Elbrus (prosessoriarkkitehtuuri)
Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 7.11.2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 24 muokkausta .Elbrus on prosessoriarkkitehtuuri ja samanniminen universaalien VLIW - mikroprosessorien perhe, jonka on kehittänyt venäläinen yritys MCST yhdessä INEUMin kanssa ja joka jatkaa Neuvostoliiton Elbrus -tietokonejärjestelmien prosessoritekniikoiden kehittämistä .
Otsikko
Nimi "Elbrus" on lyhenne englannista. ExpLicit Basic Resources Utilisation Scheduling - "perusresurssien käytön selkeä suunnittelu."
Ominaisuudet
Avainominaisuudet:
- pitkä komentosana - kyky suorittaa useita toimintoja yhdessä toimintajaksossa, mikä tarjoaa korkean suorituskyvyn kohtuullisella kellotaajuudella;
- dynaaminen binäärikäännös - prosessorin toiminnan emulointi x86 -arkkitehtuurissa , käytetään x86-ohjelmien suorittamiseen (vaatii 2 ydintä toimiakseen);
- suojattu tila - muistirakenteen eheyden laitteiston hallinta, joka tarjoaa tietoturvan;
- ei mikrokoodia - kääntäjä kääntää lähdekoodin suoraan binäärikoodiksi ohittaen mikrokoodin, koska se on toteutettu x86: lla[ määritä ] .
Prosessorin oheislaitteiden kanssa työskentely tapahtuu KPI-sarjan ohjaimilla (oheislaiteohjain) - MCST:n kehittämän eteläsiltasarjan nimi Elbrus- ja MCST R-prosessoreihin perustuville tietokoneille . KPI-sarja (2010) on suunniteltu 4C- , 2SM- , 2C+- ja MCST R1000V-prosessoreille , KPI-2-sarja on tarkoitettu 8C- , 1C+ -, MCST R1000- prosessoreille; oheislaitesarjan laajennus.
Rajoitetun kysynnän vuoksi Elbrus-prosessoreja valmistetaan pienissä erissä tilauksesta, käytössä on kaksi tuotantopaikkaa - Mikronin tehdas Zelenogradissa (tekninen prosessi 90 nm asti) ja TSMC - tehdas Hsinchussa , Taiwanissa . Vuonna 2017 oli tarkoitus käynnistää Elbrus-4SM:n tuotanto, Elbrus-4C :stä sovitettu versio Mikronin tehtaan kapasiteettiin, mutta yhtiö ei kyennyt siirtymään tähän tarvittavaan 65 nm :n prosessitekniikkaan . Venäjän federaation vastaisten pakotteiden vuoksi venäläisten prosessoreiden Elbrus ja Baikal tuotanto saattaa joutua siirtämään Taiwanin tehtaalta Kiinaan, mikä kestää puolitoista-kaksi vuotta, Consortium of Domestic Developers of Storagen toiminnanjohtaja Systems sanoi haastattelussa Gazeta.Ru RosSHD tiedot Oleg Izumrudov.
Toisin kuin Intel ja AMD , MCST on kuromassa kiinni ja muuttaa dramaattisesti teknistä prosessia: jos vuonna 2014 Elbrus-4C valmistettiin 65 nm:n teknologialla, niin vuonna 2016 Elbrus-8C:n tuotantotekniikka on 28 nm. Rajallisten resurssien vuoksi MCST on keskittynyt kehittämään pientä määrää malleja, joiden julkaisutiheys on 2-5 vuotta; tuottavuuden kasvu kussakin sukupolvessa on 100-500 prosentin tasolla.
Kaikki valmistetut Elbrus-prosessorit juotetaan emolevyyn, mikä tehdään sekä valmiiden laitteiden tuotanto- ja kehityskustannusten alentamiseksi että prosessorin korkean hinnan vuoksi (huomaavasti korkeampi kuin emolevyn hinta).
Yhteensopivat käyttöjärjestelmät
Käyttöjärjestelmät, jotka tukevat Elbrus-arkkitehtuuriprosessoreita: QNX (venäläinen kokoonpano Neutrino-E ZOSRV KPDA.10965-01), BagrOS-4000 RTOS [1] , myös useita Linux-jakeluja on julkaistu - Elbrus OS , MSVS , ALT Linux , Astra Linux Special Edition "Leningrad", Lotos [2] [3] .
Luettelo prosessoreista
| Prosessorin nimi [4] | Elbrus 2000 | Elbrus-S | Elbrus-2С+ | Elbrus-4C | Elbrus-1C+ | Elbrus-8S [5] | Elbrus-8SV [6] | Elbrus-2S3 [7] | Elbrus-12S [8] | Elbrus-16S | Elbrus-32C |
| Julkaisuvuosi | 2005 | 2010 | 2011 | 2014 | 2016
1 neljännes |
2015
(sarja vuodesta 2016) |
(sarja vuodesta 2020) | (suunniteltu vuodelle 2021) | (suunniteltu vuodelle 2022) | (suunniteltu vuodelle 2022) | suunnitelman mukaan 2025 eng. näyte |
| Prosessitekniikka, nm | 130 | 90 | 90 | 65 | 40 | 28 | 28 | 16 | 16 | 16 [9] | 7 |
| Arkkitehtuuri | Elbrus 1 sukupolvi | Elbrus 2 sukupolvi | Elbrus 2 sukupolvi [10] , ElCore9 (DSP) | Elbrus 3 sukupolvi [11] | Elbrus 4. sukupolvi [12] , MGA2, Vivante GC2500 (3D-kiihdytin) | Elbrus 4. sukupolvi [13] [14] | Elbrus 5 sukupolvi [15] [16] | Elbrus 6. sukupolvi [9] ,
PowerVR GC6650 [7] |
Elbrus 6 sukupolvi [9] | Elbrus 6 sukupolvi [9] | Elbrus 7 sukupolvi |
| Komentojärjestelmän versio | yksi | 2 | 2 | 3 | neljä | neljä | 5 | 6 | 6 | 6 | 7 |
| Ydinten lukumäärä | yksi | yksi | 2 (+4 DSP:tä) | neljä | 1 (+1 3D, +1 2D) | kahdeksan | kahdeksan | 2 (+1 3D, +2 2D, +4 videota) [7] | 12 | 16 [9] | 32 |
| Kellotaajuus, MHz | 300 | 500 | 500 | 800 | 1000 | 1 300 | 1500 | 2000 | 2000 | 2000 [9] | 2500 |
| Suorituskyky (32 bittiä), Gflops | 4.8 | kahdeksan | 28 | viisikymmentä | 24 | 250 | 576 | 192 | 1152 | 1500 [9] | 3000 |
| Suorituskyky (64 bittiä), Gflops | 2.4 | neljä | kahdeksan | 25 | 12 | 125 | 288 | 96 | 576 | 750 [9] | 1500 |
| Virrankulutus, W | 6 | kaksikymmentä | 25 | 45 | kymmenen | 80 | 90 | kymmenen | 95 | 130 | |
| Komennot 1 mittaa varten | 23 | 23 | 23 | 23 | 25 | 25 (41 vektoritilassa) | viisikymmentä | viisikymmentä | viisikymmentä | viisikymmentä | |
| Tason 1 välimuisti, kt (data + komennot) | 64+128 | (64 + 128) / ydin | (64 + 128) / ydin | (64 + 128) / ydin | (64 + 128) / ydin | (64 + 128) / ydin | |||||
| Tason 2 välimuisti, Mt | 0,25 | 2 | 2 | kahdeksan | 2 | neljä
0,5 / ydin |
neljä
0,5 / ydin |
neljä
2 / ydin |
12
1/ydin |
16
1/ydin |
|
| Tason 3 välimuisti, MB | 16 | 16 | 24 | 32 | 64 yhteensä 1+2+3 | ||||||
| Sisäänrakennettu muistiohjaintyyppi | - | DDR2-500_ _ | DDR2-800 | DDR3-1600_ _ | DDR3-1600 | DDR3-1600 | DDR4-2400_ _ | DDR4-3200 ECC [ 7] | DDR4-3200 ECC _ | DDR4-3200 ECC [9] | DDR5 ECC |
| Muistinvaihtokanavien lukumäärä | - | yksi | yksi | 3 | 2 | neljä | neljä | 2 [7] | 2 | 8 [9] | 6 |
| Muistiväylän kaistanleveys, GB/s | 4.8 | kahdeksan | 12.8 | 38.4 | 25.6 | 51.2 | 68.3 | 51.2 | 51.2 | 200 | 170 |
| Kiteen pinta-ala, mm² | 189 | 142 | 289 | 380 | 122 | 321 | 350 | 222 | 300 | 618 | |
| Transistorien lukumäärä, milj | 75.8 | 218 | 368 | 986 | 375 | 2730 | 3500 | 6000 | |||
| Metallikerrosten lukumäärä | kahdeksan | 9 | 9 | 9 | |||||||
| Kuoren tyyppi | HFCBGA 900 | HFCBGA 1156 | HFCBGA 1296 | HFCBGA 1600 | HFCBGA 1156 | FCBGA 2028 | FCBGA 2028 | FCBGA 1903 | HFCBGA 4804 | ||
| Järjestelmän ytimien enimmäismäärä
jaetulla muistilla (suora yhteys) |
2 | neljä | kahdeksan | 16 | 32 | 32 | 2 | 24 | 64 | 128 | |
| Järjestelmän ytimien enimmäismäärä
jaetulla muistilla (sirukytkimen kautta) |
- | 16 | 32 | 64 | |||||||
| ccLVDS prosessorien väliset vaihtokanavat | - | 3 | 3 | 3 | 0 | 3 | 3 | 0 | yksi | 3 | |
| Yhden ccLVDS-kanavan kaistanleveys, GB/s | - | neljä | neljä | 12 | 16 | ||||||
| ioLVDS-kanavan kaistanleveys, GB/s | - | 2 | 2 | neljä | kahdeksan | kahdeksan | kahdeksan | 9.6 | |||
| Koneintegraatio RDMA-kanavien kautta | jopa 2 | 4 asti | 4 asti | 4 asti | |||||||
| I/O/RemoteDMA-kanavan kaistanleveys, GB/s | 2 | 2 | 2 | neljä | |||||||
| eteläinen silta | perustuu FPGA :han | KPI | KPI | KPI | KPI2 | KPI2 | KPI2 | sisäänrakennettu | sisäänrakennettu | sisäänrakennettu | sisäänrakennettu |
Muistiinpanot
- ↑ OS RV "BagrOS-4000" tekninen kuvaus . Haettu 28. helmikuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 28. helmikuuta 2020.
- ↑ Lotus OS Elbrus-alustalle . Haettu 28. lokakuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 4. marraskuuta 2020.
- ↑ OS "Lotos" on tuettu kotimaisella laitteistoalustalla Elbrus . Haettu 28. lokakuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 31. lokakuuta 2020.
- ↑ Vladimir Ivanov . Maailman ensimmäinen arvio venäläisestä 4-ytimisprosessorista Elbrus-4C , ZOOM.CNews (05/07/2014). Arkistoitu alkuperäisestä 14. toukokuuta 2014. Haettu 13.5.2014.
- ↑ Mikroprosessori "Elbrus-8S" (TVGI.431281.016) . www.mcst.ru _ MCST (2016). Haettu 24. helmikuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 30. maaliskuuta 2018.
- ↑ Keskusprosessori "Elbrus-8SV" . Haettu 24. helmikuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 27. joulukuuta 2019.
- ↑ 1 2 3 4 5 Truškin Konstantin Aleksandrovitš. [ http://mcst.ru/files/60365c/d5dece/615775/90a70b/mtsst_trushkin_16_3.pdf Elbrus-prosessorilinja ja Elbrus-laitteisto- ja ohjelmistoalustan pääkomponentit] // mcst.ru. — 2021. Arkistoitu 27. helmikuuta 2021.
- ↑ Elbrusin luojat esittelivät uuden prosessorin – 300 kertaa tehokkaamman 16.2.2021 . Haettu 20. huhtikuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 9. heinäkuuta 2021.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Ensimmäinen monella tapaa. Venäjällä he esittelivät 16-ytimisen prosessorin Elbrus-16C . Haettu 20. marraskuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 5. joulukuuta 2020.
- ↑ MCST-tuoteluettelo - 2017 . Haettu 3. maaliskuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 3. maaliskuuta 2022.
- ↑ "Reidix" esitteli ohjausohjelmiston venäläiselle laitteistoalustalle "Elbrus-8C" . Haettu 3. maaliskuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 3. maaliskuuta 2022.
- ↑ Keskusprosessori "Elbrus-1C +" (TVGI.431281.017) . Haettu 3. maaliskuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 19. syyskuuta 2018.
- ↑ Keskusprosessori "Elbrus-8S" (TVGI.431281.025) . Haettu 24. helmikuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 30. maaliskuuta 2018.
- ↑ MCST. Keskusprosessori "Elbrus-8S" (TVGI.431281.016) (venäläinen) ? . www.mcst.ru _ Haettu 24. helmikuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 30. maaliskuuta 2018.
- ↑ Keskusprosessori "Elbrus-8SV" (TVGI.431281.023) . Haettu 3. maaliskuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 3. maaliskuuta 2022.
- ↑ MCST. Keskusprosessori "Elbrus-8SV" (TVGI.431281.023) (venäläinen) ? . www.mcst.ru _ Haettu 24. helmikuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 27. joulukuuta 2019.
Linkit
- elbrus.ru - Elbruksen virallinen verkkosivusto
- Lyhyt kuvaus Elbrus-arkkitehtuurista Arkistokopio 25. helmikuuta 2020 Wayback Machinessa
- Elbrus-perheen mikroprosessorit ja laskentajärjestelmät Arkistoitu 10. tammikuuta 2020 Wayback Machinessa (kirja, PDF, 2013)
- ALT Linux - Elbrus Architecture arkistoitu 20. lokakuuta 2021 Wayback Machinessa
- Zinchenko Viktor Aleksandrovitš Venäjän alusta "Elbrus". Ratkaisut ja sovellukset . ineum.ru.
Yksityiskohtaisin analyysi venäläisestä prosessorista maailmassa! — Elbruksen piisalaisuudet! // Voi kuinka yksinkertaista! // 8. toukokuuta 2022
| venäläiset mikroprosessorit | |
|---|---|
| " Milandr " |
|
| Baikal Electronics _ | |
| SPC " ELVIS " |
|
| " ELVIS-NeoTech " |
|
| NIISI | |
| Unicorin mikrojärjestelmät | |
| angstrom | |
| NIIMA edistyminen | |
| STC "moduuli" | |
| MCST | |
| Technofort |
|
| "Multiclet" |
|
| KM211 |
|
| MALT järjestelmä |
|
| Syntacore |
|
| Pilvikarhu |
|