Elbrus (architektura procesoru)

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 7. listopadu 2021; kontroly vyžadují 24 úprav .

Elbrus je procesorová architektura a stejnojmenná rodina univerzálních mikroprocesorů VLIW vyvinutá ruskou společností MCST za účasti INEUM , pokračující ve vývoji procesorových technologií sovětských počítačových systémů Elbrus .

Název

Jméno „Elbrus“ je zkratka z angličtiny.  Explicitní  plánování využití základních zdrojů – „explicitní plánování využití základních zdrojů“.

Funkce

Klíčové vlastnosti:

Práci s periferiemi v procesoru zajišťují řadiče řady KPI (peripheral device controller) - název řady jižních můstků vyvinutých společností MCST pro počítače založené na procesorech Elbrus a MCST R. Řada KPI (2010) je určena pro procesory 4C , 2SM , 2C+ a MCST R1000V , řada KPI-2 je určena pro procesory 8C , 1C+ , MCST R1000 , rozšíření sady periferií.

Vzhledem k omezené poptávce jsou procesory Elbrus vyráběny v malých sériích na zakázku, využívají se dvě lokality - závod Mikron v Zelenogradu (technický proces do 90 nm ) a továrna TSMC v Hsinchu na Tchaj-wanu . V roce 2017 bylo plánováno zahájení výroby Elbrus-4SM, upravené verze Elbrus-4C pro kapacity závodu Mikron, ale společnost nebyla schopna přejít na 65nm procesní technologii, která je k tomu potřebná . Kvůli sankcím vůči Ruské federaci bude možná nutné přesunout výrobu ruských procesorů Elbrus a Baikal z tchajwanského závodu do Číny, potrvá to jeden a půl až dva roky, uvedl výkonný ředitel Konsorcia domácích developerů Storage. Systems řekl v rozhovoru pro Gazeta.Ru data RosSHD Oleg Izumrudov.

Na rozdíl od Intelu a AMD je MCST v roli dohánění a dramaticky mění technický proces: jestliže byl v roce 2014 Elbrus-4C vyráběn pomocí 65 nm technologie, pak v roce 2016 je výrobní technologie Elbrus-8C 28 nm. Vzhledem k omezeným zdrojům se MCST zaměřuje na vývoj malého počtu modelů s frekvencí vydání 2-5 let; nárůst produktivity v každé generaci je na úrovni 100-500%.

Všechny vyráběné procesory Elbrus jsou připájeny k základní desce, což se děje jednak z důvodu snížení nákladů na výrobu a vývoj hotových zařízení, jednak z důvodu vysoké ceny procesoru (znatelně vyšší než cena základní desky).

Kompatibilní operační systémy

Operační systémy, které podporují procesory architektury Elbrus: QNX (Russian Assembly of Neutrino-E ZOSRV KPDA.10965-01), BagrOS-4000 RTOS [1] , vyšla také řada linuxových distribucí  - Elbrus OS , MSVS , ALT Linux , Astra Linux Special Edition "Leningrad", Lotos [2] [3] .

Seznam zpracovatelů

Název procesoru [4] Elbrus 2000 Elbrus-S Elbrus-2С+ Elbrus-4С Elbrus-1C+ Elbrus-8S [5] Elbrus-8SV [6] Elbrus-2S3 [7] Elbrus-12S [8] Elbrus-16S Elbrus-32C
Rok vydání 2005 2010 2011 2014 2016

1 čtvrtletí

2015

(seriál z roku 2016)

(seriál od roku 2020) (plánováno na rok 2021) (plánováno na rok 2022) (plánováno na rok 2022) podle plánu v roce 2025 inž. vzorek
Procesní technologie, nm 130 90 90 65 40 28 28 16 16 16 [9] 7
Architektura Elbrus 1 generace Elbrus 2 generace Elbrus 2 generace [10] , ElCore9 (DSP) Elbrus 3 generace [11] Elbrus 4. generace [12] , MGA2, Vivante GC2500 (3D akcelerátor) Elbrus 4. generace [13] [14] Elbrus 5 generace [15] [16] Elbrus 6. generace [9] ,

PowerVR GC6650 [7]

Elbrus 6 generace [9] Elbrus 6 generace [9] Elbrus 7 generace
Verze příkazového systému jeden 2 2 3 čtyři čtyři 5 6 6 6 7
Počet jader jeden jeden 2 (+4 DSP) čtyři 1 (+1 3D, +1 2D) osm osm 2 (+1 3D, +2 2D, +4 videa) [7] 12 16 [9] 32
Hodinová frekvence, MHz 300 500 500 800 1000 1 300 1500 2000 2000 2000 [9] 2500
Výkon (32 bitů), Gflops 4.8 osm 28 padesáti 24 250 576 192 1152 1500 [9] 3000
Výkon (64 bitů), Gflops 2.4 čtyři osm 25 12 125 288 96 576 750 [9] 1500
Spotřeba energie, W 6 dvacet 25 45 deset 80 90 deset 95 130
Příkazy pro 1 takt 23 23 23 23 25 25 (41 ve vektorovém režimu) padesáti padesáti padesáti padesáti
Mezipaměť úrovně 1, kB (data + příkazy) 64+128 (64 + 128) / jádro (64 + 128) / jádro (64 + 128) / jádro (64 + 128) / jádro (64 + 128) / jádro
Mezipaměť úrovně 2, MB 0,25 2 2 osm 2 čtyři

0,5 / jádro

čtyři

0,5 / jádro

čtyři

2 / jádro

12

1 / jádro

16

1 / jádro

Mezipaměť úrovně 3, MB 16 16 24 32 64 celkem 1+2+3
Typ vestavěného paměťového řadiče - 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
Počet kanálů pro výměnu paměti - jeden jeden 3 2 čtyři čtyři 2 [7] 2 8 [9] 6
Šířka pásma paměťové sběrnice, GB/s 4.8 osm 12.8 38.4 25.6 51.2 68,3 51.2 51.2 200 170
Plocha krystalu, mm² 189 142 289 380 122 321 350 222 300 618
Počet tranzistorů, miliony 75,8 218 368 986 375 2730 3500 6000
Počet kovových vrstev osm 9 9 9
Typ pláště HFCBGA 900 HFCBGA 1156 HFCBGA 1296 HFCBGA 1600 HFCBGA 1156 FCBGA 2028 FCBGA 2028 FCBGA 1903 HFCBGA 4804
Maximální počet jader v systému

se sdílenou pamětí (přímé připojení)

2 čtyři osm 16 32 32 2 24 64 128
Maximální počet jader v systému

se sdílenou pamětí (přes čipový přepínač)

- 16 32 64
ccLVDS meziprocesorové komunikační kanály - 3 3 3 0 3 3 0 jeden 3
Šířka pásma jednoho kanálu ccLVDS, GB/s - čtyři čtyři 12 16
Šířka pásma kanálu ioLVDS, GB/s - 2 2 čtyři osm osm osm 9.6
Integrace stroje přes kanály RDMA až 2 až 4 až 4 až 4
Šířka pásma kanálu I/O/RemoteDMA, GB/s 2 2 2 čtyři
jižní most založené na FPGA KPI KPI KPI KPI2 KPI2 KPI2 vestavěný vestavěný vestavěný vestavěný

Poznámky

  1. Technický popis OS RV "BagrOS-4000" . Staženo 28. února 2020. Archivováno z originálu 28. února 2020.
  2. Lotus OS pro platformu Elbrus . Získáno 28. října 2020. Archivováno z originálu dne 4. listopadu 2020.
  3. OS "Lotos" je podporován na domácí hardwarové platformě Elbrus . Získáno 28. října 2020. Archivováno z originálu dne 31. října 2020.
  4. Vladimír Ivanov . Světově první recenze ruského 4jádrového procesoru Elbrus-4C , ZOOM.CNews (05/07/2014). Archivováno z originálu 14. května 2014. Staženo 13. května 2014.
  5. Mikroprocesor "Elbrus-8S" (TVGI.431281.016) . www.mcst.ru _ MCST (2016). Získáno 24. února 2020. Archivováno z originálu dne 30. března 2018.
  6. Centrální procesor "Elbrus-8SV" . Staženo 24. února 2020. Archivováno z originálu dne 27. prosince 2019.
  7. ↑ 1 2 3 4 5 Trushkin Konstantin Alexandrovič. [ http://mcst.ru/files/60365c/d5dece/615775/90a70b/mtsst_trushkin_16_3.pdf Řada procesorů Elbrus a hlavní součásti hardwarové a softwarové platformy Elbrus] // mcst.ru. — 2021. Archivováno 27. února 2021.
  8. Tvůrci Elbrusu představili nový procesor - 300x výkonnější 16.02.2021 . Získáno 20. dubna 2021. Archivováno z originálu dne 9. července 2021.
  9. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 První v mnoha ohledech. V Rusku ukázali 16jádrový procesor Elbrus-16C . Získáno 20. listopadu 2020. Archivováno z originálu dne 5. prosince 2020.
  10. Katalog produktů MCST - 2017 . Získáno 3. března 2022. Archivováno z originálu dne 3. března 2022.
  11. „Reidix“ představil řídicí software pro ruskou hardwarovou platformu „Elbrus-8C“ . Získáno 3. března 2022. Archivováno z originálu dne 3. března 2022.
  12. Centrální procesor "Elbrus-1C +" (TVGI.431281.017) . Získáno 3. března 2022. Archivováno z originálu dne 19. září 2018.
  13. Centrální procesor "Elbrus-8S" (TVGI.431281.025) . Získáno 24. února 2020. Archivováno z originálu dne 30. března 2018.
  14. MCST. Centrální procesor "Elbrus-8S" (TVGI.431281.016)  (ruština)  ? . www.mcst.ru _ Získáno 24. února 2020. Archivováno z originálu dne 30. března 2018.
  15. Centrální procesor "Elbrus-8SV" (TVGI.431281.023) . Získáno 3. března 2022. Archivováno z originálu dne 3. března 2022.
  16. MCST. Centrální procesor "Elbrus-8SV" (TVGI.431281.023)  (ruština)  ? . www.mcst.ru _ Staženo 24. února 2020. Archivováno z originálu dne 27. prosince 2019.

Odkazy