Эльбрус (процессор). Эльбрус процессор


Эльбрус (процессор) - это... Что такое Эльбрус (процессор)?

 Эльбрус (процессор)

Микропроцессор «Эльбрус-3М»

Эльбру́с 2000 (E2K) — российский микропроцессор, основанный на архитектуре МЦСТ при участии студентов МФТИ. Задумывался как дальнейшее развитие архитектуры Эльбрус-3 в микропроцессорном исполнении. Использует технологию двоичной компиляции для совместимости с платформой

Технические характеристики

Процессор Эльбрус-2000 основан на архитектуре ELBRUS (англ. ExpLicit Basic Resources Utilization Scheduling — «явное планирование использования основных ресурсов»), отличительной чертой которой является наиболее глубокое на сегодняшний день распараллеливание ресурсов для одновременно исполняющихся

Содержание

Основные характеристики микропроцессора «Эльбрус» Технологический процесс Рабочая тактовая частота Пиковая производительность Разрядность данных Кеш-память Кеш-таблица страниц Пропускная способность Площадь кристалла Количество транзисторов Количество слоев металла Тип корпуса / количество выводов Размеры корпуса Напряжение питания Рассеиваемая мощность
КМОП 0,13 мкм
300 МГц
  • целые — 32, 64
  • вещественные — 32, 64, 80
  • команд 1-го уровня — 64 Кбайт
  • данных 1-го уровня −64 Кбайт
  • 2-го уровня — 256 Кбайт
512 входов
  • шин связи с кеш-памятью — 9,6 Гбайт/с
  • шин связи с оперативной памятью — 4,8 Гбайт/с
189 мм²
75,8 млн
8
HFCBGA / 900
31×31×2,4 мм
1,05 / 3,3 В
6 Вт

Производство

Производится с июня 2008 года на заводе Тайване из готовых библиотечных блоков. С ноября 2009 года планируется производство на строящемся в Зеленограде заводе компании Ангстрем, оборудование которого предназначенно для работы по 130-нм процессу и представляет из себя бывшее в употреблении оборудование завода Fab 30 компании AMD.

История создания

Проект процессора получил широкую известность после статьи Кейта Дифендорфа (Keith Diefendorff) «Русские идут!» («The Russians Are Coming») в журнале Microprocessor Report в феврале 1999.[1] Дэйв Дитцел (Dave Ditzel), основатель корпорации

Не следует путать Эльбрус 2000 (E2K) и российский вычислительный комплекс Эльбрус-90микро, основанный на 32-разрядной архитектуре 2002 году в интервью ExtremeTech[2]Борис Бабаян сообщил, что при технологических нормах 0,1 мкм процессор будет иметь тактовую частоту 3 ГГц и обеспечит производительность порядка 500 SPECint95 (англ.) и 1200 SPECfp95 (англ.).

Микропроцессор «Эльбрус-3м Кристалл» (первоначальный тестовый вариант)

В 2005 году появились сообщения, что процессор «Эльбрус-3м Кристалл» для комплекса «Эльбрус-3М» реализован в виде микросхемы и проходит испытания. Его параметры:

Производительность Пиковая производительность Проектные нормы Количество транзисторов
1-2 млрд оп/c (в зависимости от решаемых задач)
23,7 GIPS (англ.) / 2,4 G
0,13 мкм
50 млн

Это была «упрощённая модель», разработанная на основе библиотеки стандартных ячеек. Тактовая частота процессора составила 300 МГц.

В 2007 году появились сообщения о завершении государственных испытаний ВК Эльбрус-3М1 на базе опытных образцов данного микропроцессора.[3]

В июле 2008 года процессор впервые показали прессе. Компьютер Эльбрус-3М при частототе 300 МГц в режиме совместимости с IA-32 обогнал 500 МГц Intel Pentium III в тестах SPEC. При работе в «родных» кодах Эльбруса процессор показал скорость, сравнимую с Pentium 4 2 ГГц.[4] Линейку процессоров «Эльбрус» в компании МЦСТ собираются развивать в соответствии с Законом Мура, каждые два года удваивая число транзисторов на кристалле.

По обещаниям разработчиков уже в 2008 году будут отгружены первая сотня комплексов на базе Эльбруса-3M для нужд ПВО и ПРО. Также планируются многоядерные варианты и переход на более совершенные топологии (сейчас это 130 нм).

Держателем патентов на процессор является компания Elbrus International, которой владеет Elbrus Services, зарегистрированная на Каймановых островах. По заявлению Британского инвестиционного банка Robert Flemings, финансировавшего проект, компания решила использовать такую оффшорную схему из-за слабости российского законодательства в области интеллектуальной собственности (на 1999 год).[5]

Примечания

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

  • Эльбрус 2000
  • Эльбрус Зураев

Смотреть что такое "Эльбрус (процессор)" в других словарях:

  • Эльбрус 2000 — Для термина «Эльбрус» см. другие значения.      Эльбрус (1891ВМ4Я)   >> Центральный процессор …   Википедия

  • Эльбрус-2000 (процессор) — Микропроцессор «Эльбрус 3М» Эльбрус 2000 (E2K)  российский микропроцессор, основанный на архитектуре МЦСТ при участии студентов МФТИ. Задумывался как дальнейшее развитие архитектуры Эльбрус 3 в микропроцессорном исполнении. Использует технологию… …   Википедия

  • Эльбрус 2000 (микропроцессор) — Микропроцессор «Эльбрус 3М» Эльбрус 2000 (E2K)  российский микропроцессор, основанный на архитектуре МЦСТ при участии студентов МФТИ. Задумывался как дальнейшее развитие архитектуры Эльбрус 3 в микропроцессорном исполнении. Использует технологию… …   Википедия

  • Эльбрус-2000 (микропроцессор) — Микропроцессор «Эльбрус 3М» Эльбрус 2000 (E2K)  российский микропроцессор, основанный на архитектуре МЦСТ при участии студентов МФТИ. Задумывался как дальнейшее развитие архитектуры Эльбрус 3 в микропроцессорном исполнении. Использует технологию… …   Википедия

  • Эльбрус-2000 — Микропроцессор «Эльбрус 3М» Эльбрус 2000 (E2K)  российский микропроцессор, основанный на архитектуре МЦСТ при участии студентов МФТИ. Задумывался как дальнейшее развитие архитектуры Эльбрус 3 в микропроцессорном исполнении. Использует технологию… …   Википедия

  • Процессор — У этого термина существуют и другие значения, см. Процессор (значения). Запрос «ЦП» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Intel Celeron 1100 Socket 370 в корпусе FC PGA2, вид снизу …   Википедия

  • Эльбрус (компьютер) — У этого термина существуют и другие значения, см. Эльбрус (значения). Проверить информацию. Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье. На странице обсуждения должны б …   Википедия

  • Эльбрус-S — Для термина «Эльбрус» см. другие значения. <<   Эльбрус S (1891ВМ5Я)      Центральный процессор Мик …   Википедия

  • Эльбрус S (микропроцессор) — Для термина «Эльбрус» см. другие значения. Эльбрус (1891ВМ5Я) Центральный процессор Производство: 2010 Производитель: Россия Технология производства: 0,090 мкм Разъём: HFCBGA / 1156 …   Википедия

  • Центральный процессор — Intel 80486DX2 в керамическом корпусе PGA. Intel Celeron 400 socket 370 в пластиковом корпусе PPGA, вид снизу. Intel Celeron 400 socket 370 в пластиковом корпусе PPGA, вид сверху …   Википедия

dic.academic.ru

Эльбрус (компьютер) — WiKi

Модели серии

Эльбрус-1

Многопроцессорный вычислительный комплекс (МВК) Эльбрус-1 — разработан в 1973—1979 гг., сдан государственной комиссии в 1980 году. Построен на базе ТТЛ-микросхем. Производительность — до 12 млн оп/с в комплектации Э1-10 с десятью ЦП[1]. Главный конструктор серии — Всеволод Сергеевич Бурцев.

Эльбрус-2

МВК Эльбрус-2 — разработан в 1977—1984 гг., сдан в 1985 году. Производительность на 10 процессорах (из них 2 считались резервными) — 125 млн оп/с[2]. Построен на базе ЭСЛ интегральных схем ИС-100 (аналог серии Motorola 10000), из-за высокой потребляемой мощности требовал мощную систему охлаждения. По словам Бориса Бабаяна, всего было выпущено до 200 машин «Эльбрус-2» с разным числом процессоров[3].

Используется в управлении РЛС Дон-2H[4][5].

По справке «Красной звезды» от 1 марта 2001 года, Эльбрус-2 используется в «системе ПРО второго поколения, ЦУПе, Арзамасе-16 и Челябинске-70»[6].

Используется в системе ПРО Москвы А-135[7].

Эльбрус-1К2 и Эльбрус-Б

Эльбрус-1К2 (также известен как СВС[10] с жаргонной расшифровкой «Система, Воспроизводящая Систему»[10]) был разработан на основе компонентов и технологий Эльбруса-2 для замены БЭСМ-6. Сохранял полную программную совместимость с предшественником. Было произведено порядка 60 машин.[11]

Эльбрус-Б (или Эльбрус-1КБ) — это усовершенствованная версия БЭСМ-6, выполненная на интегральных микросхемах, в которой устранены некоторые ограничения архитектуры БЭСМ-6. Главный конструктор — Г. Г. Рябов.

Характеристика БЭСМ-6 (1968) Эльбрус-1К2 Эльбрус-Б
Производительность (млн. оп/с) 1 2,5 — 3 4 — 5
Частота, МГц 10 20 20
Разрядность, бит 48 48 48 или 64
Разрядность адресации ОЗУ, бит 15 15 15 или 27
Объём ОЗУ, МБ 0,032-0,128 0,77 64
Объём дискового ЗУ, МБ (в стандартной комплектации) 116 58 800
Занимаемая площадь, м² (со всей периферией) 150-200 250 70
Потребляемая мощность, кВт 30 105 25
Всего выпущено 355 60 60

Эльбрус-3

МВК Эльбрус-3 — разрабатывался в 1986—1994 гг. группой сотрудников ИТМиВТ под руководством Б. А. Бабаяна на основании совершенно новых архитектурных идей. МВК Эльбрус-3 должен был содержать 16 суперскалярных процессоров с VLIW системой команд. Не был запущен в серию.

Архитектура «Эльбрус-3» получила дальнейшее развитие в архитектуре микропроцессоров Эльбрус 2000 и Эльбрус-3М1.[12]

Эльбрус-3-1 (МКП)

  МКП Эльбрус-3-1 в машинном зале

Конструктор А. А. Соколов. В 1993 году был успешно завершён первый этап Государственных испытаний «Эльбрус-3-1» — МКП (модульный конвейерный процессор) (Премия имени С. А. Лебедева РАН). В МКП основная идея заключалась в возможности подключения процессоров с различной специализацией (радиолокационная обработка, структурная обработка, быстрые преобразования Фурье и т. д.). У МКП было несколько счётчиков команд, поэтому он мог работать с несколькими потоками команд. Одновременно на едином поле памяти в процессоре выполнялось до четырёх потоков команд.

Архитектура Эльбрус-1,2

Основным отличием системы Эльбрус является ориентация на языки высокого уровня 1980-х годов. Языки класса Ассемблер в системе отсутствуют. Базовый язык — Автокод Эльбрус Эль-76 (автор В. М. Пентковский), на котором написано общесистемное программное обеспечение (ОСПО), является языком класса Алгол. Он напоминает язык Алгол-68. Основное различие состоит в динамическом связывании типов, которое поддерживается на аппаратном уровне. При компиляции программа на Эль-76 переводилась в безоперандные команды стековой архитектуры.

Главное отличие архитектуры Эльбрус от большинства существующих систем — это использование тегов. В системе Эльбрус каждое слово памяти имеет кроме информационной части, содержащей элемент данных, ещё и управляющую часть — тег элемента, на основании которого аппаратура процессора динамически выполняет выбор нужного варианта операции и контроль типов операндов.

Очень похожие принципы: Алгол как управляющий язык и система тегов применялись в компьютере B5000 фирмы Burroughs Corporation. Среди пользователей Эльбруса ходила шутка: называть систему «Эль-Берроуз».

Элементарные типы данных

Управление памятью

В аппаратуре и ОС реализован гибкий механизм управления виртуальной памятью (называющейся в документации «математической»). Программисту предоставляется возможность описывать массивы размерами до 220 элементов. Разрешённые форматы элементов массива: бит, цифра (4 бит), байт, полуслово (32 бит), слово (64 бит), слово удвоенной точности (128 бит). Каждой задаче предоставляется 232 слов.

Программное обеспечение

Разработки МЦСТ

Технические характеристики процессоров, выпускаемых ЗАО «МЦСТ»[14]
Архитектура SPARC R150 R500 R500S R1000 R2000
Год выпуска 2001 2004 2007 2011
Техпроцесс, нм 350 130 130 90
Архитектура SPARC v8 SPARC v8 SPARC v8 SPARC v9, VIS1, VIS2
Количество ядер 1 1 2 4
Тактовая частота, МГц 150 500 500 1000
Производительность (32 бита), Гфлопс 0,15 0,5 1 16
Производительность (64 бита), Гфлопс 0,15 0,5 1 8
Потребляемая мощность, Вт 5 1 5 15
Команд на 1 такт 1 1 1 2
Кеш уровня 2, МБ 0* 0** 0,5 2
Пропускная способность шины памяти, Гбайт/с 0,4 0,8 2,6 6,4
Площадь кристалла, мм² 100 25 81 128
Число транзисторов, млн 2,8 5 51 180
Число слоёв металла 4 8 8 10
Тип корпуса BGA 480 BGA 376 HFCBGA 900 HFCBGA 1156
Максимальное число ядер в системе с общей памятью 1 4 2 16
Каналы межпроцессорного обмена ccLVDS - - - 3
Пропускная способность канала ccLVDS, Гбайт/с - - - 4
Пропускная способность канала ioLVDS, Гбайт/с - - 1,3 2
Комплексирование машин через каналы RDMA - - до 4 до 4
Южный мост - - встроенный КПИ
Архитектура Эльбрус Эльбрус Эльбрус-S Эльбрус-2C+ Эльбрус-4C Эльбрус-1C+ Эльбрус-8C[15]
Год выпуска 2005 2010 2011 2014 2016

1 квартал

2015

(серийно с 2016)

Техпроцесс, нм 130 90 90 65 40 28
Архитектура Эльбрус Эльбрус Эльбрус, ElCore9 Эльбрус Эльбрус, MGA2,

Vivante GC2500

Эльбрус
Количество ядер 1 1 2 (+4 DSP) 4 1 (+1 2D, +1 3D) 8
Тактовая частота, МГц 300 500 500 800 1000 1300
Производительность (32 бита), Гфлопс 4,8 8 28 50 24 250
Производительность (64 бита), Гфлопс 2,4 4 8 25 12 125
Потребляемая мощность, Вт 6 20 25 45 10 80
Команд на 1 такт 23 23 23 23 25 25
Кеш уровня 1, КБ (данные + команды) 64 + 128 (64 + 128) / ядро
Кеш уровня 2, МБ 0,25 2 2 8 2 4

0,512 / ядро

Кеш уровня 3, МБ 16
Тип встроенного контроллера памяти - DDR2-500 DDR2-800 DDR3-1600 DDR3-1600 DDR3-1600
Количество каналов обмена с памятью - 1 1 3 2 4
Пропускная способность шины памяти, Гбайт/с 4,8 8 12,8 38,4 25,6 51,2
Площадь кристалла, мм² 189 142 289 380 122 321
Число транзисторов, млн 75,8 218 368 986 375 2730
Число слоёв металла 8 9 9 9
Тип корпуса HFCBGA 900 HFCBGA 1156 HFCBGA 1296 HFCBGA 1600 HFCBGA 1156 FCBGA 2028

Максимальное число ядер в системе

с общей памятью (прямое соединение)

2 4 8 16 32 ?

Максимальное число ядер в системе

с общей памятью (через чип-коммутатор)

- 16 32 64
Каналы межпроцессорного обмена ccLVDS - 3 3 3 3
Пропускная способность одного канала ccLVDS, Гбайт/с - 4 4 12 16
Пропускная способность канала ioLVDS, Гбайт/с - 2 2 4
Комплексирование машин через каналы RDMA до 2 до 4 до 4 до 4
Пропускная способность канала ввода-вывода/RemoteDMA, Гбайт/с 2 2 2 4
Южный мост на базе FPGA КПИ КПИ КПИ КПИ2 КПИ2

*возможно подключение внешней кеш-памяти объёмом до 1 МБ**возможно подключение внешней кеш-памяти объёмом до 4 МБ

Эльбрус-90микро

Эльбрус-90микро — вычислительный комплекс, основанный на микропроцессорах серии МЦСТ-R с архитектурой SPARC.

Эльбрус-3М

Вычислительный комплекс «Эльбрус-3М1» создан на основе VLIW-процессора с архитектурой Эльбрус 2k фирмы МЦСТ[16]. В режиме двоичной компиляции эмулирует систему команд x86; поставляется с операционной системой МСВС-Э (на основе Linux 2.6.14), системой программирования с оптимизирующим компилятором, системой двоичной компиляции, системой тестовых и диагностических программ, средствами для обеспечения программной совместимости с многопроцессорными вычислительными комплексами (МВК) «Эльбрус-2» и «Эльбрус-1». Прошёл государственные испытания[17].

В тесте SPEC «Эльбрус» с тактовой частотой 300 MHz в режиме совместимости с платформой x86 обогнал Pentium III 500 MHz. [1]

Предполагалось, что в 2008 году будут построены 100 серверов «Эльбрус-3М» для оборонной отрасли. Теоретическая производительность двухпроцессорной системы, работающей на частоте 300 МГц, составляет 4,8 Гфлопс (64-bit double) — для сравнения, двухъядерный процессор Intel Core 2 Duo 2,4 ГГц = 19,2 Гфлопс (64-bit double), двухъядерный Itanium 2 1,66 ГГц — 13,2 Гфлопс (64-bit double), четырёхъядерный Sandy Bridge 3,8 ГГц = 121,6 Гфлопс (64-bit double). Процессоры Эльбрус имеют площадь 189 мм², произведены по технологии 130-нм и содержат 75,8 млн транзисторов. Оригинальная архитектура E2K позволяет выполнять до 23 операций за такт и обеспечивает низкое энергопотребление: 0,4 Вт/Гфлопс[18][19].

Информация в этой статье или некоторых её разделах устарела.

Вы можете помочь проекту, обновив её и убрав после этого данный шаблон.

КМ-4

В декабре 2012 г. ЗАО «МЦСТ» получило пилотную партию моноблочных компьютеров «КМ-4», оснащённых материнской платой «Монокуб»[20], построенной на базе процессора Эльбрус-2С+ и южного моста КПИ.

Следующие поколения процессоров Эльбрус

В 2009 году планируется начало производства процессоров по технологии 90 нм. А компьютер получит 4 таких процессора с частотой 500 МГц. В планах дальнейшее развитие процессоров:

План текущих исследований и разработок на сайте ЗАО МЦСТ.

Информация в этом разделе устарела.

Вы можете помочь проекту, обновив его и убрав после этого данный шаблон.

Архитектура

Архитектура ELBRUS (англ. ExpLicit Basic Resources Utilization Scheduling — «явное планирование использования основных ресурсов»).

Архитектура «Эльбрус» разработана в России и имеет ряд уникальных особенностей:

Помимо высокой производительности и энергоэффективности процессоров, это дает возможность применять их в замещении импортных вычислительных систем там, где этого требуют соображения информационной безопасности и технологической независимости.

Примечания

  1. ↑ Заморин, Мячев, Селиванов. «Вычислительные машины, системы и комплексы. Справочник.» — М. Энергоатомиздат, 1985 г. глава 3.4 «Состав и технические характеристики МВК Эльбрус-1» стр 144—145
  2. ↑ СуперЭВМ в России. История и перспективы. Рассказывает академик РАН В. С. Бурцев (рус.) // Электроника: НТБ. — 2000. — № 4. — С. 5 - 9.
  3. ↑ 100% российский компьютер возродился, CNews.ru. Проверено 3 апреля 2017.
  4. ↑ Станислав Туркин (газета Взгляд), Минобороны показало будни системы ПРО Москвы // Army-news.ru, 2012-11-05 «Управление РЛС осуществляется с помощью советского суперкомпьютера „Эльбрус-2“ образца середины 1980-х.»; оригинал материала
  5. ↑ [статья недоступна] РЛС ПРО // ОАО РТИ им. А. Л. Минца "Функционирование РЛС обеспечивается входящим в её состав … многопроцессорным вычислительным комплексом, состоящим из 4 процессоров МВК «Эльбрус-2», "
  6. ↑ Андрей ГАРАВСКИЙ, Покорение «Эльбруса» // Красная Звезда, «Оружие России», 1 марта 2001
  7. ↑ Василий Губарев. Информатика. Прошлое, настоящее, будущее. — Litres, 2017-01-12. — С. 200. — 433 с. — ISBN 9785457385504.
  8. ↑ Масич Г.Ф. МВК “Эльбрус-2” (рус.) (.htm). ИМСС УрО РАН. Проверено 23 августа 2010. Архивировано 23 августа 2011 года.
  9. ↑ В.С. Бурцев. Параллелизм вычислительных процессов и развитие архитектуры суперЭВМ МВК "Эльбрус". Нефть и газ (1998).
  10. ↑ 1 2 Страница ностальгии по БЭСМ-6
  11. ↑ Иван Карташев. "Эльбрус". История легенды (рус.) (.htm). Компьютерра-Online (1 июля 2004). Проверено 23 августа 2010.
  12. ↑ [статья недоступна] Elbrus E2K Speculations — X-bit labs
  13. ↑ НФ ИТМиВТ АН СССР
  14. ↑ Владимир Иванов. Первый в мире обзор российского 4-ядерного процессора Эльбрус-4С, ZOOM.CNews (07.05.2014). Проверено 13 мая 2014.
  15. ↑ Микропроцессор «Эльбрус-8С» (ТВГИ.431281.016). www.mcst.ru. МЦСТ (2016).
  16. ↑ Выпуск вычислительного комплекса «Эльбрус-3М1»
  17. ↑ Новости ЗАО «МСЦТ» от 29 октября 2007 года (рус.) (.doc). mcst.ru. Проверено 28 июня 2009. Архивировано 23 августа 2011 года.
  18. ↑ Владислав Мещеряков. 100% российский компьютер возродился (рус.). CNews (30.06.08, 11:06). Проверено 28 июня 2009. Архивировано 22 августа 2011 года.
  19. ↑ Владислав Мещеряков. 100% российский компьютер представлен публике (рус.). CNews (07.07.08, 19:46). Проверено 28 июня 2009. Архивировано 22 августа 2011 года.
  20. ↑ Произведена пилотная партия моноблочных ПК на базе микропроцессора «Эльбрус-2С+». Официальный сайт ЗАО «МЦСТ». Проверено 4 января 2013. Архивировано 5 января 2013 года.
  21. ↑ [статья недоступна] Разработка микропроцессора с архитектурой Эльбрус, адаптированного для производства на отечественной фабрике
  22. ↑ [статья недоступна] Экономичный микропроцессор с архитектурой Эльбрус и встроенным графическим ядром
  23. ↑ [статья недоступна] Восьмиядерный микропроцессор с архитектурой Эльбрус
  24. ↑ Разработчики померились ядрами.

Литература и публикации

Ссылки

ru-wiki.org

Эльбрус (компьютер) - это... Что такое Эльбрус (компьютер)?

Проверить информацию.

Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье.На странице обсуждения должны быть пояснения.

«Эльбрус» — серия советских суперкомпьютеров, разработанных в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ) в 1970—1990-х годах, а также процессоры и системы на их основе, разработанные в МЦСТ (сейчас — ЗАО). Производство велось на заводе счётно-аналитических машин имени В. Д. Калмыкова.

Модели серии

Эльбрус-1

Многопроцессорный вычислительный комплекс (МВК) Эльбрус-1 — разработан в 1973—1979 гг., сдан государственной комиссии в 1980 году. Построен на базе ТТЛ-микросхем. Производительность — до 12 млн оп/с в комплектации Э1-10 с десятью ЦП[1]. Главный конструктор серии — Всеволод Сергеевич Бурцев.

Эльбрус-2

МВК Эльбрус-2 — разработан в 1977—1984 гг., сдан в 1985 году. Производительность на 10 процессорах (из них 2 считались резервными) — 125 млн оп/с[2]. Построен на базе ЭСЛ интегральных схем ИС-100 (аналог серии Motorola 10000), из-за высокой потребляемой мощности требовал мощную систему охлаждения. Всего было выпущено порядка 30 машин «Эльбрус-2», из них некоторое количество 10-процессорных[источник не указан 1309 дней].

Используется в управлении РЛС Дон-2H[3][4]

По справке «Красной звезды» от 1 марта 2001 года, Эльбрус-2 используется в «системе ПРО второго поколения, ЦУПе, Арзамасе-16 и Челябинске-70».[5]

Используется в ПРО Москвы А-135[источник не указан 197 дней].

Эльбрус-1К2 и Эльбрус-Б

Эльбрус-1К2 (также известен как СВС[7] с жаргонной расшифровкой «Система, Воспроизводящая Систему»[7]) был разработан на основе компонентов и технологий Эльбруса-2 для замены БЭСМ-6. Сохранял полную программную совместимость с предшественником. Было произведено порядка 60 машин.[8]

Эльбрус-Б (или Эльбрус-1КБ) — это усовершенствованная версия БЭСМ-6, выполненная на интегральных микросхемах, в которой устранены некоторые ограничения архитектуры БЭСМ-6. Главный конструктор — Г. Г. Рябов.

Характеристика БЭСМ-6(поздний вариант) Эльбрус-1К2 Эльбрус-Б
Производительность(млн. оп/с) 1 2,5 — 3 4 — 5
Частота, МГц 10 20 20
Разрядность, бит 48 48 48 или 64
Разрядность адресации ОЗУ, бит 15 15 15 или 27
Объём ОЗУ, МБ 0,77 0,77 64
Объём дискового ЗУ, МБ(в стандартной комплектации) 116 58 800
Занимаемая площадь, м²(со всей периферией) 250 250 70
Потребляемая мощность, кВт 60 105 25

Эльбрус-3

МВК Эльбрус-3 — разрабатывался в 1986—1994 гг., группой сотрудников ИТМиВТ под руководством Б. А. Бабаяна на основании совершенно новых архитектурных идей. МВК Эльбрус-3 должен был содержать 16 суперскалярных процессоров с VLIW системой команд. Не был запущен в серию.

Архитектура «Эльбрус-3» получила дальнейшее развитие в архитектуре микропроцессоров Эльбрус 2000 и Эльбрус-3М1.[9]

Эльбрус-3-1 (МКП)

МКП Эльбрус-3-1 в машинном зале

Конструктор А. А. Соколов. В 1993 году был успешно завершен первый этап Государственных испытаний «Эльбрус-3-1» — МКП (модульный конвейерный процессор) (Премия имени С. А. Лебедева РАН). В МКП основная идея заключалась в возможности подключения процессоров с различной специализацией (радиолокационная обработка, структурная обработка, быстрые преобразования Фурье и т. д.). У МКП было несколько счетчиков команд, поэтому он мог работать с несколькими потоками команд. Одновременно на едином поле памяти в процессоре выполнялось до четырёх потоков команд.

Архитектура Эльбрус-1,2

Основным отличием системы Эльбрус является ориентация на языки высокого уровня 1980-х годов. Языки класса Ассемблер в системе отсутствуют. Базовый язык — Автокод Эльбрус Эль-76 (автор В. М. Пентковский), на котором написано общесистемное программное обеспечение (ОСПО), является языком класса Алгол. Он напоминает язык Алгол-68, основное различие состоит в динамическом связывании типов, которое поддержано на аппаратном уровне. При компиляции программа на Эль-76 переводилась в безоперандные команды стековой архитектуры.

Главное отличие архитектуры Эльбрус от большинства существующих систем — это использование тегов. В системе Эльбрус каждое слово памяти имеет кроме информационной части, содержащей элемент данных, ещё и управляющую часть — тег элемента, на основании которого аппаратура процессора динамически выполняет выбор нужного варианта операции и контроль типов операндов.

Очень похожие принципы: Алгол как управляющий язык и система тегов применялись в компьютере B5000 фирмы Burroughs Corporation. Среди пользователей Эльбруса ходила шутка: называть систему «Эль-Берроуз».

Элементарные типы данных

Управление памятью

В аппаратуре и ОС реализован гибкий механизм управления виртуальной памятью (называющейся в документации «математической»). Программисту предоставляется возможность описывать массивы до 220 элементов. Разрешенные форматы элементов массива: бит, цифра (4 бит), байт, полуслово (32 бит), слово (64 бит), слово удвоенной точности (128 бит). Каждой задаче предоставляется 232 слов.

Программное обеспечение

Разработки МЦСТ

Эльбрус-90микро

Эльбрус-90микро — вычислительный комплекс, основанный на микропроцессорах серии МЦСТ-R с архитектурой SPARC.

Эльбрус-3М

Вычислительный комплекс «Эльбрус-3М1» — создан на основе VLIW процессора с архитектурой Эльбрус 2k фирмы МЦСТ. В режиме двоичной компиляции эмулирует систему команд x86; поставляется с операционной системой МСВС-Э (на основе Linux 2.6.14), системой программирования с оптимизирующим компилятором, системой двоичной компиляции, системой тестовых и диагностических программ, средствами для обеспечения программной совместимости с многопроцессорными вычислительными комплексами (МВК) «Эльбрус-2» и «Эльбрус-1». Прошёл государственные испытания.[10]

В тесте SPEC «Эльбрус» с тактовой частотой 300 MHz в режиме совместимости с платформой x86 обогнал Pentium III 500 MHz. [1]

Предполагалось, что в 2008 году будут построены 100 серверов «Эльбрус-3М» для оборонной отрасли. Теоретическая производительность двухпроцессорной системы, работающей на частоте 300 МГц, составляет 4.8 Гфлопс (64-bit double) — для сравнения, двухъядерный процессор Intel Core 2 Duo 2,4 ГГц = 19.2 Гфлопс (64-bit double), двухъядерный Itanium 2 1,66 ГГц — 13.2 Гфлопс (64-bit double), четырёхъядерный Sandy Bridge 3,8 ГГц = 121,6 Гфлопс (64-bit double). Процессоры Эльбрус имеют площадь 189 мм², произведены по технологии 130-нм и содержат 75,8 млн транзисторов. Оригинальная архитектура E2K позволяет выполнять до 23 операций за такт и обеспечивает низкое энергопотребление: 0,4 Вт/Гфлопс[11][12].

Следующие поколения процессоров Эльбрус-1С

Информация в этом разделе устарела. Вы можете помочь проекту, обновив его и убрав после этого данный шаблон.

В 2009 году планируется начало производства процессоров по технологии 90 нм. А компьютер получит 4 таких процессора с частотой 500 МГц. В планах дальнейшее развитие процессоров:

Примечания

  1. ↑ Заморин, Мячев, Селиванов. «Вычислительные машины, системы и комплексы. Справочник.» — М. Энергоатомиздат, 1985 г. глава 3.4 «Состав и технические характеристики МВК Эльбрус-1» стр 144—145
  2. ↑ СуперЭВМ в России. История и перспективы. Рассказывает академик РАН В. С. Бурцев (рус.) // Электроника: НТБ. — 2000. — № 4. — С. 5 - 9.
  3. ↑ Станислав Туркин (газета Взгляд), Минобороны показало будни системы ПРО Москвы // Army-news.ru, 2012-11-05 «Управление РЛС осуществляется с помощью советского суперкомпьютера „Эльбрус-2“ образца середины 1980-х.»; оригинал материала
  4. ↑ РЛС ПРО // ОАО РТИ им. А. Л. Минца "Функционирование РЛС обеспечивается входящим в ее состав … многопроцессорным вычислительным комплексом, состоящим из 4-х процессоров МВК «Эльбрус-2», "
  5. ↑ Андрей ГАРАВСКИЙ, Покорение «Эльбруса» // Красная Звезда, «Оружие России», 1 марта 2001
  6. ↑ [Г.Ф.] МВК “Эльбрус-2”  (рус.) (.htm). ИМСС УрО РАН. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011. Проверено 23 августа 2010.
  7. ↑ 1 2 Страница ностальгии по БЭСМ-6
  8. ↑ Иван Карташев "Эльбрус". История легенды  (рус.) (.htm). Компьютерра-Online (1 июля 2004). Проверено 23 августа 2010.
  9. ↑ Elbrus E2K Speculations — X-bit labs
  10. ↑ Новости ЗАО «МСЦТ» от 29 октября 2007 года  (рус.) (.doc). mcst.ru. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011. Проверено 28 июня 2009.
  11. ↑ Владислав Мещеряков 100% российский компьютер возродился  (рус.). CNews (30.06.08, 11:06). Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 28 июня 2009.
  12. ↑ Владислав Мещеряков 100 % российский компьютер представлен публике  (рус.). CNews (07.07.08, 19:46). Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 28 июня 2009.

Литература и публикации

Ссылки

biograf.academic.ru

Микропроцессор Эльбрус-4С готов к серийному производству/МЦСТ

Фото процессора с рабочим названием «Эльбрус-2S»

Микропроцессор Эльбрус-4С, новая разработка российской компании ЗАО «МЦСТ», прошёл весь цикл испытаний и готов к серийному производству.

На сегодня Эльбрус-4С – самый высокопроизводительный микропроцессор в портфеле компании. Эльбрус-4С – 64-разрядный универсальный микропроцессор. Он содержит 4 ядра, работающие на частоте 800 МГц, поддерживает три канала памяти DDR3-1600. Поддерживается объединение до 4 чипов в многопроцессорную систему с общей памятью. Процессор произведён по технологии 65 нанометров, его среднее энергопотребление составляет 45 Ватт. Подробные технические характеристики процессора Эльбрус-4С можно увидеть в каталоге. 

Эльбрус-4С продолжает линию микропроцессоров с архитектурой «Эльбрус», разработанной в МЦСТ. За один такт каждое ядро нового процессора может выполнить 23 операции, тогда как для процессоров типа RISC эта цифра в несколько раз ниже.  Несмотря на относительно невысокую тактовую частоту, на многих реальных задачах микропроцессор Эльбрус-4С обеспечивает производительность, сопоставимую с ведущими зарубежными микропроцессорами.

По сравнению с предыдущим поколением, процессором Эльбрус-2С+, в архитектуру нового процессора были внесены существенные улучшения: введена аппаратная поддержка для двоичной трансляции 64-разрядных кодов Intel/AMD, добавлена поддержка двоичной трансляции в многопоточном режиме, увеличена кэш-память. Также была переработана подсистема работы с памятью: освоен стандарт DDR3-1600, увеличено количество каналов памяти, повышена эффективность работы в многопроцессорных системах.

На базе процессора Эльбрус-4С разработан сервер, содержащий четыре процессора и два южных моста КПИ, также разработанных в МЦСТ.

Базовой операционной системой для процессора является ОС «Эльбрус», построенная на основе ядра Linux версии 2.6.33. В её состав входят менеджер пакетов и более 3 тысяч программных пакетов из состава дистрибутива Debian 5.0. Имеется полный набор инструментов разработчика, в него входят оптимизирующие компиляторы для языков высокого уровня Си, Си++, Фортран-77 и Фортран-90, отладчик, профилировщик, а также библиотека математических функций и сигнальной обработки. ОС «Эльбрус» поддерживает режим реального времени, сертифицирована по 2-му классу защиты от несанкционированного доступа и 2-му уровню контроля недекларированных возможностей.

Отличительной характеристикой вычислительных платформ, разработанных в МЦСТ, является доверенность: все их ключевые компоненты, программные и аппаратные, разработаны силами специалистов компании и имеют полную конструкторскую документацию. Процессор Эльбрус-4С послужит основой для широкого спектра доверенной отечественной вычислительной техники: серверов, персональных компьютеров и встраиваемых решений.

В разработке процессора Эльбрус-4С, сервера на его основе и программного обеспечения принимали участие сотрудники ОАО «ИНЭУМ им. И. С. Брука», ключевого партнёра компании МЦСТ. 

Примечание: в ходе работы над проектом, для процессора использовалось рабочее название «Эльбрус-2S».

www.mcst.ru

Эльбрус (компьютер) - это... Что такое Эльбрус (компьютер)?

Проверить информацию.

Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье.На странице обсуждения должны быть пояснения.

«Эльбрус» — серия советских суперкомпьютеров, разработанных в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ) в 1970—1990-х годах, а также процессоры и системы на их основе, разработанные в МЦСТ (сейчас — ЗАО). Производство велось на заводе счётно-аналитических машин имени В. Д. Калмыкова.

Модели серии

Эльбрус-1

Многопроцессорный вычислительный комплекс (МВК) Эльбрус-1 — разработан в 1973—1979 гг., сдан государственной комиссии в 1980 году. Построен на базе ТТЛ-микросхем. Производительность — до 12 млн оп/с в комплектации Э1-10 с десятью ЦП[1]. Главный конструктор серии — Всеволод Сергеевич Бурцев.

Эльбрус-2

МВК Эльбрус-2 — разработан в 1977—1984 гг., сдан в 1985 году. Производительность на 10 процессорах (из них 2 считались резервными) — 125 млн оп/с[2]. Построен на базе ЭСЛ интегральных схем ИС-100 (аналог серии Motorola 10000), из-за высокой потребляемой мощности требовал мощную систему охлаждения. Всего было выпущено порядка 30 машин «Эльбрус-2», из них некоторое количество 10-процессорных[источник не указан 1309 дней].

Используется в управлении РЛС Дон-2H[3][4]

По справке «Красной звезды» от 1 марта 2001 года, Эльбрус-2 используется в «системе ПРО второго поколения, ЦУПе, Арзамасе-16 и Челябинске-70».[5]

Используется в ПРО Москвы А-135[источник не указан 197 дней].

Эльбрус-1К2 и Эльбрус-Б

Эльбрус-1К2 (также известен как СВС[7] с жаргонной расшифровкой «Система, Воспроизводящая Систему»[7]) был разработан на основе компонентов и технологий Эльбруса-2 для замены БЭСМ-6. Сохранял полную программную совместимость с предшественником. Было произведено порядка 60 машин.[8]

Эльбрус-Б (или Эльбрус-1КБ) — это усовершенствованная версия БЭСМ-6, выполненная на интегральных микросхемах, в которой устранены некоторые ограничения архитектуры БЭСМ-6. Главный конструктор — Г. Г. Рябов.

Характеристика БЭСМ-6(поздний вариант) Эльбрус-1К2 Эльбрус-Б
Производительность(млн. оп/с) 1 2,5 — 3 4 — 5
Частота, МГц 10 20 20
Разрядность, бит 48 48 48 или 64
Разрядность адресации ОЗУ, бит 15 15 15 или 27
Объём ОЗУ, МБ 0,77 0,77 64
Объём дискового ЗУ, МБ(в стандартной комплектации) 116 58 800
Занимаемая площадь, м²(со всей периферией) 250 250 70
Потребляемая мощность, кВт 60 105 25

Эльбрус-3

МВК Эльбрус-3 — разрабатывался в 1986—1994 гг., группой сотрудников ИТМиВТ под руководством Б. А. Бабаяна на основании совершенно новых архитектурных идей. МВК Эльбрус-3 должен был содержать 16 суперскалярных процессоров с VLIW системой команд. Не был запущен в серию.

Архитектура «Эльбрус-3» получила дальнейшее развитие в архитектуре микропроцессоров Эльбрус 2000 и Эльбрус-3М1.[9]

Эльбрус-3-1 (МКП)

МКП Эльбрус-3-1 в машинном зале

Конструктор А. А. Соколов. В 1993 году был успешно завершен первый этап Государственных испытаний «Эльбрус-3-1» — МКП (модульный конвейерный процессор) (Премия имени С. А. Лебедева РАН). В МКП основная идея заключалась в возможности подключения процессоров с различной специализацией (радиолокационная обработка, структурная обработка, быстрые преобразования Фурье и т. д.). У МКП было несколько счетчиков команд, поэтому он мог работать с несколькими потоками команд. Одновременно на едином поле памяти в процессоре выполнялось до четырёх потоков команд.

Архитектура Эльбрус-1,2

Основным отличием системы Эльбрус является ориентация на языки высокого уровня 1980-х годов. Языки класса Ассемблер в системе отсутствуют. Базовый язык — Автокод Эльбрус Эль-76 (автор В. М. Пентковский), на котором написано общесистемное программное обеспечение (ОСПО), является языком класса Алгол. Он напоминает язык Алгол-68, основное различие состоит в динамическом связывании типов, которое поддержано на аппаратном уровне. При компиляции программа на Эль-76 переводилась в безоперандные команды стековой архитектуры.

Главное отличие архитектуры Эльбрус от большинства существующих систем — это использование тегов. В системе Эльбрус каждое слово памяти имеет кроме информационной части, содержащей элемент данных, ещё и управляющую часть — тег элемента, на основании которого аппаратура процессора динамически выполняет выбор нужного варианта операции и контроль типов операндов.

Очень похожие принципы: Алгол как управляющий язык и система тегов применялись в компьютере B5000 фирмы Burroughs Corporation. Среди пользователей Эльбруса ходила шутка: называть систему «Эль-Берроуз».

Элементарные типы данных

Управление памятью

В аппаратуре и ОС реализован гибкий механизм управления виртуальной памятью (называющейся в документации «математической»). Программисту предоставляется возможность описывать массивы до 220 элементов. Разрешенные форматы элементов массива: бит, цифра (4 бит), байт, полуслово (32 бит), слово (64 бит), слово удвоенной точности (128 бит). Каждой задаче предоставляется 232 слов.

Программное обеспечение

Разработки МЦСТ

Эльбрус-90микро

Эльбрус-90микро — вычислительный комплекс, основанный на микропроцессорах серии МЦСТ-R с архитектурой SPARC.

Эльбрус-3М

Вычислительный комплекс «Эльбрус-3М1» — создан на основе VLIW процессора с архитектурой Эльбрус 2k фирмы МЦСТ. В режиме двоичной компиляции эмулирует систему команд x86; поставляется с операционной системой МСВС-Э (на основе Linux 2.6.14), системой программирования с оптимизирующим компилятором, системой двоичной компиляции, системой тестовых и диагностических программ, средствами для обеспечения программной совместимости с многопроцессорными вычислительными комплексами (МВК) «Эльбрус-2» и «Эльбрус-1». Прошёл государственные испытания.[10]

В тесте SPEC «Эльбрус» с тактовой частотой 300 MHz в режиме совместимости с платформой x86 обогнал Pentium III 500 MHz. [1]

Предполагалось, что в 2008 году будут построены 100 серверов «Эльбрус-3М» для оборонной отрасли. Теоретическая производительность двухпроцессорной системы, работающей на частоте 300 МГц, составляет 4.8 Гфлопс (64-bit double) — для сравнения, двухъядерный процессор Intel Core 2 Duo 2,4 ГГц = 19.2 Гфлопс (64-bit double), двухъядерный Itanium 2 1,66 ГГц — 13.2 Гфлопс (64-bit double), четырёхъядерный Sandy Bridge 3,8 ГГц = 121,6 Гфлопс (64-bit double). Процессоры Эльбрус имеют площадь 189 мм², произведены по технологии 130-нм и содержат 75,8 млн транзисторов. Оригинальная архитектура E2K позволяет выполнять до 23 операций за такт и обеспечивает низкое энергопотребление: 0,4 Вт/Гфлопс[11][12].

Следующие поколения процессоров Эльбрус-1С

Информация в этом разделе устарела. Вы можете помочь проекту, обновив его и убрав после этого данный шаблон.

В 2009 году планируется начало производства процессоров по технологии 90 нм. А компьютер получит 4 таких процессора с частотой 500 МГц. В планах дальнейшее развитие процессоров:

Примечания

  1. ↑ Заморин, Мячев, Селиванов. «Вычислительные машины, системы и комплексы. Справочник.» — М. Энергоатомиздат, 1985 г. глава 3.4 «Состав и технические характеристики МВК Эльбрус-1» стр 144—145
  2. ↑ СуперЭВМ в России. История и перспективы. Рассказывает академик РАН В. С. Бурцев (рус.) // Электроника: НТБ. — 2000. — № 4. — С. 5 - 9.
  3. ↑ Станислав Туркин (газета Взгляд), Минобороны показало будни системы ПРО Москвы // Army-news.ru, 2012-11-05 «Управление РЛС осуществляется с помощью советского суперкомпьютера „Эльбрус-2“ образца середины 1980-х.»; оригинал материала
  4. ↑ РЛС ПРО // ОАО РТИ им. А. Л. Минца "Функционирование РЛС обеспечивается входящим в ее состав … многопроцессорным вычислительным комплексом, состоящим из 4-х процессоров МВК «Эльбрус-2», "
  5. ↑ Андрей ГАРАВСКИЙ, Покорение «Эльбруса» // Красная Звезда, «Оружие России», 1 марта 2001
  6. ↑ [Г.Ф.] МВК “Эльбрус-2”  (рус.) (.htm). ИМСС УрО РАН. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011. Проверено 23 августа 2010.
  7. ↑ 1 2 Страница ностальгии по БЭСМ-6
  8. ↑ Иван Карташев "Эльбрус". История легенды  (рус.) (.htm). Компьютерра-Online (1 июля 2004). Проверено 23 августа 2010.
  9. ↑ Elbrus E2K Speculations — X-bit labs
  10. ↑ Новости ЗАО «МСЦТ» от 29 октября 2007 года  (рус.) (.doc). mcst.ru. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011. Проверено 28 июня 2009.
  11. ↑ Владислав Мещеряков 100% российский компьютер возродился  (рус.). CNews (30.06.08, 11:06). Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 28 июня 2009.
  12. ↑ Владислав Мещеряков 100 % российский компьютер представлен публике  (рус.). CNews (07.07.08, 19:46). Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 28 июня 2009.

Литература и публикации

Ссылки

dic.academic.ru

Эльбрус (процессор) - Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

(перенаправлено с «»)

Эльбру́с 2000 (E2K) — российский микропроцессор с архитектурой VLIW, разработанный компанией МЦСТ. Задумывался как дальнейшее развитие архитектуры Эльбрус-3 в микропроцессорном исполнении. Использует технологию двоичной компиляции для совместимости с платформой x86.

Технические характеристики[ | ]

ELBRUS Разработчик Разрядность Версии Архитектура Тип Кодирование СК Переходы Порядок байтов Размер страницы Open Регистры Общего назначения Предикатные

МЦСТ

64-bit

e3m, e3s, e2s

VLIW (EPIC)

Регистр-Pегистр

8, 16, 24,.. 64 байта

предикатные регистры, станки подготовки переходов

Little (Bi)

4 KiB

нет

224 (32 глобальных регистра, два вращающихся регистровых окна), 80 бит

32

Процессор Эльбрус-2000 основан на архитектуре ELBRUS (англ. ExpLicit Basic Resources Utilization Scheduling — «явное планирование использования основных ресурсов»), отличительной чертой которой является наиболее глубокое на сегодняшний день распараллеливание ресурсов для одновременно исполняющихся VLIW-инструкций. Пиковая производительность 23,7 GIPS.

Основные характеристики микропроцессора «Эльбрус» Технологический процесс Рабочая тактовая частота Пиковая производительность Разрядность данных Кеш-память Кеш-таблица страниц Пропускная способность Площадь кристалла Количество транзисторов Количество слоев металла Тип корпуса / количество выводов Размеры корпуса Напряжение питания Рассеивае
КМОП 0,13 мкм
300 МГц
  • 64 бита — 6,67 GIPS / 2,4 GFLOPS
  • 32 бита — 9,5 GIPS / 4,8 GFLOPS
  • 8/16 бит — 22,6 GIPS / 12,2 GFLOPS
  • целые — 8, 16, 32, 64
  • вещественные — 32, 64, 80
  • команд 1-го уровня — 64 Кбайт
  • данных 1-го уровня — 64 Кбайт
  • 2-го уровня — 256 Кбайт
512 входов
  • шин связи с кеш-памятью — 9,6 Гбайт/с
  • шин связи с оперативной памятью — 4,8 Гбайт/с
189 мм²
75,8 млн
8
HFCBGA / 900
31×31×2,4 мм
1,05 / 3,3 В

encyclopaedia.bid