Эльбрус-8С — подробности об отечественном процессоре
Восьмиядерный процессор «Эльбрус-8С», выпускаемый по технологическому процессу 28 нм, был представлен на четвёртой конференции «ИТ на службе оборонно-промышленного комплекса».
Крупнейшее специализированное мероприятие, объединяющее разработчиков и ИТ-специалистов ВПК, началось вчера в г. Иннополис (Республика Татарстан) и продлится до 29 мая.
О завершающем этапе работ по созданию отечественного микропроцессора на новом для России техпроцессе объявил Александр Якунин – генеральный директор «Объединенной приборостроительной корпорации», входящей в «Ростех».
«Прорывной результат достигнут в рамках проекта «Байкал», который мы ведем совместно с компанией «Т-Платформы», – пояснил Александр Якунин. – Только что выпущен первый инженерный образец процессора «Байкал-Т» с революционным для России техпроцессом 28 нм.»
Следующей российской разработкой будет новое поколение процессоров «Эльбрус» на таком же техпроцессе. Его создание вышло на завершающую стадию, очередной инженерный выпуск сейчас проходит тестирование».
Разработку «Эльбрус-8С» ведёт Институт электронных управляющих машин (ИНЭУМ) имени И. С. Брука при участии компании МЦСТ. Его характеристики выглядят так:
— площадь кристалла 350 кв. мм;
— восемь идентичных процессорных ядер без гипертрединга (hyper threading);
— кэш второго уровня 512 KB на ядро;
— кэш третьего уровня – общий, 16 МБ;
— собственная архитектура «Эльбрус», разработанная в ЗАО «МЦСТ»;
— система команд с векторными ускорителями и инструкциями для ускорения математических расчётов, шифрования и обработки сигналов. Они не выделяются в отдельные расширения, а предусмотрены изначально;
— система оптимизирующей двоичной трансляции кода обеспечивает совместимость с архитектурами x86 / x86-64 при лицензионной независимости от Intel и достижении производительности на уровне 80% от нативной;
— возможность прямого исполнения команд без двоичной трансляции в двадцати дистрибутивах ОС и свыше тысячи популярных приложений (список быстро пополняется);
встроенные механизмы защиты от запуска вредоносного кода: структурированная память с доступом к объектам через дескрипторы и контекстной защитой по языковым областям видимости; определение нарушения границ объекта (переполнения буфера), использования неинициализированных данных и опасных отклонений от стандартов программирования.
— поддержка четырёх слотов памяти стандарта PC3‑12800 (DIMM DDR3-1600);
— исполнение 30 операций за такт;
— тактовая частота 1.3 ГГц – планируемый частотный потолок, при котором возможна стопроцентная загрузка всех восьми ядер неограниченно долгое время в стандартных условиях. Для работы в неблагоприятных (и особенно – полевых) условиях эксплуатации для защиты от перегрева будет реализована схема автоматического снижения частоты (аналог throttling) и (временное) программное отключение отдельных ядер средствами операционной системы;
— пиковая производительность 250 Гфлопс на вычислениях с плавающей запятой одинарной точности (FP32) при полной загрузке всех блоков FPU;
— рассеиваемая мощность на уровне 60 – 90 Вт (расчётные показатели);
— процессор распаивается прямо на плате, что позволяет снизить затраты на корпусировку чипов и их отбраковку.
Работать «Эльбрус-8С» будет в паре с контроллером периферийных интерфейсов отечественной разработки — КПИ-2.
В этой микросхеме, пока выпускаемой по технологическому процессу 65 нм, реализована поддержка 20 линий шины PCI-Express 2.0 (8+8+4), трёх гигабитных сетевых контроллеров Ethernet, восьми портов SATA v.3.0 и восьми портов USB 2.0. Скорость обмена данными с процессором у КПИ-2 составляет 16 Гбайт/с.
Помимо поддержки основных интерфейсов она содержит встроенный контроллер SPMC, обеспечивающий энергосберегающие функции, а также контроллер прерываний.
Аппаратная часть взаимодействует с операционной системой через собственный микрокод BIOS. Возможна работа с дистрибутивами Linux, FreeBSD, QNX, Windows XP, но для ответственных сфер применения рекомендуется ОС «Эльбрус» на базе ядра Linux 2.6.33. Коллективом МЦСТ проделана огромная работа по созданию ОС реального времени с собственными механизмами обработки прерываний, синхронизации, управления памятью и поддержки тегированных вычислений. Всё это направлено на раскрытие потенциала архитектуры отечественного процессора и защиты от распространённых эксплоитов.
Оптимизация кода программ с учётом архитектуры «Эльбрус» достигается за счёт применения специализированных средств разработки: оптимизирующих компиляторов с языков C и C++, Фортран и Java, отладчики, средства и библиотеки для распараллеливания вычислений. Среди последних возможно использование интерфейса передачи сообщений между процессами (MPI) и открытого стандарта OpenMP.
Развитие процессоров «Эльбрус».
Уже создаются служебные программы и вспомогательные компоненты, оптимизированные для выполнения на процессорах «Эльбрус». Это утилиты, сервисы, библиотеки общего назначения, поддержка баз данных, графическая подсистема (на базе Xorg, GTK+ и Qt), средства для работы с сетью и периферийными устройствами.
Первоочередная задача – выполнить импортозамещение на ключевых объектах ВПК и стратегически важных объектах российской инфраструктуры. «Компьютерра» уже писала о технической возможности создать троянскую закладку аппаратного уровня в процессорах Intel архитектуры Ivy Bridge, которую исключительно сложно обнаружить. Эта работа исследователей проводилась на базе университета штата Массачусетс и позиционировалась как доказательство концепции – подобные закладки можно создавать и в других процессорах.
«Применение техники с зарубежными ключевыми компонентами создает большие угрозы в критически важных для страны сферах управления и производства, – отмечает Александр Якунин. – Прежде всего, с точки зрения защиты данных и скрытых возможностей влияния на работу оборудования извне»
Государственные испытания процессора «Эльбрус-8С» назначены на конец этого года. В случае их успешного прохождения серийный выпуск начнётся уже в 2016 году. Пока речь идёт скорее о мелкосерийном производстве на уровне порядка 50 тысяч процессоров в год, но это уже огромный шаг для российской микроэлектроники.
«В конце этого – начале следующего года «Т-Платформы» должны завершить работу над новым процессором «Байкал-М», а в 2018 году мы планируем представить «Эльбрус-16С» на той же технологии 28 Нм, с частотой 1,5 ГГц и производительностью уже свыше 512 ГФлопс», – озвучивает ближайшие планы Александр Якунин.Уже известно, что следующий процессор «Эльбрус» будет исполнять 50 операций за такт. Его расчётная производительность будет выше, чем у «Эльбрус-8С» в 2,5 раза.
В статье использованы материалы ОАО «Объединенная приборостроительная корпорация».
А ещё в срочном порядке требуется заменить боинги, которые могут управляться с джойстика х* знает откуда, на отечественные самолёты… Словом, меняем конституцию с оккупационной на суверенную, иначе станем хуже гондураса…
тактовая частота 1.3 ГГц, разве это достижение?
“…Компания AMD объявила о своем включении в Книгу рекордов Гиннесса за «компьютерный процессор с самой высокой тактовой частотой», достигнутой при «разгоне» готовящегося к выпуску 8-ядерного процессора для настольных ПК AMD FX. Как отметил Крис Клоран (Chris Cloran), корпоративный вице-президент и генеральный менеджер отделения Client Group AMD, рекордное быстродействие процессора AMD FX наглядно демонстрирует выигрыш в производительности новой многоядерной архитектуры AMD Bulldozer, лежащей в основе этого процессора и будущих гибридных процессоров (Accelerated Processing Units) х86 от AMD.
AMD Bulldozer
Процессор AMD FX, выпуск которого состоится в четвертом квартале 2011 года, достиг максимальной тактовой частоты 8,429 ГГц ― побив предыдущий рекорд в 8,308 ГГц. Новый рекорд установлен 31 августа 2011 года в Остине, штат Техас, группой Team AMD FX, состоящей из лучших специалистов по разгону процессоров, работающих вместе с ведущими инженерами AMD, которые также упомянуты в Книге рекордов Гиннеса…”
Вопрос: – Нас что, опять тешат “приятными новостями” о якобы новейших достижениях в Чубайсовском наносколкове? Распил оправдать надо????
И цена ломовая! Даже постеснялись указать!
Да, Волемир, это достижение. Если можно сделать и 10ГГц, но сделали 1,3 при той же производительности. Потому что ездить на 5-тонных грузовиках по городу – это признак отсталости, а на микрогрузовиках – это признак современности. Так и в процессорах, где надо там надо, а где можно обойтись 1.3 и 50Вт – там делают именно так.
А где видна та же производительность, как и при 10 ГГц???????
Я не увидел ничего такого!
И с чего это при частоте 1,3 ГГц в восьмиядерном процессоре будет производительность как при частоте 8 ГГц???
Если придумали новый алгоритм взаимодействия ядер – так процессор ни при чем, и частоту сокращать не за чем…
Статья информирует не о достижениях, а о том, что кто-то, где-то, что-то делает. Только это все не востребовано, т.к. не представляет ни технологической, ни эксплуатационной ценности…
Надо осваивать новые пределы, чтобы не копировать, а вырваться… И опять же – без внедрения в массовое производство – это не имеет практической пользы, так как сейчас вся элементная база импортная…
Да, Волемир, это достижение. Если можно сделать и 10ГГц, но сделали 1,3 при той же производительности. Потому что ездить на 5-тонных грузовиках по городу – это признак отсталости, а на микрогрузовиках – это признак современности. Так и в процессорах, где надо там надо, а где можно обойтись 1.3 и 50Вт – там делают именно так.
Прогресс не в быстродействии, хотя и в нём тоже, а прогресс в безопасности. А безопасность на много порядков важнее в данной ситуации.
Прогресс не в быстродействии???
Так что, вернемся к МК68 и будем безопасно трудиться???
Быстродействие процессора, это прежде всего – способность обрабатывать большие объемы информации, а значит другая результативность…
Он такой же рассеянский, как и тот “гаджет” которым играл медвед…
Кто-то поставил американскую линию по производству старых процессоров. В чём радость? Технология ушла далеко вперёд. А текстолит в России по прежнему никто не делает в массовом порядке, всё зарубежное.
Очередная сказка для лохо-патриотов.