορεί να υπάρχουν εξαρτήσεις μεταξύ τους. Για λόγους σαφήνειας, εδώ μπορούμε να κάνουμε έναν παραλληλισμό με τον προγραμματισμό: δεν μπορείτε να εκτελέσετε δύο συναρτήσεις ταυτόχρονα εάν η μία από αυτές χρησιμοποιεί την τιμή που προκύπτει από την άλλη. Επομένως, οι υπερβαθμωτοί επεξεργαστές διαθέτουν ειδικό εξοπλισμό που αναλύει τις εξαρτήσεις μεταξύ των λειτουργιών και αποφασίζει για τη σειρά εκτέλεσής τους.
Η αρχή λειτουργίας της αρχιτεκτονικής Elbrus
Όσον αφορά τους επεξεργαστές Elbrus, βασίζονται στην αρχιτεκτονική VLIW. Σε γενικές γραμμές, το VLIW είναι μια ανάπτυξη της αρχιτεκτονικής RISC και της υπερκλιμάκωσης. Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του VLIW είναι ότι κάθε εντολή μπορεί να περιέχει έως και 23 στοιχειώδεις λειτουργίες που πρέπει να εκτελούνται παράλληλα. Σε αυτή την περίπτωση, το έργο της παραλληλοποίησης ανατίθεται στον μεταγλωττιστή, σε αντίθεση με τις παραδοσιακές υπερκλιμακωτές αρχιτεκτονικές, όπου οι μονάδες υλικού επεξεργαστή είναι υπεύθυνες για την παραλληλοποίηση. Η αποτελεσματικότητα αυτής της μεθόδου είναι πράγματι υψηλότερη. Ο μεταγλωττιστής είναι σε θέση να αναλύσει πηγαίος κώδικαςπολύ πιο εμπεριστατωμένο από το υλικό του επεξεργαστή RISC/CISC και βρίσκει πιο ανεξάρτητες λειτουργίες. Επομένως, στην αρχιτεκτονική Elbrus υπάρχουν περισσότερες συσκευές παράλληλης λειτουργίας από ό,τι στις παραδοσιακές λύσεις. Επιδεικνύει υψηλότερη ταχύτητα σε πολλούς αλγόριθμους. Επιπλέον, ας μην ξεχνάμε ότι εάν χρησιμοποιείται μεταγλωττιστής για την παραλληλοποίηση λειτουργιών, δεν χρειάζονται ειδικές μονάδες επεξεργαστή υλικού, και αυτό καθιστά τη σχεδίαση του τσιπ απλούστερη και πιο αξιόπιστη.
Αρχή λειτουργίας του επεξεργαστή Elbrus
Μεταξύ άλλων χαρακτηριστικών της αρχιτεκτονικής Elbrus, οι μηχανικοί του MCST επισημαίνουν τα ακόλουθα:
- 6 κανάλια αριθμητικών λογικών μονάδων (ALUs) που λειτουργούν παράλληλα.
- αρχείο μητρώου 256 καταχωρητών 84-bit.
- υποστήριξη υλικού για βρόχους, συμπεριλαμβανομένης της διοχέτευσης. Αυξάνει την αποτελεσματικότητα της χρήσης πόρων επεξεργαστή.
- προγραμματιζόμενη συσκευή προάντλησης ασύγχρονων δεδομένων με ξεχωριστά κανάλια ανάγνωσης. Σας επιτρέπει να αποκρύψετε καθυστερήσεις από την πρόσβαση στη μνήμη και να κάνετε πληρέστερη χρήση της ALU.
- υποστήριξη για κερδοσκοπικούς υπολογισμούς και κατηγορήματα ενός bit. Σας επιτρέπει να μειώσετε τον αριθμό των μεταβάσεων και να εκτελέσετε πολλούς κλάδους του προγράμματος παράλληλα.
- μια ευρεία εντολή, ικανή να καθορίζει έως και 23 λειτουργίες σε έναν κύκλο ρολογιού (περισσότερες από 33 λειτουργίες κατά τη συσσώρευση τελεστών σε διανυσματικές οδηγίες).
Φυσικά, οι προγραμματιστές δεν ξέχασαν τη λειτουργία συμβατότητας x86. Για το σκοπό αυτό, η αρχιτεκτονική υλοποίησε ένα σύστημα δυναμικής μετάφρασης δυαδικών κωδίκων x86 σε κώδικες επεξεργαστή Elbrus. Με απλά λόγια, το σύστημα μετάφρασης δημιουργεί μια εικονική μηχανή στην οποία εκτελείται ένα επισκέπτη λειτουργικό σύστημα για αυτό το bitness. Σύμφωνα με τους προγραμματιστές, στην πλατφόρμα Elbrus, σε λειτουργία εξομοίωσης της πλατφόρμας x86, ήταν δυνατή η εκτέλεση περισσότερων από 20 λειτουργικών συστημάτων (συμπεριλαμβανομένων πολλών εκδόσεων Windows) και εκατοντάδων εφαρμογών.
Προκειμένου να βελτιωθεί η ασφάλεια, οι προγραμματιστές του MCST ακολούθησαν διαφορετική διαδρομή. Οι επεξεργαστές Elbrus-4C υποστηρίζουν τη λεγόμενη ασφαλή εκτέλεση προγράμματος. Η ουσία του είναι να διασφαλίζει ότι η εφαρμογή λειτουργεί μόνο με αρχικοποιημένα δεδομένα, να ελέγχει όλες τις προσβάσεις στη μνήμη για να βεβαιωθεί ότι ανήκουν στο έγκυρο εύρος διευθύνσεων και να παρέχει προστασία μεταξύ των μονάδων (για παράδειγμα, να προστατεύει το λογισμικό κλήσης από σφάλματα στη βιβλιοθήκη). Αυτοί οι έλεγχοι πραγματοποιούνται σε υλικό.
Αξίζει επίσης να σημειωθεί ένα άλλο ενδιαφέρον χαρακτηριστικόασφάλεια νέων επεξεργαστών. Στους κρυστάλλους Elbrus-4C, η στοίβα των πληροφοριών σύνδεσης (η αλυσίδα των διευθύνσεων επιστροφής για διαδικαστικές κλήσεις) διαχωρίζεται από τη στοίβα δεδομένων χρήστη και δεν είναι προσβάσιμη σε τέτοια επιθέσεις ιών, όπως αλλαγή της διεύθυνσης επιστροφής. Ταυτόχρονα, οι προγραμματιστές τονίζουν ότι σήμερα απλά δεν υπάρχουν ιοί για την πλατφόρμα Elbrus.
Τεχνικά χαρακτηριστικά του "Elbrus-4S"
Σε σύγκριση με τον προκάτοχό του, ο επεξεργαστής Elbrus-4C έχει κάνει ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός. Εκτός από την αύξηση του αριθμού των πυρήνων σε τέσσερις, έλαβε πολλές άλλες βελτιώσεις.
| Διαδικασία | 65 nm |
| Συχνότητα ρολογιού λειτουργίας | 800 MHz |
| Αριθμός πυρήνων αρχιτεκτονικής Elbrus | 4 |
| Κορυφαία απόδοση | 64 bit, GFLOPS – 25 32 bit, GFLOPS – 50 |
| Προσωρινή μνήμη εντολών επιπέδου 1 | 128 KB |
| Προσωρινή μνήμη δεδομένων επιπέδου 1 | 64 KB |
| Προσωρινή μνήμη επιπέδου 2 | 8 MB |
| Οργάνωση RAM | Έως 3 κανάλια DDR3-1600 ECC |
| Εύρος ζώνης καναλιού RAM | 38,4 GB/s |
| Κανάλια επικοινωνίας διαεπεξεργαστών | 3, διπλή |
| Εύρος ζώνης κάθε καναλιού επικοινωνίας διαεπεξεργαστή | 12 GB/s |
| Κρυσταλλική περιοχή | 380 mm2 |
| Αριθμός τρανζίστορ | 986 εκατ |
| Διαρροή ισχύος | Έως 60 W |
Καταρχήν να σημειωθεί ότι η παραγωγή του επεξεργαστή έχει μεταφερθεί στην τεχνολογία διεργασίας των 65 nm. Ρολόι Συχνότητα CPUαυξήθηκε στα 800 MHz. Το μέγεθος της κρυφής μνήμης εντολών πρώτου επιπέδου έχει διπλασιαστεί, τώρα είναι 128 KB. Και ο όγκος της κρυφής μνήμης δεύτερου επιπέδου είναι 8 MB (έναντι 1 MB για το Elbrus-2C+). Το εύρος ζώνης των καναλιών RAM έχει επίσης αυξηθεί σημαντικά. Αυτές οι αλλαγές κατέστησαν δυνατή την επίτευξη εντυπωσιακής αύξησης στην απόδοση των νέων επεξεργαστών. Έτσι, στη λειτουργία 64-bit, η μέγιστη απόδοση είναι 25 GFLOPS, που είναι περισσότερο από τρεις φορές υψηλότερη από την τιμή Elbrus-2C+. Σε λειτουργία 32 bit, η απόδοση έφτασε τα 50 GFLOPS. Ταυτόχρονα, η πολυπλοκότητα του κρυστάλλου έχει επίσης αυξηθεί. Το Elbrus-4S περιέχει 986 εκατομμύρια τρανζίστορ και η χρήσιμη περιοχή του είναι 380 mm 2.
Το εγγύς μέλλον των επεξεργαστών Elbrus
Η εταιρεία MCST σε καμία περίπτωση δεν σχεδιάζει να επιβραδύνει τον ρυθμό ανάπτυξης και κυκλοφορίας νέων λύσεων. Η ανακοίνωση του οκταπύρηνου επεξεργαστή 28 nm Elbrus-8S έχει ήδη προγραμματιστεί για το 2015. Ο κρύσταλλος θα είναι εξοπλισμένος με 4 MB κρυφής μνήμης δεύτερου επιπέδου και 16 MB κρυφής μνήμης τρίτου επιπέδου και η συχνότητα ρολογιού του θα είναι 1300 MHz. Σε αυτήν την περίπτωση, η μέγιστη απόδοση θα φτάσει τα 250 GFLOPS. Προβλέπεται ότι το Elbrus-8S θα λειτουργεί σε συνδυασμό με έναν ελεγκτή περιφερειακών συσκευών δεύτερης γενιάς (KPI-2), ο οποίος θα έχει αυξημένο εύρος ζώνης στα 16 GB/s.
Ωστόσο, το τσιπ 8 πυρήνων δεν είναι ο μόνος επεξεργαστής MCST που βρίσκεται σε εξέλιξη. Η εταιρεία «ολοκληρώνει» επίσης το οικονομικό τσιπ «μονής κεφαλής» «Elbrus-1C+», που προορίζεται για χρήση σε φορητούς υπολογιστές, τερματικά και βιομηχανικούς αυτοματισμούς. Του διακριτικό χαρακτηριστικόείναι η παρουσία ενός ενσωματωμένου πυρήνα βίντεο με υποστήριξη για επιτάχυνση υλικού 3D βίντεο. Ο επεξεργαστής θα κατασκευαστεί σύμφωνα με τα πρότυπα τεχνολογίας 40nm. Η βασική απόδοση θα είναι περίπου 24 GFLOPS και το ενσωματωμένο βίντεο θα είναι περίπου 28 GFLOPS. Το Elbrus-1C+ θα είναι επίσης συμβατό με τη νέα «νότια γέφυρα» KPI-2 και η κατανάλωση ενέργειας δεν θα είναι μεγαλύτερη από 10 W. Η κυκλοφορία αυτού του επεξεργαστή έχει επίσης προγραμματιστεί για το 2015.
Σύναψη
Μια λεπτομερής μελέτη της αρχιτεκτονικής του επεξεργαστή Elbrus-4C άφησε διπλή εντύπωση. Από τη μια, ας μην λέμε ψέματα, από πολλές απόψεις είναι ξεπερασμένο και υστερεί σημαντικά σε σχέση με τα προϊόντα AMD και Intel. Από την άλλη πλευρά, τα εγχώρια ηλεκτρονικά βρίσκονται εδώ και πολύ καιρό σε μια περίοδο στασιμότητας, επομένως θα ήταν ανόητο να περιμένουμε ότι σε μια τέτοια κατάσταση οι επεξεργαστές MCST θα είναι σε θέση να παρέχουν τουλάχιστον κάποιο ανταγωνισμό στις δυτικές εξελίξεις. Και εδώ το κύριο πράγμα είναι να καταλάβουμε ότι γίνονται πραγματικές προσπάθειες για την αναβίωση της εγχώριας βιομηχανίας ηλεκτρονικών. Σε μια τέτοια κατάσταση, η κυκλοφορία του Elbrus-4C είναι ένα πολύ μεγάλο βήμα προς τα εμπρός. Επιπλέον, η αρχιτεκτονική υλοποιεί πολλά πολύ ενδιαφέρουσες τεχνολογίες, και αντιμετωπίζει τα καθήκοντά του στην αμυντική βιομηχανία με περισσότερη από σιγουριά.
Η εταιρεία MCST έχει μεγάλα σχέδια για το μέλλον. Αυτό περιλαμβάνει την κυκλοφορία των επεξεργαστών Elbrus-8C και Elbrus-1C+. Έτσι, το επόμενο έτος θα δείξει σε μεγάλο βαθμό πόσο ανταγωνιστική θα είναι η ρωσική βιομηχανία μικροηλεκτρονικών.
