Elbrus 2000

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 3. března 2022; kontroly vyžadují 6 úprav .

Elbrus
procesor
Mikroprocesor Elbrus
Výroba	2008
Vývojář	MCST
Výrobce	Rusko
Produkční technologie	0,130  um
Označení	1891VM4Ya
Konektor	HFCBGA/900
Nuclei
Elbrus-S

Elbrus 2000 (E2K) je ruský mikroprocesor VLIW vyvinutý společností MCST . Byl koncipován jako další vývoj architektury Elbrus-3 v mikroprocesorové verzi. Používá technologii binární kompilace pro kompatibilitu s platformou x86 .

Specifikace

ELBRUS
Vývojář	MCST
Bitová hloubka	64bitový
Verze	e3m, e3s, e2s
Architektura	VLIW (EPIC)
Typ	Registrovat-Registrovat
SK kódování	8, 16, 24,.. 64 bajtů
Implementace přechodu	predikátové registry, stroje na přípravu přechodů
Pořadí bajtů	malý (Bi)
Velikost stránky	4 KiB
OTEVŘENO?	Ne
Registry
obecný účel	224 (32 globálních registrů, dvě otočná registrová okna), 80 bitů
Predikát	32

Procesor Elbrus-2000 je založen na architektuře ELBRUS ( ExpLicit Basic Resources Utilization Scheduling  - "explicitní plánování využití základních zdrojů"), jejímž charakteristickým znakem je dosud nejhlubší paralelizace zdrojů pro současné provádění instrukcí VLIW . Špičkový výkon 23,7 GIPS .  

Hlavní vlastnosti mikroprocesoru "Elbrus"

Technologický proces	CMOS 0,13 µm
Frekvence provozních hodin	300 MHz
Špičkový výkon	64 bitů - 6,67 GIPS / 2,4 G FLOPs 32 bitů - 9,5 GIPS / 4,8 GFLOPS 8/16 bit - 22,6 GIPS / 12,2 GFLOPS
Bitová hloubka dat	celá čísla – 8, 16, 32, 64 skutečné - 32, 64, 80
mezipaměť	příkazy 1. úrovně - 64 KB data úrovně 1 - 64 kB Úroveň 2 – 256 kB
Tabulka mezipaměti stránek	512 vstupů
Šířka pásma	komunikační sběrnice cache - 9,6 GB / s komunikační sběrnice s RAM - 4,8 GB / s
Krystalová oblast	189 mm²
Počet tranzistorů	75,8 milionu
Počet kovových vrstev	osm
Typ balení / počet kolíků	HFCBGA/900
Rozměry pouzdra	31×31×2,4 mm
Napájecí napětí	1,05 / 3,3 V
Ztráta výkonu	6 W

Výroba

Vyrábí se od června 2008 v tchajwanském závodě TSMC na základě standardní buněčné knihovny . [1] [2]

Od roku 2009 bylo plánováno zahájení výroby v závodě Angstrem ve výstavbě v Zelenogradu se zařízením pro výrobu pomocí 130nm procesní technologie, která dříve fungovala v závodě AMD Fab 30 .

Historie vytvoření

Projekt procesoru se dočkal širokého uznání po článku Keitha Diefendorffa "The Russians Are Coming!" („The Russians Are Coming“) ve zprávě o mikroprocesoru z února 1999 . [3] Dave Ditzel , zakladatel Transmeta Corporation , také chválil projekt.

Elbrus 2000 (E2K) je velmi odlišná architektura založená na VLIW na rozdíl od ruského počítačového komplexu Elbrus-90micro , který je založen na 32bitové architektuře SPARC .

V roce 2002 v rozhovoru pro ExtremeTech [4] Boris Babayan řekl, že s technologickým standardem 0,1 mikronu bude mít procesor takt 3 GHz a poskytne výkon asi 500 SPECint95 a 1200 SPECfp95

V roce 2005 se objevily zprávy, že procesor Elbrus-3m Crystal pro komplex Elbrus-3M byl implementován jako mikroobvod a byl testován. Jeho parametry jsou:

Výkon	1-2 miliardy op/s (v závislosti na řešených úkolech)
Špičkový výkon	23,7 GIPS / 2,4G FLOPs (64bit)
Návrhové normy	0,13 um
Počet tranzistorů	50 milionů

Byl to „zjednodušený model“ vyvinutý ze standardní buněčné knihovny . Taktovací frekvence procesoru byla 300 MHz.

V roce 2007 se objevily zprávy o ukončení státních zkoušek Elbrus-3M1 VK založených na prototypech tohoto mikroprocesoru. [5]

V červenci 2008 byl procesor poprvé představen tisku. Počítač Elbrus-3M na 300 MHz v režimu kompatibility IA-32 předběhl v testech SPEC 500 MHz Intel Pentium III . Při práci v „nativních“ kódech Elbrusu vykazoval procesor rychlost srovnatelnou s Pentiem 4 2 GHz. [2] Společnost MCST se chystá vyvinout řadu procesorů Elbrus v souladu s Moorovým zákonem , přičemž každé dva roky zdvojnásobí počet tranzistorů na čipu.

Podle slibů vývojářů měla v roce 2008 začít dodávka výpočetních systémů na bázi Elbrus-3M pro potřeby protivzdušné obrany a protiraketové obrany , plánovalo se vyvinout vícejádrové možnosti a přejít na pokročilejší topologie (nyní je to 130 nm). Do konce roku 2010 dokončila CJSC „ MCST“ vývoj mikroobvodu Elbrus-S [6] .

Držitelem patentu na procesor je společnost Elbrus International, vlastněná společností Elbrus Services, registrovaná na Kajmanských ostrovech . Podle britské investiční banky Roberta Flemingse, která projekt financovala, se společnost rozhodla použít takový offshore systém kvůli slabosti ruské legislativy duševního vlastnictví (od roku 1999). [7]

Vývoj

V roce 2014 byla upravena zjednodušená verze mikroprocesoru Elbrus-2C+ a uvolněna pro výrobu v domácí továrně pomocí 90 nm technologie .

Od roku 2016 jsou procesory vyráběny pomocí 40nm technologií (vysoce integrovaný energeticky účinný procesor Elbrus-1C+ ) a 28nm (8jádrový serverový procesor Elbrus -8C ).

Plán vydání nových mikroprocesorů s architekturou Elbrus je následující:

• " Elbrus-2C + " - hybridní (2 jádra Elbrus + cluster čtyř vícejádrových DSP jader ) procesor, 90 nm, 2011
• "Elbrus-2SM" - zjednodušená verze " Elbrus-2C + " (bez shluku jader DSP ), 90 nm , 300 MHz, do roku 2014. [8]
• " Elbrus-4C " (jiný název je "Elbrus-2S") - 64 Gflop/s, 65 nm , od roku 2013/2014
• " Elbrus-1C + (1SNK) " - energeticky účinný mikroprocesor s jedním jádrem Elbrus a integrovaným grafickým jádrem - 24 Gflop/s 40 nm , se vyrábí od roku 2015 (Elbrus-1SNK se vyrábí od roku 2019). [9]
• " Elbrus-8S (8SV) " - 8 jader Elbrus, frekvence 1,3 GHz a (1,5 GHz pro Elbrus-8SV), výkon až 288 Gflop/s, 28 nm , výroba od roku 2016. [deset]
• " Elbrus-16S " - 16 jader, 2 GHz, 750 Gflop/s, 16 nm , technické vzorky obdrženy v prosinci 2019, výroba od roku 2021 [11]
• " Elbrus-32C " - 32 jader, 2 GHz, 2-4 Tflops, 10 nm, do roku 2025 [12] [13]

Viz také

• Elbrus (počítač)
• crusoe | Transmeta
• Účinnost | Transmeta
• MCST-R1000
• NVIDIA Denver

Poznámky

1. ↑ "Ruština znamená to nejlepší!" Zdá se, že už nezbylo skoro nic, o čem bychom to mohli hrdě říct. A abych to řekl o produktech z oblasti elektroniky, tím spíš ...  (nepřístupný odkaz)
2. ↑ 1 2 100% ruský počítač představen veřejnosti (nepřístupný odkaz) . CNews (7. července 2008). Datum přístupu: 29. ledna 2009. Archivováno z originálu 16. září 2009. (neurčitý) 
3. ↑ Ano a njet  - Computerra, 1999
4. ↑ Ruský „Itanium Killer“ ještě není mrtvý , archivován 10. listopadu 2007 na Wayback Machine  // ExtremeTech
5. ↑ Vydání výpočetního komplexu Elbrus-3M1>
6. ↑ Uvolnění systému na krystalu "Elbrus-S"
7. ↑ Je ruský čip rychlejší než procesory INTEL? Archivní kopie ze dne 11. dubna 2012 na Wayback Machine // Business Press č. 19, 1. prosince 1999
8. ↑ Vývoj mikroprocesoru s architekturou Elbrus, upraveného pro výrobu v domácí továrně (nepřístupný odkaz) . Získáno 19. listopadu 2013. Archivováno z originálu 25. června 2014. (neurčitý) 
9. ↑ Ekonomický mikroprocesor s architekturou Elbrus a integrovaným grafickým jádrem (nepřístupný odkaz) . Získáno 19. listopadu 2013. Archivováno z originálu 25. června 2014. (neurčitý) 
10. ↑ Osmijádrový mikroprocesor s architekturou Elbrus (nepřístupný odkaz) . Získáno 19. července 2014. Archivováno z originálu 25. června 2014. (neurčitý) 
11. ↑ O dalším novém 8jádrovém ruském procesoru - Elbrus-8SV . Získáno 9. března 2022. Archivováno z originálu dne 23. září 2018. (neurčitý)
12. ↑ A.K. Kim, V.I. Perekatov, V.M. Feldman, PJSC INEUM im. JE. Bruk, as MCST, MIPT (GU) Na cestě do ruského exasystému: Plány vývojářů hardwarové a softwarové platformy Elbrus na vytvoření superpočítače exaflop (nepřístupný odkaz) . Získáno 21. září 2018. Archivováno z originálu 21. září 2018. (neurčitý) 
13. ↑ Ruské technologie "Elbrus" pro osobní počítače, servery a superpočítače . Získáno 25. listopadu 2014. Archivováno z originálu dne 4. března 2016. (neurčitý)

Literatura

• Anna Filatová . Elbrus E2K: přijít či nepřijít? Archivováno 7. května 2009 v laboratořích Wayback Machine X-bit, 17. července 2002
• Intel si najímá Elbrus Microprocessor Design Team  eWeek 24. května 2004
• Igor Levšin. "Elbrus" roste  // Computerworld Russia . - 1999. - č. 48 .
• Natálie Dubové. Od Elbrusu-3 k Elbrusu-2000  // Computerworld Russia . - 2000. - č. 27-28 .
• Michail Kuzminskij. Od Elbrusu-3 k Elbrusu-2000  // Computerworld Russia . - 2003. - č. 43 .
• Viktor Kartunov . Něco o Elbrus-2000 Archivováno 28. srpna 2013 na Wayback Machine  – kritický článek na FCenter, 17. prosince 2005
• Vladislav Meščerjakov. 100% ruský počítač oživen (nepřístupný odkaz) . CNews (30. června 2008). Získáno 6. srpna 2009. Archivováno z originálu dne 22. května 2009. (neurčitý) 
• Paul DeMone. Z Ruska se skepsí (odkaz nepřístupný) . Real World Technologies (13. srpna 2000). Získáno 10. listopadu 2011. Archivováno z originálu 1. dubna 2011. (neurčitý) 

Odkazy

• Mikroprocesor "Elbrus" Archivní kopie ze dne 2. července 2014 na Wayback Machine na webu MCST
• Chráněné informační systémy. B. A. Babayan, 2003 Archivováno 15. října 2006 na Wayback Machine (pdf)
• Elbrus E2K Speulations  –  článek X-bit labs, 7. května 1999
• Budou ruské počítače? // Habrahabr
• Kam jde Elbrus? Archivováno 26. ledna 2012 na Wayback Machine // osp.ru
• "ELBRUS-2C +" - nový šestijádrový ruský procesor pro počítače Archivovaná kopie ze 4. března 2012 na Wayback Machine // w3bsit3-dns.com
• Nové ruské počítače: specifikace , podrobnosti , vysvětlení
• Design základní desky Elbrus-3M1 Archivováno 2. března 2008 na Wayback Machine

Ruské mikroprocesory
" Milandr "	Rys 1967BH028 1967BH044 RISC-V K1986VK025
Bajkalská elektronika _	ARM64 Bajkal-M Bajkal-M/S Bajkal-S MIPS32 Bajkal-T1
SPC " ELVIS "	MIPS32 + DSP řada Multicore 1892ВМхх NVCom-02T MC-0428 MC-24 MC-12 Radiačně odolný MIPS32 + DSP MC-30SF6 MCT-03P MC-24R ARM32 + DSP MCom-02
" ELVIS-NeoTech "	ARM32 VIP-1
NIISI	MIPS KOMDIV-32 KOMDIV-64
Mikrosystémy Unicor	RISC + DSP CPU "Orchid" (UNC320)
angstrom	LSI-11 1806VM VAX-11 L1839VM1 MIPS32 1876VM
NIMA Progress	RISC + DSP UNIKON
STC "Modul"	ARM + DSP NeuroMatrix
MCST	SPARC MCST-R100 MCST-R150 MCST-R500 MCST-R500S MCST-R1000 MCST-R2000 Elbrus (rodina počítačů) Elbrus Elbrus 2000 Elbrus-S Elbrus-1C+ Elbrus-2С+ Elbrus-4C Elbrus-8S / 8SV Elbrus-2S3 Elbrus-12S Elbrus-16S Elbrus-32C
Technofort	Speciální procesor Dauphin-1610 TF-16
"Multilet"	Vícebuněčný čip MULTICLET P1 MULTICLET R1-1
KM211	RISC QUARK
MALT systém	SLAD MALT-C SLAD-D MALT-F
Syntacore	RISC-V SCR1 SCR3 SCR4 SCR5 SCR7
Cloud Bear	RISC-V BM350RV32IMAFC BI651-MC RV64IMAFD