Elbrus är en processorarkitektur och en familj med samma namn av universella VLIW- mikroprocessorer utvecklade av det ryska företaget MCST med deltagande av INEUM , som fortsätter utvecklingen av processorteknologier för de sovjetiska Elbrus -datorsystemen .
Namnet "Elbrus" är en akronym från engelskan. ExpLicit Basic Resurs Utnyttjande Schemaläggning - "explicit planering för användningen av grundläggande resurser."
Nyckelfunktioner:
Arbete med kringutrustning i processorn tillhandahålls genom styrenheter i KPI-serien (peripheral device controller) - namnet på en serie sydbryggor utvecklade av MCST för datorer baserade på Elbrus- och MCST R-processorer . KPI-serien (2010) är designad för 4C- , 2SM- , 2C+- och MCST R1000V-processorer , KPI-2-serien är för 8C- , 1C+- , MCST R1000- processorer; expansion av uppsättningen kringutrustning.
På grund av begränsad efterfrågan produceras Elbrus-processorer i små partier på beställning, två anläggningar används - Mikron- fabriken i Zelenograd (teknisk process upp till 90 nm ) och TSMC- fabriken i Hsinchu, Taiwan . Under 2017 var det planerat att lansera produktionen av Elbrus-4SM, en anpassad version av Elbrus-4C för kapaciteten i Mikron-anläggningen, men företaget kunde inte byta till den 65 nm processteknik som krävs för detta . På grund av sanktioner mot Ryska federationen kan produktionen av de ryska processorerna Elbrus och Baikal behöva flyttas från den taiwanesiska fabriken till Kina, detta kommer att ta ett och ett halvt till två år, säger den verkställande direktören för Consortium of Domestic Developers of Storage Systems sade i en intervju med Gazeta.Ru RosSHD data Oleg Izumrudov.
Till skillnad från Intel och AMD är MCST i rollen att komma ikapp, dramatiskt förändra den tekniska processen: om 2014 Elbrus-4C producerades med 65 nm-teknik, är Elbrus-8C-produktionstekniken 28 nm 2016. På grund av begränsade resurser är MCST fokuserat på utvecklingen av ett litet antal modeller med en utgivningsfrekvens på 2-5 år; produktivitetsökningen i varje generation ligger på nivån 100-500%.
Alla tillverkade Elbrus-processorer löds fast på moderkortet, vilket görs både för att minska kostnaden för produktion och utveckling av färdiga enheter, och på grund av det höga priset på processorn (märkbart högre än kostnaden för moderkortet).
Operativsystem som stöder Elbrus-arkitekturprocessorer: QNX (rysk sammansättning av Neutrino-E ZOSRV KPDA.10965-01), BagrOS-4000 RTOS [1] , ett antal Linux-distributioner har också släppts - Elbrus OS , MSVS , ALT Linux , Astra Linux Special Edition "Leningrad", Lotos [2] [3] .
Processornamn [4] | Elbrus 2000 | Elbrus-S | Elbrus-2С+ | Elbrus-4S | Elbrus-1C+ | Elbrus-8С [5] | Elbrus-8SV [6] | Elbrus-2S3 [7] | Elbrus-12С [8] | Elbrus-16S | Elbrus-32C |
Utgivningsår | 2005 | 2010 | 2011 | 2014 | 2016
1 fjärdedel |
2015
(serie från 2016) |
(serie från 2020) | (planerad till 2021) | (planerad till 2022) | (planerad till 2022) | enligt plan 2025 eng. prov |
Processteknik, nm | 130 | 90 | 90 | 65 | 40 | 28 | 28 | 16 | 16 | 16 [9] | 7 |
Arkitektur | Elbrus 1 generation | Elbrus 2 generation | Elbrus 2 generation [10] , ElCore9 (DSP) | Elbrus 3 generation [11] | Elbrus 4:e generationen [12] , MGA2, Vivante GC2500 (3D-accelerator) | Elbrus 4:e generationen [13] [14] | Elbrus 5 generation [15] [16] | Elbrus 6:e generationen [9] ,
PowerVR GC6650 [7] |
Elbrus 6 generation [9] | Elbrus 6 generation [9] | Elbrus 7 generation |
Kommandosystemversion | ett | 2 | 2 | 3 | fyra | fyra | 5 | 6 | 6 | 6 | 7 |
Antal kärnor | ett | ett | 2 (+4 DSP:er) | fyra | 1 (+1 3D, +1 2D) | åtta | åtta | 2 (+1 3D, +2 2D, +4 videor) [7] | 12 | 16 [9] | 32 |
Klockfrekvens, MHz | 300 | 500 | 500 | 800 | 1000 | 1 300 | 1500 | 2000 | 2000 | 2000 [9] | 2500 |
Prestanda (32 bitar), Gflops | 4.8 | åtta | 28 | femtio | 24 | 250 | 576 | 192 | 1152 | 1500 [9] | 3000 |
Prestanda (64 bitar), Gflops | 2.4 | fyra | åtta | 25 | 12 | 125 | 288 | 96 | 576 | 750 [9] | 1500 |
Strömförbrukning, W | 6 | tjugo | 25 | 45 | tio | 80 | 90 | tio | 95 | 130 | |
Kommandon för 1 mått | 23 | 23 | 23 | 23 | 25 | 25 (41 i vektorläge) | femtio | femtio | femtio | femtio | |
Nivå 1 cache, KB (data + kommandon) | 64+128 | (64 + 128) / kärna | (64 + 128) / kärna | (64 + 128) / kärna | (64 + 128) / kärna | (64 + 128) / kärna | |||||
Nivå 2 cache, MB | 0,25 | 2 | 2 | åtta | 2 | fyra
0,5 / kärna |
fyra
0,5 / kärna |
fyra
2 / kärna |
12
1 / kärna |
16
1 / kärna |
|
Nivå 3 cache, MB | 16 | 16 | 24 | 32 | 64 totalt 1+2+3 | ||||||
Typ av inbyggd minneskontroll | - | DDR2-500 _ | DDR2-800 | DDR3-1600 _ | DDR3-1600 | DDR3-1600 | DDR4-2400 _ | DDR4-3200 ECC [ 7] | DDR4-3200 ECC _ | DDR4-3200 ECC [9] | DDR5 ECC |
Antal minnesutbyteskanaler | - | ett | ett | 3 | 2 | fyra | fyra | 2 [7] | 2 | 8 [9] | 6 |
Minnesbuss bandbredd, GB/s | 4.8 | åtta | 12.8 | 38,4 | 25.6 | 51,2 | 68,3 | 51,2 | 51,2 | 200 | 170 |
Kristallyta, mm² | 189 | 142 | 289 | 380 | 122 | 321 | 350 | 222 | 300 | 618 | |
Antal transistorer, miljoner | 75,8 | 218 | 368 | 986 | 375 | 2730 | 3500 | 6000 | |||
Antal metallskikt | åtta | 9 | 9 | 9 | |||||||
Typ av skal | HFCBGA 900 | HFCBGA 1156 | HFCBGA 1296 | HFCBGA 1600 | HFCBGA 1156 | FCBGA 2028 | FCBGA 2028 | FCBGA 1903 | HFCBGA 4804 | ||
Maximalt antal kärnor i systemet
med delat minne (direktanslutning) |
2 | fyra | åtta | 16 | 32 | 32 | 2 | 24 | 64 | 128 | |
Maximalt antal kärnor i systemet
med delat minne (via chip switch) |
- | 16 | 32 | 64 | |||||||
ccLVDS interprocessor utbyteskanaler | - | 3 | 3 | 3 | 0 | 3 | 3 | 0 | ett | 3 | |
Bandbredd för en ccLVDS-kanal, GB/s | - | fyra | fyra | 12 | 16 | ||||||
ioLVDS-kanalbandbredd, GB/s | - | 2 | 2 | fyra | åtta | åtta | åtta | 9.6 | |||
Maskinintegration via RDMA-kanaler | upp till 2 | upp till 4 | upp till 4 | upp till 4 | |||||||
I/O/RemoteDMA-kanalbandbredd, GB/s | 2 | 2 | 2 | fyra | |||||||
södra bron | baserad på FPGA | KPI | KPI | KPI | KPI2 | KPI2 | KPI2 | inbyggd | inbyggd | inbyggd | inbyggd |
ryska mikroprocessorer | |
---|---|
" Milandr " |
|
Baikal Electronics _ | |
SPC " ELVIS " |
|
" ELVIS-NeoTech " |
|
NIISI | |
Unicor mikrosystem | |
ångström | |
NIIMA framsteg | |
STC "Modul" | |
MCST | |
Technofort |
|
"Multilett" |
|
KM211 |
|
MALT system |
|
Syntacore |
|
Molnbjörn |
|