Процессоры эльбрус не вирус
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.
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.
- 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).
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.
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.
| Сфера применения микропроцессоров архитектуры Эльбрус | |
|---|---|
| Расширенный температурный диапазон, возможность локализации производства | Государственный заказ, промышленные компьютеры, автомобильная электроника |
| 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.
История
Процессор Pentium стал первой разработкой Intel, использующей суперскалярную архитектуру
Создание МЦСТ и ее разработки
Система со SPARC-процессором МЦСТ R500
| Технологический процесс | 0,13 мкм |
| Рабочая тактовая частота | 300 МГц |
| Пиковая производительность | 64 разряда, GIPS/GFLOPS — 6,67/2,4 32 разряда, GIPS/GFLOPS — 9,5/4,8 16-8 GIPS — 12,2–22,6 |
| Кэш-память команд 1-го уровня | 64 Кбайт |
| Кэш-память данных 1-го уровня | 64 Кбайт |
| Кэш-память 2-го уровня | 256 Кбайт |
| Пропускная способность шин связи с кэш памятью | 9,6 Гбайт/с |
| Пропускная способность шин связи с оперативной памятью | 4,8 Гбайт/с |
| Размеры кристалла | 15,0х12,6 |
| Количество транзисторов | 75,8 млн |
| Рассеиваемая мощность | 6 Вт |
| Технологический процесс | 0,09 мкм |
| Рабочая тактовая частота | 500 МГц |
| Пиковая производительность | 64 разряда, GFLOPS — 4 32 разряда, GFLOPS — 8 |
| Кэш-память команд 1-го уровня | 64 Кбайт |
| Кэш-память данных 1-го уровня | 64 Кбайт |
| Кэш-память 2-го уровня | 2 Мбайт |
| Пропускная способность шин связи с кэш памятью | 16 Гбайт/с |
| Пропускная способность шин связи с оперативной памятью | 8 Гбайт/с |
| Площадь кристалла | 142 мм2 |
| Количество транзисторов | 218 млн |
| Рассеиваемая мощность | 13 Вт — типовая, 20 Вт — максимальная |
| Технологический процесс, нм | 130 |
| Тактовая частота, МГц | 250 |
| Последовательная шина связи с процессором, пропускная способность, Гбайт/с | 2 |
| Контроллер PCI-Express версии 1.0a | 8 линий |
| Контроллер PCI версии 2.3 | 32/64 бита, частота 33/66 МГц |
| Контроллер Ethernet 1 Гбит/с | 1 порт |
| Контроллер SATA 2.0 | 4 порта |
| Контроллер IDE | PATA-100, 2 порта по 2 устройства |
| Контроллер USB 2.0 | 2 порта |
| Контроллер звукового интерфейса AC-97 | 2-канальное стерео |
| Контроллер последовательного интерфейса RS-232/485 | 2 порта |
| Контроллер параллельного интерфейса IEEE-1284 с поддержкой DMA | 1 порт |
| Контроллер программируемых универсальных входов-выходов GPIO | 16 сигналов |
| Интерфейс I2C | 4 канала |
| Число транзисторов, млн | 30 |
| Потребляемая мощность, Вт | 6 |
| Технологический процесс | 0,09 мкм |
| Рабочая тактовая частота | 500 МГц |
| Число ядер архитектуры Эльбрус Число ядер DSP (Elcore-09) | 2 4 |
| Пиковая производительность (ядра CPU + ядра DSP) | 64 разряда, GFLOPS – 8+0 32 разряда, GFLOPS – 16+12 |
| Кэш-память команд 1-го уровня | 64 Кбайт |
| Кэш-память данных 1-го уровня | 64 Кбайт |
| Кэш-память 2-го уровня | 1 Мбайт |
| Встроенная память DSP (на ядро DSP) | 128 Кбайт |
| Пропускная способность шин связи с кэш памятью | 16 Гбайт/с |
| Пропускная способность шин связи с оперативной памятью | 12,8 Гбайт/с |
| Площадь кристалла | 289 мм2 |
| Количество транзисторов | 368 млн |
| Рассеиваемая мощность | 25 Вт |
Производительность процессора можно примерно оценить по следующим диаграммам.
Результаты тестирования в пакете SPEC2000 FP
Результаты тестирования в пакете SPEC2000 Int
Примером CISC-архитектуры могут считаться все x86-совместимые процессоры, однако это не совсем так. Работа таких решений базируется на ядре типа RISC. Каждый x86-процессор имеет специальный блок декодирования инструкций, который преобразует CISC-команды в RISC-инструкции.
При этом процессоры x86 являются суперскалярными. Это означает, что за один такт процессор может обрабатывать сразу несколько инструкций. В далеком прошлом процессоры не обладали суперскалярностью и исполняли за такт лишь одну операцию. Тогда это не создавало проблем. Но со временем от CPU требовалась всё более высокая производительность, да и технологические возможности позволяли создавать более сложные системы. Поэтому суперскалярность стала неотъемлемой частью процессорных архитектур. Главной проблемой суперскалярности считается то, что нельзя так просто исполнять несколько операций параллельно, поскольку между ними могут существовать зависимости. Для наглядности тут можно провести параллель с программированием: нельзя запустить на исполнение сразу две функции, если одна из них использует результирующее значение другой. Поэтому в суперскалярных процессорах есть специальная аппаратура, которая анализирует зависимости между операциями и принимает решение об очередности их исполнения.
В Сети выясняют, кому нужен отечественный компьютер стоимостью в 199 тысяч рублей
Основные технологические операции по производству компьютеров Эльбрус-401 РС, в том числе поверхностный монтаж печатных плат, производятся в России. Серийное производство готово выполнить заказ в объёме до нескольких сотен тысяч компьютеров в год.
Несмотря на скидку, цена пользователей не вдохновляет.
Вот оно, импортозамещение. Характеристики в 10 раз хуже, цена в 10 раз больше.
Создан специально для откатов.
Возле магазинов выстраиваются огромные очереди, люди дежурят по ночам, каждый хочет прикоснуться к "великому" и получить это чудо техники в личное пользование. На биржах паника, акции Apple и Microsoft упали до стоимости бумаги. В надежде оформить заказ и получить вожделенный гаджет граждане других государств атакуют офисы дилеров и магазины Загорского электромеханического завода по всему миру.
Присмотревшись к списку комплектующих, комментаторы обнаружили, что некоторые из них произведены не в России.
Комментаторы ждут от отечественного компьютеростроения покорения новых вершин.
Смущает не только высокая цена, но и низкая производительность машины.
Вы будете смеяться, но персональный компьютер Эльбрус-401 опять готов к серийному производству. В предыдущий раз такое случалось два года назад. Тактовая частота процессора 750 МГц, цена 199 т.р. (около $3250).
По данным тестов, производительность Эльбруса-401 примерно соответствует плате Raspberry Pi 2 Model B 1000MHz ($36 на Амазоне).
Производительность 10 летней давности за 200 тыс. руб. Да, INTEL и AMD просто нервно курят в сторонке. )))
Я знаю, в моей ленте много программистов и инженеров. Интересно, есть ли хоть один, кто встанет на защиту чуда импортозамещения - персонального компьютера "Эльбрус" за 200 тысяч рублей, на 750 МГц? Я просто поверить не могу, что всё настолько плохо :)Объясните мне, зачем ЭТО нужно и кому?
Нужен этот компьютер, конечно же, армии и оборонной промышленности, поясняют комментаторы, а цена его объясняется в том числе и повышенной безопасностью.
Прозреваю ржач про "ахаха, смищно, писюк пошедевел до 199 000 рэ" от авторов "жесткий диск весом 25 кг сделали, как православно!".
Собственно, писюк этот не для игр и домашнего пользования - не Макбук, короче и не айфон. Это - рабочая станция для госслужбы и мест, называемых "объектом критической инфраструктуры". Где нужно железо гарантированно без закладок. Равно как и хард весом в 25 кг был для баллистических ракет.
на войне пригодится
Собственно цену определяет вот эта вот фраза в описании:
"Комплект программного обеспечения ВК Эльбрус 401Б-PC сертифицирован по 2-му уровню контроля НДВ и 2-му классу защищённости от НСД."
А не технические характеристики и пр.
По сравнению с всякой масконавтикой, вот это хорошая новость
Всем ржущим над ценой, рекомендую поискать цены на зарубежные варианты защищенных промышленных ПК.
Стоимость ПК на основе "Эльбруса" уже снизилась до 200 тыр, это около $3K - вполне сносно для оснащения рабочих мест в ряде учреждений. Хоть и дорого. Аппаратно совместимо с Win XP и Linux.
Думаю, переход на крупносерийное производство (сотни тысяч в год) вполне может снизить стоимость до $1K
Из положительных моментов - да, это "свои" технологии, свои рабочие места, развитие своих технических институтов.
О необходимости развивать высокотехнологичное производство в России пишут и другие комментаторы.
Этот продукт бессмысленно судить по финансовой метрике - многое из того что им нужно нет в России и приходится покупать за большие деньги. Этот продукт нужно судить по технической метрике и сравнивать – насколько они стали лучше по сравнению с другим продуктом что был до этого в России и сколько им осталось до мировых продуктов. Вы бы хоть поговорили что ли с техническими специалистами – что такое эльбрус и почему это важно что они сделали?
Технические старт апы нужно только поддерживать. Бессмысленно ныть про ресурсную экономику и так отзываться о технических старт апах. Дайте им вырасти сначала. И заметьте что индустрия в которой работает этот страт ап - глобальна и тоже mature. И В mature индустрии конкурировать с Mature компаниями маленькому российскому стратапу в условиях отсувтия многих блоков и тех переделов – очень и очень не просто.
Вы думаете Кремниевая долина появилась вот так на ровном месте? Нет. были массовые заказы от государства - в те времена когда все эти компании были на этапах start ups и их продукты были не коммерческими. Китай – да все это же самое – мощная протекция своих старт апов еще с конца 80х. И даже гигантов и даже сейчас.
Для ясности – я не имею никакого отношения к МЦСТ, но внимательно смотрю за их развитием со стороны. И желаю им и многих другим российским разработчикам – только удачи. Иначе так и будем дальше ныть про зависимость от нефти, низкие пенсии и высокую стоимость услуг ЖКХ. Если в экономике не создается добавленная стоимость и мы все покупаем иностранное – о чем можно говорить?
На аргументы о "защищенности" и "создании рабочих мест" развернуто отвечает Леонид Волков:
Разработки МЦСТ мотивируются посылкой о том, что нам, якобы, нужен некий "военный компьютер", аппаратно независимый от Запада — на своей элементной базе, заведомо свободный от закладок и т д.
Это — ложная посылка. Потому что задача _обеспечения_ российских госструктур, работающих с гостайной, защищенными вычислительными средами, успешно решена и отнюдь не тождественна задаче создания отечественной элементной базы.
Напомню: впервые полная сертификация MS Windows для госорганов, в т.ч. для гостайны, была проведена ФАПСИ в 2000 (!) году, 17 лет назад. Была создана соответствующая лаборатория, Microsoft отдал туда исходные коды, они были проверены и сертифицированы на отсутствие закладок и недекларированных возможностей. Аналогично, есть еще с тех времен лаборатории, сертификационные центры и программы испытаний по выявлению и контролю аппаратных закладок.
И действительно: сколько было инцидентов с 2000 по 2017 год, когда у нас в электронном виде утекала какая-то гостайна? Я о таких не слышал, хотя профессионально работал в этой сфере до 2010 года, а потом не работал, но следил с интересом.
Обратно: а теперь представим себе новый замечательный "отечественный" военный компьютер от МЦСТ. 99% элементной базы там все равно импортные, то есть контролировать на закладки все равно предстоит. А в качестве ОС там старая сборка Убунты; не старая — старющая. Включаем его в сеть. ой, кажется, мы только что сильно понизили степень защищенности нашей дорогой гостайны по сравнению с тем уровне , который у нас был в 2000-2016 годах.
Вот что мне не нравится во всем этом.
Государство должно помогать российским разработчикам микроэлектроники — в том числе, щедро соинвестируя в стартапы, давая налоговые льготы и т.д. и т.п. Как в Долине.
Оно не должно стимулировать разработчиков производить ненужную (и даже вредную) хрень; никому от этого хорошо не будет, ни государству, ни разрвботчикам (готовность которых выживать в рыночных условиях не вырастет от таких проектов ни на йоту).
Удивительно как весьма взрослые и взвешенные на вид комментаторы сводят вопрос к техническим характеристикам или того хуже к философии на тему, должно помогать технологичным стартапам государство или нет. А вопрос тут не в этом совсем. Мы уже одну страну просрали, во многом потому, что добрая половина ее населения занималось производством бессмысленной и никому не нужной херни, попутно стоя в очередях за колбасой и автомобилями. В данном случае тоже самое наблюдается. О чем тут спор? Эта херня не нужна ни военным ни гражданским. Именно поэтому только за государственный счет она и может производиться, что собственно и наблюдаем. Никакому росту экономики это способствовать не может и не будет.
Против "платы за защищенность" имеется еще один аргумент:
. любой современный офисный компьютер должен работать в составе системы сетевой инфраструктуры, иначе толку от него будет ноль. В любом современном офисе стоимость сетевой инфраструктуры - СКС, коммутаторы, серверы, СХД, оборудование периметра информационной безопасности, все необходимое ПО и лицензии - по стоимости в разы превышает сами компьютеры пользователей.
И если компьютер пользователя не совместим с оборудованием и ПО сетевой инфраструктуры - то он даром не нужен.
Можно, конечно, и на флешках информацию между сотрудниками, отделами и ведомствами передавать, или по электронной почте пересылать - но тогда производительность (читай эффективность) такой организации будет на уровне прошлого века - да еще и за бешеные бабки - 200 000 р. за компьютер пользователя, и в итоге получаем офисную структуру 15-летней давности !
Поэтому очень смешно читать про "новый российский компьютер", который хоть и допотопный по своим характеристикам, но зато ЗАЩИЩЕННЫЙ.
Как я описал выше, компьютер не может быть защищенным - защищенной может быть система сетевой структуры, в которой этот компьютер работает, и частью которой является. Очень маленькой, незначимой и легко заменяемой частью.
На этом фоне этого, правда, очень смешно читать про слабеньких, но СВОЙ "защищенный" десктопный компьютер за 200 000 р.
Если по поводу самого процессора российского производства еще можно о чем-то спорить, то десктопный компьютер "Эльбрус" - это просто очень дурацкое, никому (включая военных) не нужное решение.
А с каких пор частота стала показателем производительности? Эта железка выдает 40гфлопсов. Аналоги с похожей производительностью на х86 примерно столько же стоят.. Вы бы лучше в теме разобрались, а не ерунду писали.
Какие все вокруг агрессивные то. И мама им в детстве не рассказывала, что мегагерцы на разных архитектурах бывают разными, похоже.
В лоб сопоставлять некорректно, архитектура совсем другая. А так, для юзера, - ну, Core 2, i3, где-то так. Младшие десктопы
Что до производительности, отечественный процессор в некоторых тестах почти догнал старые более высокочастотные процессоры Intel, сообщает автор обзора:
Конечный вывод таков:
Мы же понимаем, что 47 Гфлопс ничего подобного не позволят. По крайней мере, если мы говорим о современных требованиях по производительности труда и качестве моделирования. Это уровень процессора AMD Athlon II X4 640. Он вышел всего 6 лет назад и, возможно, стоит еще во многих системных блоках. Но никто их уже не расценивает как "мощные". Так для секретаря на ресепшн, чтобы ворд работал.
В тоже время, стоит отметить, что есть еще модель 8C. У нее производительность выше - 120 ГФлопс. Это примерно на уровне процессора Intel Core i7-4930K. Он вышел в 2013. Более того, я на нем сейчас печатаю этот текст. К слову, на момент покупки в 2014 году он стоил что-то около 20 тысяч рублей. А теперь представьте себе насколько будет дешевле производить единицу продукции, когда нужно произвести миллион в день или, когда их нужно произвести хотя бы сотню в день.
Итоги дискуссии подводит Леонид Волков:
Имел (не)счастье прочитать в твиттере несколько веток обсуждений отечественного компьютера на базе процессора Эльбрус за 199 тысяч рублей.
— Специально для наших военных и всего за 99990 рублей представлен новый, особый фотоаппарат, который позволит эффективно вести разведывательную деятельность.
— Хм. Очень похоже на мыльницу.
— Вы ничего не понимаете! Во-первых, мы создали отечественную элементную базу, возродили славные традиции ФЭДа; во-вторых — теперь наши разведчики могут не бояться, что их снимки утекут на западные сервера.
— Действительно не утекут, ведь эта мыльница снимает на пленку! Но почему вы утверждаете, что это военный фотоаппарат для специальных задач? На сайте производителя ничего об этом не сказано; напротив, они с гордостью предлагаю купить свою мыльницу всем желающим.
— Это все неважно! Главное, что теперь в нашей стране снова есть фотоаппаратостроение, и элементная база для него; а то, что мыльница устаревшая — неважно, через пару лет догонят!
— Знаете, ну вот затвор, и правда, российский, но объектив немецкий, корпус японский и инструкция, почему-то, на английском. Вы точно уверены, что без собственного фотоаппаратостроения Россия не будет великой снова?
— Ааааааа либерал нацпредатель пятая колонна. 11111
Вот такие вот содержательные и бурные дискуссии.
При этом немалая часть разработок была оригинальной, к ним относится и суперскалярная архитектура. Кроме этого для организации передачи потоков данных между периферийными устройствами и оперативной памятью в компьютере могли применяться специальные процессоры ввода-вывода. Таких процессоров в составе системы могло быть до 4-х штук, они работали параллельно с центральным процессором и обладали своей собственной памятью.
Российский след в процессорах компании Intel
К 1987 году работы над созданием архитектуры нового микропроцессора были закончены, в 1990 году были выпущены первые его прототипы. В 1991 году он приступил к работам над разработкой Эль-91С, взяв за основу предыдущую версию процессора, однако финансирование данного проект было остановлено из-за развала страны. Естественно, специалист такого уровня не мог пропасть. В 1989 году Владимир Пентковский уже ездил в США в исследовательский центр компании Intel в рамках программы по обмену опытом. С 1993 года он начинает работать в компании Intel, став одним из ведущих ее инженеров, разработка знаменитых процессоров Pentium происходила при его непосредственном участии. Презентация процессора Pentium состоялась 22 марта 1993 года, примерно через несколько месяцев начали появляться первые компьютеры, построенные на их основе.
Владимир Пентковский является одним из авторов векторного (SIMD) расширения команд SSE, которое впервые было использовано в процессорах Pentium-III. Является автором более чем 50 различных патентов, многие из которых до сих пор используются в современных процессорах. В процессорах Intel Владимир Пентковский воплощал на практике знания, которые им были получены в России, многое он додумывал уже непосредственно во время разработки моделей. В 1995 году американская компания представила более совершенный продукт Pentium Pro, который по своим характеристикам напоминал процессор Эль-90. Главным архитектором данного процессора считается именно Владимир Пентковский.
В настоящее время Пентковский продолжает работать в компании Intel. Так что процессор, на котором, возможно, работает ваш персональный компьютер или ноутбук вполне может иметь российские корни и мог бы быть даже произведен в нашей стране, если бы не печально известные события 1991 года и их последствия.
В настоящее время компания продвигает на рынке 2 своих основных микропроцессора и устройства на их базе. Первый из них – это Эльбрус-2С+, который является первым гибридным высокопроизводительным процессором компании МЦСТ. Процессор содержит в себе два ядра архитектуры Эльбрус и четыре ядра цифровых сигнальных процессоров (DSP) компании Элвис. Основной сферой его использования являются системы цифровой интеллектуальной обработки сигнала, к которым относят анализаторы изображений, радары и другие подобные устройства.
Вторым продуктом является микропроцессор МЦСТ R1000 (проектное название МЦСТ-4R) – четырехядерная модель, построенная на кристалле с 64-битной архитектурой SPARC v.9. Процессор работает на частоте 1 ГГц при технологических нормах выпуска 90 нм. Каждое из его ядер в состоянии декодировать и отправлять на выполнение до 2-х команд за такт. Процессор поддерживает дополнительные инструкции для выполнения упакованных и комбинированных операций, а также векторные расширения VIS1 и VIS2. К возможным областям использования процессора МЦСТ-4R, а также ПК на его основе МВС4/С, МВС4-РС относят:
Носимые малогабаритные бытовые компьютеры для применения в качестве: компьютера для ведения работы в полевых условиях, например, для проведения оперативных расчетов, подготовки документов различного назначения, хранения справочной информации, и др.;
Компьютеры автоматизированных рабочих мест операторов для применения в роли средств отображения информации, документирования выполненной работы и др.;
Терминалы контрольно-поверочной аппаратуры на технических позициях, а также в роли устройства подготовки и хранения документов, связанных с использованием сложных комплексов;
Терминалы связных и радиоэлектронных систем, носимых и передвижных комплексов аппаратуры;
Встраиваемые управляющие компьютеры для управления работой специальных объектов и решения сложных задач обработки информации в масштабе реального времени;
Мобильные отказоустойчивые серверы для создания автоматизированных систем спецназначения, в частности, автоматизированных систем органов гражданского и военного управления.
Заметили ош Ы бку Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter
Про десктопные процессоры от Intel и AMD слышали и пользуются ими многие. Олдфаги помнят, что порядка 10 лет назад у них был конкурент — процессоры от VIA (которые, увы, конкуренции не выдержали). Ну и уж совсем гики знают про советско-российские процессоры Эльбрус (хотя, впрочем, в свете последних новостей, о них знают достаточно много людей). Поэтому в этой статье мы и поговорим об этих процессорах: как они создавались, на какой архитектуре работали, и что из себя представляют сейчас.
Эльбрус-1
В СССР отлично понимали, что за процессорами будущее. При этом брать разработки других компаний было нехорошо — нужно, чтобы и элементная база, и теоретические разработки происходили на территории страны (что, впрочем, не помешало с помощью reverse engineering создать множество клонов процессоров от Intel вплоть до 286). В результате, в 1980 году, был представлен вычислительный комплекс Эльбрус-1, который был построен по нормам ТТЛ (транзисторно-транзисторной логика — микросхемы, состоящие из биполярных транзисторов и резисторов, где транзисторы играли роль не только логических элементов, но и использовались для усиления выходного сигнала) и включал в себя 10 ЦП. Итоговая производительность была на уровне 12 млн операций в секунду: для примера, процессор Intel 8086, с которого, собственно, и пошли х86 процессоры, мог выполнять 330 тыс оп/с, и только Intel i486DX, вышедший 10 лет спустя, мог тягаться с этим вычислительным комплексом.
Эльбрус-2 
В 1985 году был представлен новый вычислительный комплекс — Эльбрус-2. Он также имел 10 ЦП, но построены они были на основе интегральных схем ИС-100 (полученными с помощью reverse engineering из процессоров Motorola 10000ой серии). Каждый процессор имел частоту в 20 МГц, и суммарно кластер мог оперировать со 144 МБ ОЗУ. Внешней памятью выступала магнитная лента, а адресуемый объем достигал 700 МБ (столько же, сколько на обычной CD-болванке). Итоговая производительность была уже 125 млн оп/с — это сравнимо с процессорами архитектуры Cortex M3 с частотой в 100 МГц, которые, к примеру, играют роль сопроцессоров для датчиков в iPhone (и называются Apple M7-M10): да, производительность целого вычислительного кластера, который занимал не одну комнату и требовал серьезного охлаждения, теперь помещается в крохотном чипе в смартфоне.
В итоге оценить производительность мы можем сразу по двум параметрам: во-первых, в GFLOPS — это чисто математическая производительность, которая позволяет приблизительно оценить возможности процессоров на любых архитектурах. Эльбрус 4С, который сейчас является самым производительным из тех, что можно купить, имеет 4 ядра с частотой в 800 МГц, построен на 65 нм техпроцессе, имеет 8 МБ кэша L2 и производительность с двойной точностью на уровне 25 Гфлопс. Для оценки — Intel Core 2 Quad Q6600, 4ядерный мощный процессор, выпущенный в конце нулевых, имеет производительность в 35 Гфлопс. i7-4770, предтоповый процессор 2013-2014 года, имеет производительность уже 250 Гфлопс. Правда, они оба имеют тепловыделение в 65 Вт против 45 у Эльбруса, но разница в производительности гораздо существенней.
Второй способ оценки производительности — это запуск Windows, что и было сделано: на Эльбрус-4С запустили Windows 7 и игру GTA: Vice City (которой уже больше 10 лет):
Самый интересный момент происходит на 10:07 — на экране видно, что эмулируется процессор Pentium 4 с частотой в 800 МГц, а объем доступной ОЗУ — 2.5 ГБ:
Что нам это говорит? То, что каждое ядро по своим возможностям сравнимо с Pentium 4, то есть поддерживает все те же инструкции, что и процессор почти 15-летней давности — никаких AVX, только MMX и старые версии SSE (правда, тут 4 ядра, но и случай не тот, где количество превращается в качество). Поэтому нормально будет работать софт лишь до середины нулевых — все, что новее, уже требует как минимум SSE 4, а вообще говоря уже и AVX. И второе — виртуальная машина требует 1 ГБ ОЗУ (так как всего из 4 ГБ на х86-системе доступно должно быть 3.5, а тут — 2.5), что достаточно мало. В общем и целом все это здорово, но все же хуже разработок конкурентов: так, Windows 10 была запущена и нормально работала на ARM-процессоре, причем запускали там не игрушку 15-летней давности, а достаточно тяжелый Photoshop.
Читайте также:
