Операционная система "Эльбрус" и отечественный процессор. Моноблок "КМ4-Эльбрус". Процессор эльбрус


Операционная система "Эльбрус" и отечественный процессор. Моноблок "КМ4-Эльбрус"

Российская компьютерная индустрия способна поставлять решения, которые вполне могут быть конкурентными в отношении продукции ведущих мировых брендов. Так, в сегменте микропроцессоров - одном из самых технологичных и характеризующихся очень высоким порогом входа - отечественная компания МЦСТ готова в качестве альтернативы чипам от Intel и AMD предложить рынку процессоры российские. Компьютер «Эльбрус» в любой из модификаций, которые представлены в самом широком спектре, — пример функциональной системы на базе таких чипов. При этом рассматриваемого типа девайсы могут работать под управлением ОС «Эльбрус», которая также создана МЦСТ. Какова специфика программных и аппаратных решений, разработанных российским брендом?

История компьютеров «Эльбрус»

Прежде чем изучать специфику ОС «Эльбрус» и соответствующего типа процессоров, изучим ключевые моменты истории отечественного компьютерного бренда. Впервые ЭВМ, положившие начало технологической линейке «Эльбрус», появились в 70-х годах. Их разработкой занимался Институт точной механики и вычислительной техники. В 80-е и 90-е годы возможности вычислительных комплексов совершенствовались. С советских времен ключевой потребитель систем «Эльбрус» - ВПК. Процессоры соответствовали самым строгим критериям, что вполне объяснимо в силу оборонного их использования. Известно, например, что комплексы «Эльбрус» задействовались в структуре системы ПРО типа А-135.

В 1991 году была завершена работа над комплексом «Эльбрус-3». В связи с экономическими сложностями после «перестройки» осуществить необходимую наладку комплекса не удалось. В 1992 году разработчики компьютеров линейки «Эльбрус» создали компанию МЦСТ и стали работать над реализацией особой микропроцессорной архитектуры. Им удалось успешно решить поставленную задачу. Созданная архитектура позволила объединить в компьютерах энергоэффективность и производительность.

Совместимость с алгоритмами Intel и AMD

Также была решена задача по обеспечению совместимости процессоров «Эльбрус» с алгоритмами чипов архитектуры x86, на базе которой работают решения от Intel и AMD.

Благодаря данной возможности, современные отечественные компьютеры на базе процессоров «Эльбрус» могут функционировать под разными операционными системами, включая некоторые версии ОС Windows.

Вычислительные модули

На базе чипов «Эльбрус» создано несколько вычислительных модулей. Рассмотрим их специфику. Под модулем в компании МЦСТ понимается системная плата, которая оснащена необходимыми интерфейсами. В принципе, это готовый компьютер, который только нужно подключить к источнику питания, а также оснастить требуемого типа дисковыми накопителями. Вычислительная система на кристалле «Эльбрус» выстроена в следующих модулях:

- МВКУБ/С;

- модуль «Монокуб»;

- МВК/U;

- КУБ-COM;

- модуль МВ3S/С-К.

В модуле МВКУБ/С — два процессора «Эльбрус», в остальных установлен один чип. В системе типа МВ3S/С-К присутствует дополнительный модуль флеш-памяти, предназначенный для двоичной трансляции.

Собственно, в каждом из представленных в перечне устройств есть встроенный флеш-диск, на который можно инсталлировать операционную систему — то есть, строго говоря, компьютер будет функциональным даже без подключения жестких дисков.

Вычислительные комплексы

Другая категория девайсов, созданных на базе процессоров «Эльбрус», - вычислительные комплексы. К ним относятся готовые компьютеры, которые компания МЦСТ также разработала в широком спектре. Рассмотрим основные решения, созданные российским брендом.

Ноутбук

В линейке вычислительных комплексов присутствует ноутбук, название которого звучит как «Носимый терминал НТ-Эльбрус S».

Он несколько больше по габаритам, чем соответствующего типа компьютеры, распространенные в современных магазинах, однако это обусловлено их высокой степенью защищенности. Характеристики комплекса позволяют запускать на нем базовые офисные приложения.

Десктоп

Интересная модель - «Монокуб-PC», который можно классифицировать как десктоп. В нем установлено 4 Гб ОЗУ и жесткий диск объемом в 500 Гб — вполне среднерыночные показатели. Их к тому же всегда можно увеличить. К данному вычислительному комплексу можно подключить любой монитор, поддерживающий интерфейсы VGA или DVI.

Моноблок

Моноблок "КМ4-Эльбрус" представляет собой универсальный компьютер, он в некоторой степени схож по конфигурации с известными решениями от Apple. Устройство интересно тем, что его экран — сенсорный, а также обладающий приличным разрешением — 1600 на 900 пикселей. Моноблок "КМ4-Эльбрус" также можно использовать с другим монитором.

Сервер

Комплекс «Эльбрус-3С» - это мощный сервер. Он оснащен 16 процессорами. В нем установлено 128 ГБ оперативной памяти. В данном комплексе используются диски твердотельного типа, а также контроллер сети оптического типа. Конструкция комплекса «Эльбрус-3С» - модульная. Благодаря этому его можно конфигурировать в соответствии со спецификой требований заказчика.

Процессор «Эльбрус-4С»

Предмет особой гордости российской компьютерной индустрии — новый 4-ядерный микропроцессор «Эльбрус-4С». Рассмотрим его основные особенности. Он относится к категории 64-разрядных. Каждое из его ядер работает на частоте 800 МГц и может взаимодействовать с 3 каналами ОЗУ типа DDR3-1600. Возможно объединение до 4 процессоров в систему с общим комплексом модулей памяти. Произведен процессор в соответствии с технологией 65 нм. Энергопотребление чипа — порядка 45 ватт.

Общая производительность процессора при задействовании всех ядер — порядка 50 гигафлопс при одинарной точности или же 25 гигафлопс — при двойной. Чип «Эльбрус-4С» совместим с двоичной трансляцией кодов ведущих мировых производителей процессоров — Intel и AMD. Что касается сопоставления скорости работы российского процессора и решений от Intel и AMD, то многое зависит от конкретного режима работы чипов. Безусловно, по номинальному показателю частоты процессор «Эльбрус» уступает микросхемам от ведущих мировых производителей. И потому он, как полагают эксперты, может быть не вполне оптимален для запуска популярных компьютерных игр. Но он работает по иным алгоритмам, предполагающим преимущества в его задействовании при выполнении иного типа операций.

Процессор «Эльбрус 8С»

В числе новейших решений от МЦСТ — процессор «Эльбрус 8С». Он обладает 8 ядрами. Базируется чип на технологическом процессе 28 нм — на уровне ведущих мировых разработок. Процессор обладает 4 МБ кэш-памяти второго уровня, 16 МБ — третьего. Чип совместим с модулями ОЗУ типа DDR3-1600. Производительность новейшего процессора от МЦСТ — 250 гигафлопсов. Этот показатель превосходит цифры, которые показывает чип Intel Core i7 типа 4930K. Его скорость работы - порядка 130-140 гигафлопсов. Известно, что для новейшего процессора от МЦСТ создается отдельный тип материнской платы.

На компьютерах, выпускаемых компанией МЦСТ, установлена операционная система «Эльбрус». Рассмотрим специфику российской ОС более подробно.

ОС «Эльбрус»: общие сведения

Операционная система «Эльбрус» базируется на ядре Linux в версии 2.6.33, однако есть сведения, что планируется модернизация соответствующего компонента ОС до версии 3.10.

Основной дистрибутив для российской ОС — Debian, зарекомендовавший себя как надежное серверное решение. Операционная система «Эльбрус» включает порядка 4 тыс. различных программных пакетов. Дистрибутив включает широкий спектр инструментов для обеспечения работы серверов, а также решения задач, актуальных для пользователя. Так, в структуре ОС «Эльбрус» присутствуют:

- графический интерфейс;

- браузер;

- программы для работы с текстами;

- мультимедийные проигрыватели;

- почтовые клиенты;

- система управления базами данных;

- веб-сервер.

Можно отметить, что ПО, которое предполагается задействовать на ОС «Эльбрус», проходит сертификацию.

Структура «ОС Эльбрус»

Операционная система «Эльбрус» выстроена при одновременном использовании общедоступных мировым разработчикам алгоритмов с открытым кодом, а также средств разработки, созданных специалистами компании МЦСТ. В числе компонентов второго типа — компилятор, способный работать с несколькими компьютерными языками. ОС «Эльбрус», подобно другим распространенным пользовательским операционным системам, может обеспечивать многозадачный режим функционирования ПК.

Специально для данной ОС разработаны концепции управления программными процессами, прерываниями, синхронизацией и т. д. С целью оптимизации ядра Linux под задачи вычислительных комплексов «Эльбрус» была изменена стандартная библиотека, отвечающая за потоки вычислений — libpthread. Вместо нее разработчики ОС создали библиотеку elpthread.

В состав операционной системы «Эльбрус» входят также следующие полезные модули:

- командная строка, которая позволяет пользователю работать с вычислительным комплексом с помощью текстовых команд и взаимодействовать соответствующим способом с различными приложениями;

- инструменты для комплексной архивации файлов с целью повышения удобства их передачи или хранения;

- комплекс средств разработки: компиляторы, редакторы связей, отладчики, ассемблеры, редакторы, трансляторы, различные библиотеки, инструменты документирования и т. д.

В числе ключевых библиотек ОС — Glibe, которая используется также и на других ОС, созданных на базе Linux.

Таковы общие сведения об операционной системе МВК «Эльбрус». Можно отметить, что даннная ОС во многом рассчитана на пользование военными структурами, поэтому в общем доступе, подобно иным дистрибутивам Linux, ее найти трудно.

Интересные факты о разработках от МЦСТ

Операционная система «Эльбрус» и отечественный процессор типа 4С — в числе флагманов компании МЦСТ. Однако российский разработчик, конечно же, не ограничивается выпуском и поддержкой соответствующих решений. Рассмотрим, какие сегодня программные и аппаратные продукты выпускает бренд.

Известно, что ЗАО «МЦСТ» разрабатывает две базовые линейки микропроцессоров — с архитектурой типов VLIW и SPARC. Что касается первой архитектуры, то на ее базе выпускаются процессоры серий МЦСТ-R, а также МЦСТ-4R. Чипы «Эльбрус» относятся к тем, что базируются на архитектуре VLIW. Однако компьютеры серии «Эльбрус» могут оснащаться процессорами обоих типов.

Всего российский разработчик создал три основные ОС. Во-первых, это операционная система типа OSL_3M1, оптимизированная для комплексов «Эльбрус-3М1». Во-вторых, это OSL_90, которая создана для комплекса «Эльбрус-90 микро». В-третьих, это OS_E90, которая базируется на операционной системе Solaris в версии 2.5.1. Первые две ОС часто объединяются под единым названием — ОС «Эльбрус». Также известно, что разрабатывается специальная версия ОС под новейший процессор типа 8С, о котором мы сказали выше.

Интересен тот факт, что название процессоров, готовых решений и ОС, разрабатываемых компанией МЦСТ, практически идентично системе локализации "ЭльбРУС", популярной в 2000 годы среди пользователей компьютеров на базе ОС EPOC. Данная операционная система, согласно некоторым данным, стала прототипом Symbian. Возможности системы локализации «ЭльбРУС» импонировали многим энтузиастам соответствующего типа девайсов. Однако данные, которые бы свидетельствовали о преемственности двух брендов, в распоряжение широкой общественности не поступали.

Перспективы использования ОС «Эльбрус»

Ключевой потребитель разработок МЦСТ сегодня — это, как мы отметили в начале статьи, ВПК. Поэтому программные и аппаратные решения, созданные российским брендом, вероятнее всего, в первоочередном порядке будут закупаться военными структурами. Рассматриваемые разработки компании МЦСТ способны содействовать процессу импортозамещения в ряде IT-сегментов. Это может быть актуально для систем, в которых требуется обеспечить высокий уровень безопасности.

В данном аспекте вычислительные модули, разработанные МЦСТ, имеют отличительную особенность: ключевые компоненты, которые входят в их структуру, обладают необходимой документацией, проходят при необходимости проверки в компетентных структурах. Ожидается, что компьютеры на базе чипов «Эльбрус» серий 4С и 8С будут востребованы не только в военной сфере, но также и в среде гражданских потребителей.

fb.ru

процессор российского производства. Технические характеристики и история создания

С момента зарождения вычислительной техники в нашей стране проектирование высокопроизводительных систем рассматривалось как одна из важнейших целей отечественной науки. С 90-х годов исследования были связаны с принципиально новым условием – необходимостью выполнения новых разработок на базе российских микропроцессоров. В итоге был создан «Эльбрус» – процессор, по своим вычислительным мощностям не уступающий лучшим зарубежным моделям.

История создания

В настоящее время всего в нескольких странах мира проектируют компьютеры на микропроцессорах собственной разработки – в США, Англии, Японии и Китае. Очевидно, что в рамках безопасности и импортозамещения России также требуется свой процессор, достаточный для обеспечения требований вооруженных сил, силовых ведомств, органов управления и образования. А по возможности – и коммерциализация продукта. После десятилетий активных работ ученым и инженерам Московского центра Спарк-технологий (МЦСТ) не стыдно представить новейшую разработку 2014-15 годов: восьмиядерный процессор «Эльбрус 8с». Но до этого исторического события был пройден длинный путь теоретических расчетов и практических изысканий.

В СССР выдающееся значение в становлении и развитии вычислительной техники имели работы академика С. А. Лебедева. В руководимом им при Академии наук Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ) были созданы электронные вычислительные машины (ЭВМ) пятнадцати моделей – от первых, ламповых, до быстродействующих машин на интегральных схемах.

«Эльбрус-1»

Идея архитектурной линии, впоследствии заложенной в российский процессор «Эльбрус», родилась в 1969 году. Поводом для разработок послужила необходимость «интеллектуализации» стратегических систем. Главным конструктором стал В. С. Бурцев, выдающийся специалист по вычислительной технике, впоследствии академик РАН.

В 1979 году в ИТМ и ВТ госкомиссии было представлено первое поколение многопроцессорного вычислительного комплекса (МВК) «Эльбрус». Процессор был спроектирован на базе TTL-логики. Система использовалась в военной промышленности.

«Эльбрус-2»

Через шесть лет успешно прошло испытание второе поколение МВК «Эльбрус». Процессор и новая элементная база были полностью отечественной разработки. Система базировалась на быстродействующих интегральных схемах с эмиттерно-связанной логикой серии ИС-100. Производительность «Эльбрус-2» в десятипроцессорной конфигурации составляла 125 млн. операций в секунду.

МВК строился по модульному принципу с повышенной надежностью. Благодаря быстродействию и отказоустойчивости комплекс использовался много лет в ключевых объектах стратегических систем. Уникальные для того времени характеристики МВК достигались внедрением и развитием ряда передовых идей в организации вычислительного процесса.

«Эльбрус-3»

Следующим этапом (1986-1994) стало создание третьего поколения МВК «Эльбрус». Процессор стал еще более мощным, элементная база – более совершенной. Руководителем проекта выбрали член-корреспондента АН Б. А. Бабаяна. Кстати, он внес фундаментальный вклад в разработку МВК «Эльбрус-1» и «Эльбрус-2».

Оценив преимущества и недостатки разработанной им суперскалярной архитектуры, реализованной во втором поколении МВК, Борис Арташесович предложил более продвинутую реализацию концепции широкого командного слова. До развала Союза специалисты успели собрать опытный образец, однако финансирование в дальнейшем новые власти прекратили.

Новейшее время

Продолжение этой проектной линии связано с деятельностью ЗАО МЦСТ. В его структуре ведущие отечественные микроэлектронщики, сделав принципиальную ставку на использование микропроцессорных технологий, приступили к созданию двух серий микропроцессоров и вычислительных комплексов на их основе. Эти работы впоследствии позволили создать мощный русский процессор «Эльбрус» 2014 года выпуска.

Проектной основой первой серии стала открытая архитектура Scalable Processor Architecture (SPARC), специфицированная корпорацией Sun Microsystems. На ее основе были созданы процессоры семейства «R».

Базой второй серии стала оригинальная архитектура «Эльбрус», развивающая принципы, которые были апробированы и заложены в МВК-3 (первоначально она именовалась «архитектура E2k»). Всего было создано четыре основных типа процессоров. Итак, «Эльбрус» (процессор): сравнение моделей приведено в таблице ниже.

R150

R500

R500S

R1000

Год создания

2001

2004

2007

2011

Тактовая частота

150МГц

500МГц

500МГц

1000МГц

Техпроцесс

350нм

130нм

130нм

90нм

Количество ядер

1

1

2

4

Производительность

150Мф

500Мф

1Гф

16Гф

Эльбрус-3М1

Эльбрус-S

Эльбрус-2С+

Эльбрус-4С

Год создания

2005

2010

2011

2014

Тактовая частота

300МГц

500МГц

500МГц

800МГц

Техпроцесс

130нм

90нм

90нм

65нм

Количество ядер

1

1

2+

4

Производительность

4,8Гф

8 Гф

28Гф

50Гф

«Эльбрус-4с»

Одной из последних удачных разработок компании МЦСТ стал процессор «Эльбрус-4с». Его архитектура основана на оригинальной разработке, базой для которой послужила микроархитектура VLIW. За процессы вычисления отвечают 4 ядра по 800 МГц, кэш-память по 2 Мб на каждом ядре.

Несмотря на кажущуюся архаичность в плане технологии производства (большие размеры, небольшая частота, техпроцесс «прошлого века» 65 нм), эффективность электронного устройства сравнима с процессорами Intel серии «i». При меньшем потреблении мощности (45 Вт) его производительность составляет до 50 Гфлопс. Для сравнения: старшая модель Intel Core i7-975 Extreme Edition имеет производительность 53 Гфлопс при гораздо больших частотах и энергопотреблении. Этот современный русский процессор «Эльбрус» 2014 года выпуска прошел положенные испытания и вышел в серию.

«Эльбрус-8С»

Похоже, время эволюции закончилось, настал черед революционного для отечественной микроэлектроники прорыва. ЗАО «МЦСТ» совместно с Институтом электронных управляющих машин разработало и выпустило инженерные образцы продукта нового поколения. К промышленному производству готовится процессор «Эльбрус 8с», создаваемый по 28-нанометровому техпроцессу.

Работать устройство будет в паре с контроллером также отечественной разработки КПИ-2. Хотя контроллер пока выпускается по 65 нм техпроцессу, он поддерживает три гигабитных сетевых контроллера Ethernet, 20 линий шины PCI-Express 2.0, восемь USB-портов 2.0, восемь SATA-портов. Обмен данными с процессором составляет 16 Гб/сек.

Технические характеристики

Производитель раскрыл основные характеристики новейшей системы «Эльбрус»:

  • Процессор – 8 ядер без гипертрединга.
  • Площадь кристалла – 350 мм2.
  • Кэш второго уровня для каждого ядра – 512 Кв.
  • Кэш третьего уровня является общим – 16 Мб.
  • Исполнение за такт – 30 операций.
  • Частота тактовая – 1,3 ГГц, при этих параметрах гарантируется бесперебойная работа всех ядер неограниченное время, даже при стопроцентной загрузке.
  • Производительность (пиковая) – 250 Гфлопс.
  • Мощность – 60-90 Вт.
  • Лицензионная независимость от Intel, при этом обеспечена поддержка основных операционных систем с архитектурой x86/x86-64.

Как видим, российский процессор "Эльбрус" последнего поколения в пять раз производительнее модели 4С.

Архитектура

В качестве важнейшего результата компания ЗАО МЦСТ разработала оригинальную микропроцессорную архитектуру «Эльбрус». Процессор ориентирован на получение максимальной для данных аппаратных ресурсов показателей производительности. В общей классификации она относится к категории архитектур, использующих принцип широкого командного слова VLIW (Very Large Instruction Word), когда компилятор формирует для параллельного исполнения последовательности групп команд (широкие командные слова), в которых отсутствуют зависимости между командами внутри группы и сведены к минимуму зависимости между командами в разных группах.

Таким образом, русский процессор «Эльбрус» в высокой степени использует параллелизм на уровне операций, присутствующий в данном программном коде. В результате достигается большая архитектурная скорость за счет освобождения аппаратуры от функций распараллеливания, присущих суперскалярным архитектурам, и передачи их оптимизирующему компилятору. Это обусловило и другую важнейшую особенность, свойственную архитектуре «Эльбрус» – низкий уровень энергопотребления аппаратуры.

Наряду с эффективным использованием параллелизма операций в архитектуре устройства «Эльбрус» заложена реализация и других видов (уровней) параллелизма, свойственных вычислительному процессу:

  • параллелизма задач в многомашинных комплексах;
  • параллелизма потоков управления на общей памяти;
  • векторного параллелизма.

Совместимость с архитектурой x86

В качестве принципиального требования к архитектуре разработчики изначально рассматривали обеспечение эффективной двоичной совместимости с доминирующей архитектурой микропроцессора Intel x86. Она реализуется на базе скрытой динамической трансляции и ее поддержки в аппаратуре микропроцессора «Эльбрус». Также к определяющим свойствам новой отечественной архитектуры относится развитая аппаратная поддержка защищенных вычислений (модульного программирования), существенно облегчающая работу программистов при создании больших программных комплексов с ограниченными сроками исполнения.

Практическое применение

Где же планируется применять российские процессоры? Необходимо понимать, что данная продукция разрабатывается с единственной целью – обеспечить самодостаточную, независимую от поставок и лицензирования микроэлектронику и вычислительную технику. Компьютеры на процессоре «Эльбрус» с повышенным уровнем безопасности и защищенностью от компьютерных вирусов востребованы в военной промышленности, в службах безопасности, важных государственных учреждениях.

Между тем, система позволяет устанавливать привычные Windows и Linux, что открывает путь если не к рядовому потребителю, то к корпоративному сектору. Компания МЦСТ предлагает защищенные компьютеры и серверы, способные функционировать в неблагоприятных окружающих условиях.

fb.ru

Краткое описание архитектуры Эльбрус/Эльбрус

Работы над архитектурой «Эльбрус» начались в 1986 г. в коллективе Института точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ) им. С.А. Лебедева, в котором до этого были созданы советские высокопроизводительные комплексы «Эльбрус-1» и «Эльбрус-2». Разработка вычислительного комплекса «Эльбрус-3», которая велась под руководством Б.А. Бабаяна, была завершена в 1991 г. В этом вычислительном комплексе впервые были воплощены в жизнь идеи явного управления параллелизмом операций с помощью компилятора.

Начавшиеся с 1992 г. экономические изменения в России не позволили разработчикам «Эльбруса-3» завершить наладку комплекса. В том же 1992 г. коллектив разработчиков машин семейства «Эльбрус» выделился в компанию ЗАО «МЦСТ» и начал вести работы над микропроцессорной реализацией архитектуры «Эльбрус».

Архитектура «Эльбрус» - оригинальная российская разработка. Ключевые черты архитектуры «Эльбрус» - энергоэффективность и высокая производительность, достигаемые при помощи задания явного параллелизма операций.

Ключевые особенности архитектуры Эльбрус

В традиционных архитектурах типа RISC или CISC (х86, PowerPC, SPARC, MIPS, ARM), на вход процессора поступает поток инструкций, которые рассчитаны на последовательное исполнение. Процессор может детектировать независимые операции и запускать их параллельно (суперскалярность) и даже менять их порядок (внеочередное исполнение). Однако динамический анализ зависимостей и поддержка внеочередного исполнения имеет свои ограничения: лучшие современные процессоры способны анализировать и запускать до 4-х команд за такт. Кроме того, соответствующие блоки внутри процессора потребляют заметное количество энергии.

В архитектуре «Эльбрус» основную работу по анализу зависимостей и оптимизации порядка операций берет на себя компилятор. Процессору на вход поступают т.н. «широкие команды», в каждой из которых закодированы инструкции для всех исполнительных устройств процессора, которые должны быть запущены на данном такте. От процессора не требуется анализировать зависимости между операндами или переставлять операции между широкими командами: все это делает компилятор, исходя из анализа исходного кода и планирования ресурсов процессора. В результате аппаратура процессора может быть проще и экономичнее.

Компилятор способен анализировать исходный код гораздо тщательнее, чем аппаратура RISC/CISC процессора, и находить больше независимых операций. Поэтому в архитектуре Эльбрус больше параллельно работающих исполнительных устройств, чем в традиционных архитектурах, и на многих алгоритмах она демонстрирует непревзойденную архитектурную скорость.

 

Возможности архитектуры Эльбрус:

  • 6 каналов арифметико-логических устройств (АЛУ), работающих параллельно.
  • Регистровый файл из 256 84-разрядных регистров.
  • Аппаратная поддержка циклов, в том числе с конвейеризацией. Повышает эффективность использования ресурсов процессора.
  • Программируемое асинхронное устройство предварительной подкачки данных с отдельными каналами считывания. Позволяет скрыть задержки от доступа к памяти и полнее использовать АЛУ.
  • Поддержка спекулятивных вычислений и однобитовых предикатов. Позволяет уменьшить число переходов и параллельно исполнять несколько ветвей программы.
  • Широкая команда, способная при максимальном заполнении задать в одном такте до 23 операций (более 33 операций при упаковке операндов в векторные команды).

 

 

Производительность на реальных задачах:

Ниже приведена производительность процессора Эльбрус-2С+ на задачах из пакета SPEC2000 по сравнению с процессорами Intel Pentium-M ULV (1ГГц, кэш-память 1М, 2хDDR-266) и Intel Atom D510 (1,66 ГГц, кэш-память 1М, DDR2-800).  

Данные для Intel Pentium-M ULV получены с сайта spec.org, компилятор ICC 9.1. Для замера производительности процессора Intel Atom D510 использовалась собственная сборка тестов SPEC силами сотрудников МЦСТ.

Важно отметить, что правила комитета SPEC запрещают осуществлять модификацию исходных кодов тестов. Практика показала, что архитектура Эльбрус обладает значительным резервом производительности, который можно задействовать путём модификаций исходного кода в критических участках. 

Эмуляция архитектуры х86

Еще на этапе проектирования МП Эльбрус у разработчиков было понимание важности поддержки программного обеспечения, написанного для архитектуры Intel х86. Для этого была реализована система динамической (т.е. в процессе исполнения программы, или «на лету») трансляции двоичных кодов х86 в коды процессора Эльбрус. Фактически, система двоичной трансляции создает виртуальную машину, в которой работает гостевая ОС для архитектуры х86. Благодаря нескольким уровням оптимизации удается достичь высокой скорости работы оттранслированного кода (см. диаграммы выше). Качество эмуляции архитектуры х86 подтверждается успешным запуском на платформе Эльбрус более 20 операционных систем (в том числе несколько версий Windows) и сотен приложений.

 

Защищенный режим исполнения программ

Одна из самых интересных идей, унаследованных от архитектур Эльбрус-1 и Эльбрус-2 – это так называемое защищенное исполнение программ. Его суть заключается в том, чтобы гарантировать работу программы только с инициализированными данными, проверять все обращения в память на принадлежность к допустимому диапазону адресов, обеспечивать межмодульную защиту (например, защищать вызывающую программу от ошибки в библиотеке). Все эти проверки осуществляются аппаратно. Для защищенного режима имеется полноценный компилятор С/С++ и библиотека run-time поддержки.

Даже в обычном, «незащищенном» режиме работы МП Эльбрус имеются особенности, повышающие надежность системы. Так, стек связующей информации (цепочка адресов возврата при процедурных вызовах) отделен от стека пользовательских данных и недоступен для таких вирусных атак, как подмена адреса возврата. Стоит отдельно отметить, что в настоящее время вирусов для платформы «Эльбрус» просто не существует.

Сфера применения микропроцессоров архитектуры Эльбрус
Расширенный температурный диапазон, возможность локализации производства Государственный заказ, промышленные компьютеры, автомобильная электроника

Повышенная защищенность от вирусных атак

Платежные терминалы, сетевые экраны, взломоустойчивые серверы
Высокая производительность на криптографических алгоритмах Модули шифрования, защищенные тонкие клиенты, прочие системы безопасности
Высокая производительность на вычислениях с действительными числами (float, double) Робототехника, авионика, промышленные контроллеры, системы обработки изображений, суперкомпьютеры
Работа под управлением бинарного компилятора в режиме совместимости с архитектурой х86 Интернет-терминалы, маломощные рабочие станции, малогабаритные настольные и встраиваемые компьютеры
Защищенный режим Особо ответственные системы, отладочные стенды

Любое упоминание зарегистрированных торговых марок производится только для целей идентификации. Вышеупомянутые зарегистрированные торговые марки являются собственностью соответствующих частных владельцев и корпораций.

www.elbrus.ru

Российский процессор. Процессоры российского производства

Разработчики из РФ начали создавать собственные микропроцессоры, которые считаются вполне конкурентоспособными в отношении продукции ведущих мировых брендов. Есть уже как серийные образцы, готовящиеся к промышленному выпуску, так и планируемые разработки. Какие российские процессоры — действующие или перспективные — заслуживают особого внимания?

Основные разработчики российских процессоров

Российская IT-индустрия активно развивается. В числе самых технологичных ее сегментов — это разработка микропроцессоров, предназначенных для использования в составе ПК, и серверов, которые принято относить к IBM-архитектуре. Сейчас на этом рынке властвуют два мировых бренда — Intel и AMD. Конкурентных им разработок в мире очень немного. Но таковые могут быть предложены российскими инженерами.

В числе перспективных микросхем из РФ, которые могут стать конкурентами Intel и AMD, принято считать процессор «Байкал». Предполагается, что данный чип будет устанавливаться на компьютеры, заказываемые госструктурами. Самый, вероятно, известный микропроцессорный вендор, создавший работающие и готовящиеся к серийному выпуску образцы микросхем, — это компания МЦСТ. Он выпускает чипы под брендом «Эльбрус» в широком спектре модификаций.

Рассмотрим подробнее, какими особенностями характеризуются перспективные и действующие процессоры российского производства.

Процессор на перспективу: «Байкал»

В июне 2014 года российские СМИ облетела новость: Министерство промышленности и торговли осуществило заказ на разработку микропроцессоров, которые предполагалось впоследствии устанавливать на ПК, приобретаемые для государственных нужд. Речь идет о чипах под брендом «Байкал». Какие примечательные факты характерны для данной микросхемы? Процессор «Байкал» начала разрабатывать компания «Байкал Электроникс». Финансируется проект центром «Т-Нано», который создан корпорацией «Т-Платформы», при участии «Роснано». В работе над процессором занята также Объединенная приборостроительная корпорация. Известно, что в проекте, возможно, будут участвовать такие бренды, как Depo Computers, «Аквариус», а также Kraftway.

Предполагается, что процессор «Байкал» будет создан в нескольких модификациях. Первыми будут, согласно некоторым данным, 8-ядерные микросхемы Baikal M, а также M/S для ПК и серверов. Они будут выпускаться на базе технологии 28 нм, а также ядер Cortex A57, работающих по 64-разрядному принципу. Производительность процессоров «Байкал» составит порядка 2 ГГц. Ожидается, что микросхемы будут совместимы с ОС Linux. Впоследствии будут выпускаться также 16-ядерные микросхемы. Они будут выполнены по технологии 16 нм. Есть сведения о том, что российский процессор «Байкал» в рамках первых партий будет производиться тайваньской компанией TSMC.

Бренд «Эльбрус»: основные факты

Другой известнейший как в РФ, так и за рубежом микропроцессорный бренд - «Эльбрус». Чипы под этой маркой уже выпущены в нескольких разновидностях. Есть двухъядерный процессор «Эльбрус». Есть чипы с 4 и даже 8 ядрами.

Есть сведения, что в ближайшее время ПК на основе данных процессоров будут выведены на рынок. Сейчас на базе чипов «Эльбрус» созданы действующие образцы компьютеров самых разных модификаций — ноутбуков, моноблоков, десктопов, серверов. Основными заказчиками ПК, в которых будет устанавливаться российский процессор, разработанный компанией МЦСТ, как ожидается, будут оборонные структуры. Также есть надежды на спрос со стороны крупных бизнесов. Чипы «Эльбрус» могут работать под основными ОС для компьютеров IBM-архитектуры — Windows, Linux.

Рассмотрим подробнее, как создавались процессоры «Эльбрус».

Процессоры «Эльбрус»: история

Первый компьютер, с которого начинается история бренда, был создан советскими учеными в 70-х годах. Им стал вычислительный комплекс «Эльбрус-1». Он был основан на микросхемах типа TTL и содержал в своей структуре 10 процессоров общей производительностью порядка 15 мегафлопс. В некоторой степени это была уникальная машина: в частности, в ней был реализован принцип параллельного выполнения команд. По некоторым данным, в мире подобных ЭВМ еще разработано тогда не было. Объем ОЗУ в «Эльбрус-1» составлял 64 МБ — более чем прилично.

Для уникального советского компьютера начала разрабатываться собственная операционная система и отдельные языки программирования. В 1985 году появился комплекс «Эльбрус-2», представлявший собой усовершенствованную модель первой машины. Он отличался обновленной элементной базой на микросхемах типа ЭСЛ. Общая производительность процессоров вычислительного комплекса была более 125 мегафлопс. В архитектуре данного компьютера был реализован модульный принцип. Комплекс «Эльбрус-2» характеризовался высоким уровнем быстродействия и устойчивостью работы. Известно, что он использовался на различных военных объектах. Всего советская промышленность выпустила 30 комплексов «Эльбрус-2».

В 1990 году был изготовлен опытный образец компьютера «Эльбрус-3». Но в то время, в связи со сложной политической обстановкой в стране, финансирование проекта было прекращено. Тем не менее, уже в 1992-м было образовано ТОО «Московский центр SPARC-технологий», вскоре переименованное в компанию МЦСТ. Фирма стала выпускать промышленные системы, которые базировались на популярной тогда технологии SPARC, созданной Sun Microsystems.

Решения на базе SPARC

Работая с решениями на базе SPARC, компания МЦСТ разрабатывала собственный продукт в виде микропроцессора. В ранних версиях его архитектура была известна под названием E2k. Первая модель процессора на ее основе, получившая название R150, была выпущена в 2001 году. Техпроцесс предполагал использование технологии 350 нм. Работал тот российский процессор на частоте в 150 МГц при производительности, составляющей порядка 150 мегафлопс.

В 2004 году появился гораздо более мощный чип — R500. Его тактовая частота составляла 500 МГц. Выпускался он в рамках более высоких технологичных стандартов — 130 нм. В 2007-м компания МЦСТ выпустила двухъядерный процессор R500S, включивший в себя наработки в сфере технологии SPARC. Его производительность составляла 1 гигафлопс.

Одновременно с развитием микросхем на базе SPARC компания МЦСТ занималась созданием процессора, полностью основанного на собственных разработках ее инженеров. Так, к 2007 году был создан и прошел государственные испытания российский процессор «Эльбрус». Он был изготовлен в соответствии со стандартом 130 нм и работал на частоте 300 МГц. Процессор был оснащен одним ядром и функционировал на скорости 4,8 гигафлопс. Данный чип, а также наработки по нему, положили начало целому семейству микросхем, выросших в технологичные, высокопроизводительные решения. Рассмотрим их.

«Эльбрус-S»

Первый серийный чип от МЦСТ - это процессор «Эльбрус-S», который появился в 2010 году. Он выпускался по стандарту 90 нм. Данная микросхема могла работать при частоте в 500 МГц и обеспечивать производительность порядка 8 гигафлопс.

Можно отметить, что аналогичную производительность тогда мог показывать чип AMD Athlon 64, функционирующий на частоте 2,2 ГГц.

«Эльбрус-2С+»

В 2011-м появилась следующая модификация процессора — чип «Эльбрус-2С+». Он был изготовлен также в соответствии с архитектурой 90 нм, но его производительность была намного выше — 28 гигафлопс. Можно отметить, что аналогичных показателей могли достигать такие чипы, как Intel Core 2 Duo, а также Intel Core i3. Есть сведения, что подобного прогресса разработчикам удалось достичь благодаря тому, что сопровождают процессор 4 ядра дополнительной микросхемы. Данный компонент осуществляет цифровую обработку сигнала. Однако встроенный процессор соответствующего типа, как посчитали инженеры МЦСТ, характеризовался слишком высокой ресурсоемкостью в процессе выпуска. Поэтому в следующих моделях «Эльбрус» он был заменен альтернативными решениями.

«Эльбрус-4С»

В 2014 году начался серийный выпуск очередного микропроцессорного шедевра - «Эльбрус-4С». Данный чип изготовлен по технологии 65 нм. Его ядра (всего их, соответственно, 4) функционируют на частоте 800 МГц. Каждое из них оснащено 2 МБ кэш-памяти. Это позволило добиться производительности процессора в 50 гигафлопс. Это почти столько же, как, например, у чипа Intel Core i7-975 — 53 гигафлопса. При этом мощность российского чипа — 45 Вт. В данном аспекте питание процессора «Эльбрус-4С», как считают многие эксперты, экономичнее, чем у американской разработки.

Чип с 4 ядрами от МЦСТ — один из самых универсальных. Типы компьютеров, в которые может быть установлен данный процессор, — ПК, ноутбуки, сервера, моноблоки. Собственно, в линейке вычислительных комплексов, которые также выпускает компания МЦСТ, присутствуют машины во всех отмеченных конфигурациях.

«Эльбрус-8С»

Новейший процессор от МЦСТ - обладающий 8 ядрами «Эльбрус-8С». Чип работает на базе стандарта 28 нм, что вплотную приближает его к ведущим мировым образцам микропроцессоров. Кэш-память второго уровня на ядрах микросхемы «Эльбрус-8С» — 4 МБ, третьего — 16 МБ. Процессор может работать с распространенным стандартом ОЗУ типа DDR3 1600. Производительность чипа, измеряемая на вычислениях с одинарной точностью, — 250 гигафлопс. В процессоре есть 4 контроллера памяти. Показатель пропускной способности для каналов межпроцессорного обмена данными — 16 ГБ/сек. Отмеченная производительность чипа — 250 гигафлопс. Как она соотносится с показателями мировых аналогов российского процессора? Можно отметить, что чип Intel Core i7 4930K выдает порядка 130-140 гигафлопс. Специально для новейших процессоров «Эльбрус» создаются новые материнские платы, а также отдельная версия ОС. Также, возможно, будут разработаны многопроцессорные компьютеры на базе чипа.

Есть сведения, что к 2018 году компания МЦСТ выпустит процессоры типа «Эльбрус-16С». Их расчетная производительность — 1 терафлопс. Ожидается также, что технологический процесс чипов будет базироваться на стандартах менее 28 нм.

Перспективы чипов

Как оценивают эксперты выпускаемые российским брендом процессоры? Отзывы очень многих IT-специалистов, можно сказать, восторженные.

Причин тому несколько. Например, многие разработчики гордятся уже тем, что процессор был создан именно в России, причем в условиях, когда долгое время экономическая ситуация не способствовала активному развитию IT-индустрии в столь высокотехнологичном и наукоемком сегменте. В плане производительности процессоров оценки также в целом положительные.

Есть некоторые замечания у специалистов, которые касаются маркетинговых перспектив чипов. Чтобы сделать их рентабельными, нужны большие рынки сбыта, которые заняты мировыми лидерами. Соревноваться с ними, полагают эксперты, будет непросто.

Вместе с тем, как считают некоторые аналитики, процессоры «Эльбрус» вполне могут стать достойной альтернативой решениям от Intel и AMD внутри РФ, особенно в части военных поставок, при которых к разработчикам выдвигаются самые жесткие требования в аспекте надежности электронных компонентов и безопасности их использования. Компания МЦСТ, полагают эксперты, вполне способна обеспечить соответствие выпускаемых ею процессоров данным требованиям.

ОС «Эльбрус»

Стоит отметить, что специально для вычислительных комплексов от МЦСТ, работающих на процессоре «Эльбрус», была создана отдельная операционная система. Ее основой стало ядро Linux в версии 2.6.33, однако подвергшееся глубокой фундаментальной переработке. В результате появилась ОС «Эльбрус», характеризующаяся высочайшим уровнем безопасности и устойчивости в работе. В создании российской операционной системы принимали активное участие специалисты ОАО ИНЭУМ им. И. С. Брука.

fb.ru

Эльбрус-8С (ТВГИ.431281.016) — центральный процессор 1891ВМ10Я/МЦСТ

Номенклатура
Серия микросхемы 1891ВМ10Я
Модельный ряд 1891ВМ10АЯ — с тактовой частотой до 1300 МГц1891ВМ10БЯ — с тактовой частотой до 1000 МГц
Технические характеристики
Архитектура Эльбрус, версия 4
Масштабируемость 8 ядер в процессоре4 процессора в модуле (16 Гбайт/с попарные связи)2 модуля в машине
Тактовая частота 1300 МГц (1891ВМ10АЯ)1000 МГц (1891ВМ10БЯ)
Пиковая производительность 25 операций в такт в каждом ядре (8 цел., 12 веществ.)250 GFLOPS одинарной точности, 125 GFLOPS двойной точности
Кэш-память L1: 64 Кбайт данные + 128 Кбайт команды в каждом ядреL2: 512 Кбайт в каждом ядре, 4 Мбайт суммарноL3: 16 Мбайт в процессоре
Оперативная память 4 канала DDR3-1600 registered ECC, до 51,2 Гбайт/с64 Гбайт на процессор1 Тбайт адресное пространство машины
Периферия 1 канал ввода-вывода, до 16 Гбайт/ссовместимый контроллер — КПИ-2
Технологические параметры
Топология 2,73 млрд. транзисторов28 нм техпроцесс, 321 мм² площадь кристалла
Корпус 59,5×43,0×4,6 мм, 32,0 г2028 контактов FCBGA
Электропитание 0,9 В, 1,0 В, 1,15 В, 1,5 В, 1,8 В80 Вт (1891ВМ10АЯ)60 Вт (1891ВМ10БЯ)
Условия эксплуатации −60…+85 °C−40…+90 °C
Доступность серийный выпуск с 2016 года
Документация ТВГИ.431281.016

www.mcst.ru

Эльбрус-1С+ (ТВГИ.431281.017) — центральный процессор 1891ВМ11Я/МЦСТ

Номенклатура
Серия микросхемы 1891ВМ11Я
Модельный ряд 1891ВМ11АЯ — с тактовой частотой до 1000 МГц1891ВМ11БЯ — с тактовой частотой до 800 МГц1891ВМ11ВЯ — с тактовой частотой до 600 МГц
Технические характеристики
Архитектура Эльбрус, версия 4
Количество ядер 1 ядро МЦСТ «Эльбрус» общего назначения1 ядро МЦСТ «MGA2» с ускорителем 2D-графики1 ядро Vivante «GC2500» с ускорителем 3D-графики
Тактовая частота 1000 МГц (1891ВМ11АЯ) 800 МГц (1891ВМ11БЯ) 600 МГц (1891ВМ11ВЯ) 800 МГц (GC2500)
Пиковая производительность 25 операций в такт в каждом ядре (8 цел., 12 веществ.)24 GFLOPS одинарной точности, 12 GFLOPS двойной точности(без учёта производительности видеоядра)
Кэш-память L1: 64 Кбайт данные + 128 Кбайт командыL2: 2 Мбайт
Оперативная память 2 канала DDR3-1600 registered ECC, до 25,6 Гбайт/с32 Гбайт максимальный объём
Видеосистема 2 независимых канала вывода (2×HDMI, 1×LVDS, 1×VGA)1920×1080 (Full HD) на 2 независимых монитора2560×1440 (Quad HD) на 1 монитор
Периферия 1 канал ввода-вывода, до 16 Гбайт/ссовместимый контроллер — КПИ-2
Технологические параметры
Топология 375 млн. транзисторов40 нм техпроцесс, 122 мм² площадь кристалла (9,54×12,78 мм)
Корпус 34,6×34,6×3 мм1156 контактов HFCBGA
Электропитание 0,75 В, 1,0 В, 1,1 В, 1,2 В, 1,5 В, 1,8 В10 Вт (1891ВМ11АЯ) 8 Вт (1891ВМ11БЯ) 6 Вт (1891ВМ11ВЯ)реализована технология энергосбережения
Условия эксплуатации −60…+90 °C
Доступность серийный выпуск с 1 квартала 2016 года
Документация ТВГИ.431281.017

www.mcst.ru

История процессоров Эльбрус — Циклопедия

История процессоров Эльбрус — условное название событий, связываемых с созданием советских процессоров «Эльбрус».

Согласно Лента. Ру, «Достоверно известна только одна — за последние тридцать лет — попытка создать в России автономную аппаратную платформу без западных деталей. Это история процессоров „Эльбрус“».lenta.ru

[править] Вильям Берроуз

Эта история начинается в 1886 году. В этом году удачливый изобретатель Вильям Берроуз в американском городке Сан-Луис основал компанию American Arithmometer Company, переименованную впоследствии (после переезда в Детройт в 1905 году) в Burroughs Adding Machine Company.

Компания, как подсказывает её название, специализировалась на выпуске механических вычислительных машин. В СССР аналоги некоторых из них впоследствии производил завод им. Феликса Дзержинского. Кстати, любопытно, что ещё в 1906 году в содружестве с фирмой Генри Форда усилиями обеих компаний был создан автомобиль для бизнесменов со встроенной в специальный отсек вычислительной машиной Берроуза. Так что идея о компьютере, который всегда с тобой, позднее воплотившаяся в ноутбуке, берёт начало ещё с тех времён.

[править] Суперкомпьютеры Burroughs Corporation

Фирма становится ведущей в производстве вычислительных машин, её компьютеры становятся всё сложнее и мощнее. В 1952 году именно Burroughs создаёт память для первой в мире ЭВМ — знаменитого ENIAC'а. Через год фирма переименовывается в Burroughs Corporation. Одним из важных направлений её деятельности становится разработка суперкомпьютеров.

Особенность суперкомпьютеров Burroughs состояла в аппаратной реализации языка программирования высокого уровня. В качестве такого языка был в конце 60-х годов выбран ALGOL-68 — вероятно, наиболее мощный из всех «паскалеподобных» языков. Что важно, ALGOL-68 был рассчитан на распараллеливание вычислений. Язык был настолько мощным, что его реализации на других неспециализированных системах (реализацией ALGOL-68 на ЕС ЭВМ — аналоге американских IBM-360 — занимался, например, Ленинградский Государственный Университет) не получили распространения, как слишком медленные. ALGOL-68 был вершиной структурного программирования, хотя на смену ему уже поднимались объектно-ориентированные технологии.

[править] Burroughs и International Business Machines

Но вернёмся к Burroughs. В начале 80-х годов прошлого века на заводах и в проектировочных центрах фирмы трудилось почти 20 тысяч человек. Тем не менее к концу этого десятилетия фирму победил ещё более мощный конкурент — «Голубой гигант» — фирма International Business Machines. На этом закончилась история Burroughs.

Но история созданных Burroughs компьютеров не закончилась на крахе фирмы. Они были достаточно сложными — аппаратная реализация сложных программных конструкций не позволяла их сильно упростить, зато как суперкомпьютеры они были на высоте — и послужили прототипом для суперкомпьютеров СССР, благо операционные системы для них можно было для начала заимствовать, а образцы самих суперкомпьютеров, в отличие от конкурировавших с ними суперкомпьютеров Cray, были удачно закуплены через третьи страны.

[править] Рождение Эльбруса

СССР в начале 1970-х годов для систем противоракетной обороны срочно требовались мощные суперкомпьютеры. Ими занимался Институт Точной Механики и Вычислительной Техники Академии наук СССР (ИТМ и ВТ). В этом институте ранее были созданы первые советские ЭВМ — как это было и с советскими атомными бомбами, сначала копировавшие американские образцы — разведка в то время работала очень активно. ИТМ и ВТ являлся главным компьютерным проектным центром ВПК. Он и взялся за разработку советских аналогов суперкомпьютеров Burroughs, названных похожим на «эль Берроуз» образом - «Эльбрус». Ведущие сотрудники ИТМ и ВТ увлекались горнолыжным спортом.

Суперкомпьютеры Cray тоже копировались (так и не законченная БЭСМ-10), но эта работа не сулила быстрого успеха и была передана в другую организацию. А работу над советскими аналогами суперкомпьютеров Burroughs вело подразделение ИТМ и ВТ под руководством научного руководителя проекта Б. А. Бабаяна. На рубеже 1977-78 годов появился суперкомпьютер «Эльбрус-1» — 5,5 млн операций в секунду, оперативная память 64 Мегабайта. По тем временам — очень хорошо (хотя и хуже, чем у прототипа). На рубеже 1984-85 годов — «Эльбрус-2» — 125 млн операций в секунду, 144 Мегабайта.

Этими компьютерами оснащались Центр управления космическими полётами, советские ядерные центры, системы противоракетной обороны.

[править] Эльбрус-3/Эль-90

Разработчики, однако, не ограничивались созданием аналогов. В ходе работы появлялось множество новых идей. В 1991 году появился «Эльбрус-3». В нём была существенно усовершенствована архитектура, особенно важной была появившаяся возможность эмулировать код микропроцессоров Intel, что позволяло использовать громадный объём западного программного обеспечения. Но «Эльбрус-3» был изготовлен лишь в нескольких экземплярах (по некоторым данным, только в одном), и то в упрощённом варианте. Заложенная в нём технология ко времени его создания слишком устарела.

Почти одновременно с «Эльбрус-3» (на год раньше) появились первые прототипы микропроцессора с близкой к «Эльбрус-1» и «Эльбрус-2» архитектурой, названного «Эль-90». Разработка микропроцессора с 1986 года велась под руководством участника проектов «Эльбрус-1» и «Эльбрус-2» Владимира Пентковского.

[править] Фирма Sun и Эльбрус-3

Но «Эльбрус-3» был значительно более сложным. Микропроцессорная реализация заложенных в нём средств требовала наличия технологии, далеко превосходившей имевшуюся в СССР. Однако новым советским суперкомпьютером заинтересовалась фирма Sun. Благодаря значительно снизившимся в начале 1990-х годов ограничениям на секретность она заключила весной 1992 года контракт с организовавшейся в «Московский центр SPARC-технологий» (МЦСТ) группой специалистов из ИТМиВТ. Когда в 1994 году на встречу с разработчиками «Эльбруса» приехал президент Sun Дейвид Макнили, он привёз с собой в качестве примера возможностей Sun микросхему, по сложности эквивалентную трети «Эльбруса-3», занимавшего 200  м² и потреблявшего 50 кВт. В результате совместной работы МЦСТ и Sun был разработан «на бумаге» микропроцессор «Эльбрус-2000» (Е2k) — микропроцессорная реализация архитектуры «Эльбрус-3».

[править] Intel, Sun и Эльбрус-2000

Впрочем, заложенными в «Эльбрус-3» решениями воспользовались и другие фирмы, например, заметное влияние этих идей отмечали в процессоре Crusoe, разработанном компанией Transmeta (Бабаян как-то даже высказался: «Фактически, процессор Crusoe — это наша разработка», хотя, скорее всего, это всё же сильное преувеличение), в разработках фирм HP и Intel (процессор Merced). В этом нет ничего удивительного — основатель фирмы Transmeta Дейв Дицел (Dave Ditzel) в составе группы специалистов Sun три года работал вместе со специалистами МЦСТ, а одним из главных архитекторов микропроцессора Pentium-III фирмы Intel был бывший руководитель разработки микропроцессора «Эль-90» Владимир Пентковский.

Sun, однако, не решилась вложить средства в масштабное производство нового микропроцессора, и контракты с компанией были разорваны в начале июня 2004. Эстафету подхватила Intel, пригласив многих разработчиков из МЦСТ в июле 2004 года к себе. Вложения этой компании в развитие высоких технологий были тогда примерно равны соответствующим вложениям России в целом. Покупка части разработчиков МЦСТ обеспечила Intel, помимо прочего, возможность использования почти ста патентов США, защищающих некоторые архитектурные решения «Эльбрус». К тому же, есть мнения, что ориентированная на возможность поддержки кодов микропроцессоров Intel архитектура «Эльбрус-2000» хорошо вписалась бы в рамки дальнейшего совершенствования микропроцессоров этой компании.

[править] Intel+МЦСТ=Эльбрус?

Став частью Intel, коллектив из МЦСТ сохранил часть прежнего руководства — им и сейчас по-прежнему руководит Борис Бабаян, теперь уже один из директоров Software Solutions Group — исследовательского подразделения Intel. После перехода в Intel он был удостоен одной из самых престижных наград компании — титула «Intel Fellow», став первым европейским учёным, удостоенным этой награды.

В Itanium, самом мощном микропроцессоре Intel, также были использованы некоторые идеи, появившиеся ранее в «Эльбрусе». Не обошёл вниманием перспективную архитектуру микропроцессора, совместимую с программами Microsoft, и Билл Гейтс. Сопровождением проекта «Эльбрус-2000» занимался руководитель исследовательского подразделения Microsoft (Telepresence Research Group) Гордон Бэлл, который и сейчас охотно выступает в поддержку этого проекта.

Будет ли Intel выпускать процессор «Эльбрус»? Навряд ли. У неё достаточно своих разработок. Но 500 (скорее все-таки 100—200) новых сотрудников Intel явно не останутся без дела. Заложенные в «Burroughs-Эльбрус» идеи будут реализованы в новых процессорах и их программном обеспечении.

[править] МЦСТ в 21 веке

Несмотря на уход части разработчиков, ЗАО МЦСТ продолжило выполнение государственных заказов. После 2004 года было выпущено несколько чипов (R500, R500S, микропроцессор Эльбрус-3М), а также вычислительные комплексы на их основе (Эльбрус-90микро, Эльбрус-3М1), которые удостоились высоких оценок государственных комиссий. Также было принято решение о сотрудничестве с компанией НПЦ «ЭЛВИС», отечественным разработчиком многоядерных микропроцессоров серии Мультикор [1].

cyclowiki.org