Эльбрус 2000

ELBRUS
ELBRUS
Разработчик	МЦСТ
Разрядность	64-bit
Версии	e3m, e3s, e2s
Архитектура	VLIW (EPIC)
Тип	Регистр-Pегистр
Кодирование СК	8, 16, 24,.. 64 байта
Реализация переходов	предикатные регистры, станки подготовки переходов
Порядок байтов	Little (Bi)
Размер страницы	4 KiB
Открытая?	нет
Регистры
Общего назначения	224 (32 глобальных регистра, два вращающихся регистровых окна), 80 бит
Предикатные	32

Эльбрус
Эльбрус
	Центральный процессор
	; Микропроцессор Эльбрус
Производство	2008
Разработчик	МЦСТ
Производитель	Россия;
Технология производства	0,130 мкм
Маркировка	1891ВМ4Я
Разъём	HFCBGA / 900;
Ядра
	Эльбрус-S

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 характеристикиПравить

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	КМОП 0,13 мкм
Рабочая тактовая частота	300 МГц
Пиковая производительность	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
Разрядность данных	целые — 8, 16, 32, 64 вещественные — 32, 64, 80
Кеш-память	команд 1-го уровня — 64 Кбайт данных 1-го уровня — 64 Кбайт 2-го уровня — 256 Кбайт
Кеш-таблица страниц	512 входов
Пропускная способность	шин связи с кеш-памятью — 9,6 Гбайт/с шин связи с оперативной памятью — 4,8 Гбайт/с
Площадь кристалла	189 мм²
Количество транзисторов	75,8 млн
Количество слоёв металла	8
Тип корпуса / количество выводов	HFCBGA / 900
Размеры корпуса	31×31×2,4 мм
Напряжение питания	1,05 / 3,3 В
Рассеиваемая мощность	6 Вт

ПроизводствоПравить

Производится с июня 2008 года на заводе TSMC в Тайване, на основе библиотеки стандартных ячеек.^[1]^[2]

С 2009 года планировалось начать производство на строящемся в Зеленограде заводе компании Ангстрем, с оборудованием для производства по 130-нм техпроцессу, которое раньше работало на заводе Fab 30 компании AMD.

История созданияПравить

Проект процессора получил широкую известность после статьи Кейта Дифендорфа (Keith Diefendorff) «Русские идут!» («The Russians Are Coming») в журнале Microprocessor Report в феврале 1999 года.^[3] Дэйв Дитцел (Dave Ditzel), основатель корпорации Transmeta, также хорошо отзывался об этом проекте.

Эльбрус 2000 (E2K) — совсем другая архитектура на базе VLIW в отличие от российского вычислительного комплекса Эльбрус-90микро, основанного на 32-разрядной архитектуре SPARC.

В 2002 году в интервью ExtremeTech^[4] Борис Бабаян сообщил, что при технологических нормах 0,1 мкм процессор будет иметь тактовую частоту 3 ГГц и обеспечит производительность порядка 500 SPECint95 ( SPECint — версия статьи «SPECint95» на английском языке англ.) и 1200 SPECfp95.

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	1—2 млрд оп/c (в зависимости от решаемых задач)
Пиковая производительность	23,7 GIPS / 2,4 GFLOPS (64 бит)
Проектные нормы	0,13 мкм
Количество транзисторов	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.^[5]

В июле 2008 года процессор впервые показали прессе. Компьютер Эльбрус-3М при частоте 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.^[2] Линейку процессоров «Эльбрус» в компании МЦСТ собираются развивать в соответствии с Законом Мура, каждые два года удваивая число транзисторов на кристалле.

По обещаниям разработчиков, в 2008 году должна была начаться поставка вычислительных комплексов на базе Эльбруса-3M для нужд ПВО и ПРО, планировалась разработка многоядерных вариантов и переход на более совершённые топологии (сейчас это 130 нм). К концу 2010 года в ЗАО «МЦСТ» завершена разработка микросхемы «Эльбрус-S»^[6].

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 офшорную схему из-за слабости российского законодательства в области интеллектуальной собственности (на 1999 год).^[7]

РазвитиеПравить

В 2014 адаптирован и выпущен упрощённый вариант микропроцессора «Эльбрус-2С+» для выпуска на отечественной фабрике по технологии 90 нм.

С 2016 года производятся процессоры по технологиям 40 нм (высокоинтегрированный энергоэффективный процессор Эльбрус-1С+) и 28 нм (8-ядерный серверный процессор Эльбрус-8С).

План выпуска новых микропроцессоров с архитектурой Эльбрус следующий:

«Эльбрус-2С+» — гибридный (2 ядра «Эльбрус» + кластер из четырёх DSP ядер Мультикор) процессор, 90 нм, 2011
«Эльбрус-2СМ» — упрощённый вариант «Эльбрус-2С+» (без кластера DSP ядер), 90 нм, 300 МГц, к 2014.^[8]
«Эльбрус-4С» (другое название «Эльбрус-2S») — 64 Гфлоп/с, 65 нм, к 2013/2014 г.
«Эльбрус-1С+(1СНК)» — энергоэффективный микропроцессор с одним ядром Эльбрус и встроенным графическим ядром — 24 Гфлоп/с 40 нм, выпускается с 2015 года (Эльбрус-1СНК выпускается с 2019 года).^[9]
«Эльбрус-8С(8СВ)» — 8 ядер Эльбрус, частота 1,3 ГГц и (1,5 Ггц у Эльбрус-8СВ), производительность до 288 Гфлоп/с, 28 нм, производство с 2016 года.^[10]
«Эльбрус-16С» — 16 ядер, 2 ГГц, 750 Гфлоп/с, 16 нм, инженерные образцы получены в декабре 2019 года, производство с 2021 г.^[11]
«Эльбрус-32C» — 32 ядра, 2 ГГц, 2—4 Тфлоп, 10 нм, к 2025 г.^[12]^[13]

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

↑ «Российское — значит лучшее!» Кажется, почти не осталось того, о чём мы могли бы с гордостью сказать это. А уж чтобы так заявить о продукции из области электроники, тем более … (недоступная ссылка)
↑ ¹ ² 100% российский компьютер представлен публике (неопр.). CNews (7 июля 2008). Дата обращения: 29 января 2009. Архивировано из оригинала 16 сентября 2009 года.
↑ Да и njet — «Компьютерра», 1999
↑ Russian «Itanium Killer» Isn’t Dead Yet Архивная копия от 10 ноября 2007 на Wayback Machine // ExtremeTech
↑ Выпуск вычислительного комплекса «Эльбрус-3М1»>
↑ Выпуск системы на кристалле «Эльбрус-S»
↑ Российский чип опережает по быстродействию процессоры INTEL? Архивная копия от 11 апреля 2012 на Wayback Machine // Деловая пресса № 19, 1 декабря 1999
↑ Разработка микропроцессора с архитектурой Эльбрус, адаптированного для производства на отечественной фабрике (неопр.). Дата обращения: 19 ноября 2013. Архивировано из оригинала 25 июня 2014 года.
↑ Экономичный микропроцессор с архитектурой Эльбрус и встроенным графическим ядром (неопр.). Дата обращения: 19 ноября 2013. Архивировано из оригинала 25 июня 2014 года.
↑ Восьмиядерный микропроцессор с архитектурой Эльбрус (неопр.). Дата обращения: 19 июля 2014. Архивировано из оригинала 25 июня 2014 года.
↑ Про ещё один новый 8-ядерный российский процессор — Эльбрус-8СВ (неопр.). Дата обращения: 9 марта 2022. Архивировано 23 сентября 2018 года.
↑ А.К. Ким, В.И. Перекатов, В.М. Фельдман, ПАО «ИНЭУМ им. И.С. Брука», АО «МЦСТ», МФТИ (ГУ) На пути к российской экзасистеме: Планы разработчиков аппаратно-программной платформы «Эльбрус» по созданию суперкомпьютера экзафлопной производительности (неопр.). Дата обращения: 21 сентября 2018. Архивировано из оригинала 21 сентября 2018 года.
↑ Российские технологии «Эльбрус» для персональных компьютеров, серверов и суперкомпьютеров (неопр.). Дата обращения: 25 ноября 2014. Архивировано 4 марта 2016 года.

ЛитератураПравить

Anna Filatova. Elbrus E2K: to Come or Not to Come? Архивная копия от 7 мая 2009 на Wayback Machine X-bit labs, 17 июля 2002
Intel Hires Elbrus Microprocessor Design Team (англ.) eWeek, 24 мая 2004
Игорь Левшин. «Эльбрус» растёт // Computerworld Россия. — 1999. — № 48.
Наталья Дубова. От «Эльбруса-3» — к «Эльбрусу-2000» // Computerworld Россия. — 2000. — № 27—28.
Михаил Кузьминский. От «Эльбруса-3» — к «Эльбрусу-2000» // Computerworld Россия. — 2003. — № 43.
Виктор Картунов. Кое-что об Эльбрусе-2000 Архивная копия от 28 августа 2013 на Wayback Machine — критическая статья на FCenter, 17 декабря 2005
Владислав Мещеряков. 100% российский компьютер возродился (неопр.). CNews (30 июня 2008). Дата обращения: 6 августа 2009. Архивировано из оригинала 22 мая 2009 года.
Paul DeMone. From Russia, With Skepticism (неопр.). Real World Technologies (13 августа 2000). Дата обращения: 10 ноября 2011. Архивировано из оригинала 1 апреля 2011 года.

СсылкиПравить

Микропроцессор «Эльбрус» Архивная копия от 2 июля 2014 на Wayback Machine на сайте МЦСТ
Защищённые информационные системы. Б. А. Бабаян, 2003 Архивная копия от 15 октября 2006 на Wayback Machine (pdf)
Elbrus E2K Speculations (англ.) — статья на сайте X-bit labs, 7 мая 1999
Российским компьютерам быть? // Хабрахабр
Куда идёт Эльбрус? Архивная копия от 26 января 2012 на Wayback Machine // osp.ru
«ЭЛЬБРУС-2С+» — новый шестиядерный российский процессор для компьютеров Архивная копия от 4 марта 2012 на Wayback Machine // 4pda
Новые российские компьютеры: характеристики, подробности, разъяснения Архивная копия от 6 октября 2014 на Wayback Machine // 4pda, 3.11.2011
Дизайн системной платы Эльбрус-3M1 Архивная копия от 2 марта 2008 на Wayback Machine

[1] «Российское — значит лучшее!» Кажется, почти не осталось того, о чём мы могли бы с гордостью сказать это. А уж чтобы так заявить о продукции из области электроники, тем более … (недоступная ссылка)

[cnews-307585-2] ¹ ² 100% российский компьютер представлен публике (неопр.). CNews (7 июля 2008). Дата обращения: 29 января 2009. Архивировано из оригинала 16 сентября 2009 года.

[3] Да и njet — «Компьютерра», 1999

[4] Russian «Itanium Killer» Isn’t Dead Yet Архивная копия от 10 ноября 2007 на Wayback Machine // ExtremeTech

[5] Выпуск вычислительного комплекса «Эльбрус-3М1»>

[6] Выпуск системы на кристалле «Эльбрус-S»

[7] Российский чип опережает по быстродействию процессоры INTEL? Архивная копия от 11 апреля 2012 на Wayback Machine // Деловая пресса № 19, 1 декабря 1999

[8] Разработка микропроцессора с архитектурой Эльбрус, адаптированного для производства на отечественной фабрике (неопр.). Дата обращения: 19 ноября 2013. Архивировано из оригинала 25 июня 2014 года.

[9] Экономичный микропроцессор с архитектурой Эльбрус и встроенным графическим ядром (неопр.). Дата обращения: 19 ноября 2013. Архивировано из оригинала 25 июня 2014 года.

[10] Восьмиядерный микропроцессор с архитектурой Эльбрус (неопр.). Дата обращения: 19 июля 2014. Архивировано из оригинала 25 июня 2014 года.

[11] Про ещё один новый 8-ядерный российский процессор — Эльбрус-8СВ (неопр.). Дата обращения: 9 марта 2022. Архивировано 23 сентября 2018 года.

[12] А.К. Ким, В.И. Перекатов, В.М. Фельдман, ПАО «ИНЭУМ им. И.С. Брука», АО «МЦСТ», МФТИ (ГУ) На пути к российской экзасистеме: Планы разработчиков аппаратно-программной платформы «Эльбрус» по созданию суперкомпьютера экзафлопной производительности (неопр.). Дата обращения: 21 сентября 2018. Архивировано из оригинала 21 сентября 2018 года.

[13] Российские технологии «Эльбрус» для персональных компьютеров, серверов и суперкомпьютеров (неопр.). Дата обращения: 25 ноября 2014. Архивировано 4 марта 2016 года.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

Эльбрус
Центральный процессор
Микропроцессор Эльбрус
Производство	2008
Разработчик	МЦСТ
Производитель	Россия
Технология производства	0,130 мкм
Маркировка	1891ВМ4Я
Разъём	HFCBGA / 900
Ядра
Эльбрус-S