Elbrus (tietokoneiden perhe)

Elbrus  on sarja neuvostoliittolaisia ​​ja venäläisiä supertietokoneita , jotka kehitettiin Fine Mechanics and Computer Engineering -instituutissa (ITMiVT) 1970- ja 1980-luvuilla Vsevolod Sergeevich Burtsevin johdolla . Tuotanto suoritettiin Zvezda Zagorskin sähkömekaanisessa tehtaassa (ZEMZ) . Elbrus-3: n arkkitehtuuri , jonka kehitys alkoi 1980-luvun lopulla, poikkesi olennaisesti aiemmista malleista. Elbrus-3-prototyyppiä testattiin, mutta sitä ei otettu massatuotantoon.

Sarjamallit

Elbrus-1

Moniprosessoritietokonekompleksi (MCC) "Elbrus-1"  - kehitetty vuosina 1973-1979, luovutettu valtion komissiolle vuonna 1980. Rakennettu TTL -mikropiirien pohjalta. Tuottavuus - jopa 12 miljoonaa op/s E1-10-kokoonpanossa, jossa on kymmenen CPU:ta [1] . Sarjan pääsuunnittelija on Vsevolod Sergeevich Burtsev .

Elbrus-2

MVC "Elbrus-2"  - kehitetty vuosina 1977-1984, otettu käyttöön vuonna 1985. Suorituskyky 10 prosessorilla (joista 2 katsottiin tarpeettomaksi) - 125 miljoonaa op/s [2] . Rakennettu ESL -integroitujen piirien IS-100 pohjalta (samanlainen kuin Motorola 10000 -sarja), vaati suuren virrankulutuksen vuoksi tehokkaan jäähdytysjärjestelmän. Boris Babayanin mukaan Elbrus-2-konetta valmistettiin yhteensä jopa 200 eri prosessoreilla [3] .

Käytetään tutkan "Don-2H" ohjauksessa [4] [5] .

" Punaisen tähden " 1. maaliskuuta 2001 päivättyjen tietojen mukaan Elbrus-2:ta käytetään "toisen sukupolven ohjuspuolustusjärjestelmässä, MCC:ssä, Arzamas-16: ssa ja Tšeljabinsk-70: ssä " [6] .

Käytetään Moskovan ohjuspuolustusjärjestelmässä A-135 [7] .

• prosessori
  • Sijaitsee kolmessa kaapissa
  • Komentojärjestelmä - osoitteeton, pino, käänteinen puolalainen merkintä on käytössä
  • Kellotaajuus - 20 MHz
  • Gibson-3-sekoituskapasiteetti – 12,5 miljoonaa op/s
• RAM
  • looginen organisaatio - merkitty, sivuttu (sivun koko - 512 sanaa)
  • fyysisesti - jopa 16 miljoonaa sanaa (24-bittinen fyysinen osoitus) kooltaan 80 bittiä (joista 8 ohjausta), vastaava tilavuus - 144 Mt
  • rakennettu DRAM-siruille ZU565RUZV (16K * 1)
  • käytetään kolmitasoista lomitusta [8]
• Ulkoinen muisti [9]
  • Magneettisilla rummuilla  - 8,5 - 136 MB
  • Irrotettavilla magneettilevyillä  - 34 - 700 MB
  • Magneettinauhalla -  70 - 560 MB

Elbrus-1K2 ja Elbrus-B

Elbrus-1K2 (tunnetaan myös nimellä SVS [10] [11] "System Reproducing System" [10] ) kehitettiin Elbrus-2:n komponenttien ja tekniikoiden perusteella korvaamaan BESM-6. Säilytti täyden ohjelmistoyhteensopivuuden edeltäjänsä kanssa. Autoja valmistettiin noin 60 kappaletta. [12]

" Elbrus-B " (tai "Elbrus-1K-B" ) on 64-bittinen liukulukuprosessori, jonka käskyjärjestelmän laajennus sisältää tavujen käytön. Elementtipohja, samanlainen kuin "Elbrus 1-K2" ja "Elbrus-2", mutta itsenäinen tulo-lähtöjärjestelmä (ilman I/O-prosessoria) ja usean koneen konfigurointivaihtoehto. Pääsuunnittelija - M. V. Tyapkin.

Elbrus-3

MVC "Elbrus-3"  - kehitti vuosina 1986-1994 hienomekaniikan ja tietokonetekniikan instituutin työntekijöitä B. A. Babayanin johdolla täysin uusien arkkitehtonisten ideoiden perusteella. MVC Elbrus-3:n piti sisältää 16 superskalaariprosessoria VLIW -käskyjärjestelmällä . Ei otettu tuotantoon.

Elbrus-3-arkkitehtuuria kehitettiin edelleen Elbrus 2000- ja Elbrus-3M1-mikroprosessorien arkkitehtuurissa . [13]

Elbrus-3-1

Suunnittelija A. A. Sokolov . Vuonna 1993 valtiollisten testien "Elbrus-3-1"  - MCP ( modulaarinen kuljetinprosessori ) ensimmäinen vaihe ( Venäjän tiedeakatemian S. A. Lebedev -palkinto ) saatiin onnistuneesti päätökseen. MCP:ssä pääajatuksena oli mahdollisuus yhdistää prosessoreja eri erikoisaloilla (tutkakäsittely, rakennekäsittely, nopeat Fourier-muunnokset jne.). MCP:ssä oli useita komentolaskureita, joten se pystyi käsittelemään useita komentovirtoja. Jopa neljä käskyvirtaa suoritettiin samanaikaisesti yhdellä prosessorin muistikentällä.

Elbrus-1,2:n arkkitehtuuri

Suurin ero Elbrus-järjestelmän välillä on keskittyminen 1980-luvun korkean tason kieliin . Järjestelmässä ei ole kokoonpanokieliä . Peruskieli on Autocode Elbrus El-76 (kirjoittaja V. M. Pentkovsky ), jolla kirjoitetaan järjestelmänlaajuinen ohjelmisto (OSPO), on Algol -luokan kieli . Se muistuttaa Algol-68-kieltä. Suurin ero on dynaaminen tyyppisidonta , jota laitteisto tukee. Kääntämisen aikana El-76-ohjelma käännettiin pinoarkkitehtuurin ei-operandikomentoiksi.

Suurin ero Elbrus-arkkitehtuurin ja useimpien olemassa olevien järjestelmien välillä on tunnisteiden käyttö. Elbrus-järjestelmässä jokaisessa muistisanassa on tietoelementin sisältävän tieto-osan lisäksi myös ohjausosa - elementtitunniste, jonka perusteella prosessorilaitteisto valitsee dynaamisesti halutun toimintavaihtoehdon ja ohjaa operandityyppejä . .

Hyvin samankaltaiset periaatteet: Algolia ohjauskielenä ja merkintäjärjestelmänä käytettiin B5000- tietokoneessa Arkistoitu 30. marraskuuta 2018 Burroughs Corporation Wayback Machinessa . Elbrus-käyttäjien keskuudessa oli vitsi: kutsua järjestelmää "El-Burroughs".

Perustietotyypit

• kahden muodon kokonaislukuja - sana (64 bittiä) ja puolisana (32 bittiä)
• kolmen muodon todelliset luvut - sana, puolisana ja kaksoissana (128 bittiä)
• sets - yleistys kielen tietotyypeistä bool (boolean), char (merkki), alfa (lyhyt merkkijono sanassa), tavut (sanan tavujen sarja)

Muistinhallinta

Laitteisto ja käyttöjärjestelmä toteuttavat joustavan mekanismin virtuaalimuistin hallintaan (kutsutaan dokumentaatiossa "matemaattiseksi"). Ohjelmoijalle annetaan mahdollisuus kuvata matriiseja, joiden koko on enintään 220 elementtiä. Sallitut taulukkoelementtien muodot: bitti, numero (4 bittiä), tavu, puolisana (32 bittiä), sana (64 bittiä), kaksinkertainen tarkkuussana (128 bittiä). Jokaiselle tehtävälle annetaan 232 sanaa.

Ohjelmisto

• Käyttöjärjestelmä, tiedostojärjestelmä, El-76 ohjelmointijärjestelmä , OSPO:n monikieliset komponentit - ITMiVT
• Fortran , Kobol , PL/1 , Algol  -Novosibirsk ITMiVT:n haara (nyt [14] JSC " Novosibirsk Institute of Program Systems ")
• Pascal , KLU, ABV, REFAL , Snobol -4, Diashag, Fort  - Leningradin yliopisto , 1986 (Toimii OSPO:n valvonnassa. El-76:n menetelmien kanssa on kommunikaatiokeinoja).
• Älykäs ohjelmointijärjestelmä MIS, Lisp — Neuvostoliiton tiedeakatemian kybernetiikan instituutti
• Simula-67  – Rostovin yliopisto

MCST kehitys

Elbrus-90micro

Elbrus-90micro on SPARC-arkkitehtuurilla varustettu tietokonejärjestelmä, joka perustuu MCST-R- sarjan mikroprosessoreihin .

Elbrus-3M

Elbrus-3M1-tietokonekompleksi luotiin MCST - yhtiön Elbrus 2k -arkkitehtuurilla varustetun VLIW -prosessorin pohjalta [15] . Emuloi x86 -käskyjoukkoa binäärisessä käännöstilassa ; mukana tulee MCVS-E-käyttöjärjestelmä ( perustuu Linux 2.6.14:ään), ohjelmointijärjestelmä optimoivalla kääntäjällä , binäärikäännösjärjestelmä, testi- ja diagnostiikkaohjelmien järjestelmä, työkalut ohjelmistojen yhteensopivuuden varmistamiseksi Elbrus-2 moniprosessorilaskentajärjestelmien kanssa (MVK) ja "Elbrus-1". Hyväksytty tilatestit [16] .

SPEC-testissä Elbrus 300 MHz kellotaajuudella x86-alustan yhteensopivuustilassa ohitti Pentium III 500 MHz.

Oletuksena oli, että vuonna 2008 rakennettaisiin 100 Elbrus-3M-palvelinta puolustusteollisuudelle. 300 MHz:n taajuudella toimivan kaksiprosessorijärjestelmän teoreettinen suorituskyky on 4,8 Gflops (64-bittinen kaksinkertainen) - vertailun vuoksi Intel Core 2 Duo 2,4 GHz -prosessori = 19,2 Gflops (64-bittinen tupla), kaksiytiminen Itanium 2 1,66 GHz - 13,2 Gflops (64-bittinen kaksinkertainen), neliytiminen Sandy Bridge 3,8 GHz = 121,6 Gflops (64-bittinen tupla). Elbrus-prosessorien pinta-ala on 189 mm² , ne on valmistettu 130 nm :n teknologialla ja sisältävät 75,8 miljoonaa transistoria. Alkuperäinen E2K-arkkitehtuuri mahdollistaa jopa 23 toimintoa kelloa kohden ja tarjoaa alhaisen virrankulutuksen: 0,4 W/Gflops [17] [18] .

KM-4

Joulukuussa 2012 CJSC "MCST" vastaanotti pilottierän yksilohkotietokoneita " KM-4", jotka oli varustettu emolevyllä " Monocub Archival -kopio , päivätty 3. heinäkuuta 2014 Wayback Machinessa " [19] , rakennettu Elbrus-2C :n pohjalta. + prosessori ja eteläsilta KPI Arkistoitu 2. heinäkuuta 2014 Wayback Machinessa .

Katso myös

• Elbrus (prosessorit)
• Puolustusvoimien mobiilijärjestelmä
• Pakollinen kulunvalvonta
• LINTER [20] .

Muistiinpanot

1. ↑ Zamorin, Myachev, Selivanov. «Tietokoneita, järjestelmiä ja komplekseja. Hakemisto." - M. Energoatomizdat, 1985, luku 3.4 "Elbrus-1 MVK:n koostumus ja tekniset ominaisuudet" s. 144-145
2. ↑ Supertietokone Venäjällä. Historia ja tulevaisuudennäkymät. Venäjän tiedeakatemian akateemikko V. S. Burtsev kertoo  // Elektroniikka: NTB. - 2000. - Nro 4 . - s. 5-9 . (Venäjän kieli)
3. ↑ 100% venäläinen tietokone herätettiin henkiin , CNews.ru . Arkistoitu alkuperäisestä 3. huhtikuuta 2017. Haettu 3. huhtikuuta 2017.
4. ↑ Stanislav Turkin (Vzglyad-sanomalehti), puolustusministeriö esitteli Moskovan ohjuspuolustusjärjestelmän arkielämää. Arkistokopio 19. tammikuuta 2013 Wayback Machinessa // Army-news.ru , 2012-11-05 “Tutkaohjaus on toteutettiin 1980-luvun puolivälissä otoksessa olevalla Neuvostoliiton Elbrus-2-supertietokoneella.”; alkuperäinen materiaali Arkistoitu 29. lokakuuta 2012 Wayback Machinessa
5. ↑ PRO-tutka Arkistoitu kopio 23. tammikuuta 2012 Wayback Machinessa // OJSC RTI im. A. L. Mints "Tutkan toiminnan tarjoaa sen ... moniprosessorinen tietokonekompleksi, joka koostuu 4 Elbrus-2 MVC:n prosessorista",
6. ↑ Andrey GARAVSKY, The Conquest of Elbrus Arkistokopio päivätty 11. syyskuuta 2013 Wayback Machinessa // Red Star, Weapons of Russia, 1. maaliskuuta 2001
7. ↑ Vasily Gubarev. Informatiikka. Menneisyys, nykyisyys, tulevaisuus . - Litraa, 2017-01-12. - S. 200. - 433 s. — ISBN 9785457385504 . Arkistoitu 4. huhtikuuta 2017 Wayback Machineen
8. ↑ Masich G.F. Kansainvälinen näyttelykeskus “Elbrus-2” (.htm)  (linkki ei saavutettavissa) . IMSS UB RAS . Haettu 23. elokuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 16. toukokuuta 2010. (Venäjän kieli)
9. ↑ V.S. Burtsev. Laskentaprosessien rinnakkaisuus ja Elbrus MVK : n supertietokoneen arkkitehtuurin kehitys . Öljy ja kaasu (1998). Haettu 11. heinäkuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 20. heinäkuuta 2013. (määrätön)
10. ↑ 1 2 Nostalgiasivu BESM-6:lle . Haettu 29. elokuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 27. elokuuta 2011. (määrätön)
11. ↑ SVS-tietokonearkkitehtuuri . Haettu 13. maaliskuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 16. tammikuuta 2021. (määrätön)
12. ↑ Ivan Kartashev. Elbrus. Legendan historia (.htm)  (linkki ei ole käytettävissä) .  (Venäjän kieli)Computerra -Online (1. heinäkuuta 2004). Haettu 23. elokuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 5. helmikuuta 2010.
13. ↑ Elbrus E2K Speculations - X-bit labs (linkki ei saatavilla) . Haettu 9. elokuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 4. maaliskuuta 2016. (määrätön) 
14. ↑ NF ITMiVT Neuvostoliiton tiedeakatemia . Haettu 28. heinäkuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 26. marraskuuta 2013. (määrätön)
15. ↑ Elbrus-3M1-laskentakompleksin julkaisu
16. ↑ CJSC "MSCT":n uutiset 29. lokakuuta 2007 (.doc)  (linkki ei saatavilla) . mcst.ru. _ Haettu 28. kesäkuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 11. toukokuuta 2011. (Venäjän kieli)
17. ↑ Vladislav Meshcheryakov. 100% venäläinen tietokone herätettiin henkiin (pääsemätön linkki) . CNews (30.06.08, 11:06). Haettu 28. kesäkuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 22. toukokuuta 2009. (Venäjän kieli) 
18. ↑ Vladislav Meshcheryakov. 100% venäläinen tietokone esitelty yleisölle (pääsemätön linkki) . CNews (07.07.08, 19:46). Haettu 28. kesäkuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 16. syyskuuta 2009. (Venäjän kieli) 
19. ↑ Valmistettiin pilottierä Elbrus-2C + -mikroprosessoriin perustuvia monoblokk-PC:itä (linkki ei saavutettavissa) . CJSC "MCST" virallinen sivusto . Käyttöpäivä: 4. tammikuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 3. heinäkuuta 2014. (määrätön) 
20. ↑ DBMS-tietokannat . Haettu 25. tammikuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 26. tammikuuta 2019. (määrätön)

Kirjallisuus ja julkaisut

• Pentkovsky V. M. Autocode Elbrus. El-76. Kielen rakentamisen periaatteet ja käyttöopas / toimittanut A.P. Ershov. - M .: Nauka, 1982. - 352 s. Arkistoitu 14. maaliskuuta 2017 Wayback Machinessa
• Pentkovsky V. M. Ohjelmointikieli El-76. Kielen rakentamisen periaatteet ja käyttöopas . — 2. painos, korjattu. ja ylimääräistä - M .: Nauka, 1989. - 364 s. Arkistoitu 14. maaliskuuta 2017 Wayback Machinessa
• Safonov V.O. Autocode Elbrus: Oppikirja. - L . : Leningradin yliopiston kustantamo, 1982.
• Safonov V. O. Ohjelmointikielet ja menetelmät Elbrus-järjestelmässä / toimittanut Lavrov S. S. - M. : Nauka, 1989. - ISBN 5-02-013983-1 . Arkistoitu 14. maaliskuuta 2017 Wayback Machinessa
• Kim A. K., Perekatov V. I., Ermakov S. G. Elbrus-perheen mikroprosessorit ja laskentajärjestelmät . - Pietari. : Peter, 2013. - ISBN 978-5-459-01697-0 .

Linkit

• Korolev, LN Moniprosessorilaskentajärjestelmät Elbrus  // Tietokonerakenteet ja niiden ohjelmistot: Ch. toim. fyysinen matto. litraa: tili. ratkaisu yliopistoille "Soveltavan matematiikan" erikoisalalla. - 2., tarkistettu. ja ylimääräistä — M  .: Nauka, 1978. — S. 166-169. — 352 s.
• A. P. Ershov et al. Elbrus International Exhibition Complexin EP:n arkkitehtuuria ja ohjelmistoja käsittelevän työryhmän nro 2 johtopäätös . Akateemikko A.P. Ershovin sähköinen arkisto . Tietotekniikan instituutti. A. P. Ershov SB RAS (20.04.1984(?)). - (+  sama tekstin muodossa ). Haettu: 6. elokuuta 2009. (Venäjän kieli)
• Babayan, B. Moniprosessoritietokonekompleksi "Elbrus"  : [ rus. ] // Kvant  : lehti - 1981. - nro 8. - s. 54-57.
• Dubova, Natalia. Elbrus-3:sta Elbrus-2000 :een  : [ rus. ] // Computerworld Russia: Journal. - 2000. - Nro 27-28 (20. heinäkuuta).
• Ivanov, A. Akateemikko S. A. Lebedevin koulu kotimaisen tietotekniikan kehittämisessä  : [ rus. ] // Elektroniikka: NTB. - 2002. - nro 6. - S. 48−54.
• V. D. Anisimov, G. S. Batyr, A. V. Menshikov, V. D. Shilin. Venäjän federaation ulkoavaruuden valvontajärjestelmä (pääsemätön linkki) . Julkaisut . Tähtitieteellisten hankkeiden Pulkon ja LFVN aloitepaikka (4.10.2006). - Tietoja tietokoneiden todellisista sovelluksista Elbrus-1, 2. Käyttöpäivä : 6. elokuuta 2009. Arkistoitu 17. syyskuuta 2009. (Venäjän kieli) 
• Tietokoneperhe "Elbrus" . Kotimaisen tietotekniikan historia. Yleiskäyttöiset tietokoneet . Virtuaalinen tietokonemuseo. Haettu 6. elokuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 17. elokuuta 2007. (Venäjän kieli)
• V. V. Przhiyalkovsky, N. L. Prokhorov, E. N. Filinov. Ketä johdetaan harhaan ja miksi ? Uutisarkisto . Virtual Computer Museum (4. syyskuuta 2000). - Tunnettujen Neuvostoliiton tietokonekehittäjien 11.7.2000 päivätty laajennettu kommentti Yu. Revichin artikkeliin "Tuntemattomat tietokoneet" "Izvestia" -sanomalehdessä. Haettu 6. elokuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 20. heinäkuuta 2013. (Venäjän kieli)
• Vladislav Meshcheryakov. 100% venäläinen tietokone herätettiin henkiin (pääsemätön linkki) . Uutiset . CNews (30. kesäkuuta 2008). Haettu 6. elokuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 16. syyskuuta 2009. (Venäjän kieli) 
• ChipMan. Boris Babayanin haastattelu (osa 1) . Chip Manin blogi . Intel Galaxy (20. heinäkuuta 2009). Haettu: 6. elokuuta 2009. (Venäjän kieli)  (linkki, jota ei voi käyttää)
• Viktor Kartunov eli matik. Jotain Elbrus-2000:sta . F-Center (7. joulukuuta 2005). Haettu 16. kesäkuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 11. joulukuuta 2013. (Venäjän kieli)
• Ekaterina Mishchenko. Elbruksen korkeus: 64 megatavua 10 kiloon . Mitä tietokonekehittäjät tekivät Neuvostoliitossa Wozniakin keksiessä Applea . "Osoitin" . Rambler&Co:n mediayhtiö (26.10.2018) . Haettu 2. helmikuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 12. helmikuuta 2019. (Venäjän kieli)