Elbrus (processorarkitektur)

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 7 november 2021; kontroller kräver 24 redigeringar .

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 .

Titel

Namnet "Elbrus" är en akronym från engelskan.  ExpLicit Basic Resurs Utnyttjande Schemaläggning  - "explicit planering för användningen av grundläggande resurser."

Funktioner

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).

Kompatibla operativsystem

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] .

Lista över processorer

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

Anteckningar

  1. Teknisk beskrivning av OS RV "BagrOS-4000" . Hämtad 28 februari 2020. Arkiverad från originalet 28 februari 2020.
  2. Lotus OS för Elbrus-plattformen . Hämtad 28 oktober 2020. Arkiverad från originalet 4 november 2020.
  3. OS "Lotos" stöds på den inhemska hårdvaruplattformen Elbrus . Hämtad 28 oktober 2020. Arkiverad från originalet 31 oktober 2020.
  4. Vladimir Ivanov . Världens första recension av den ryska 4-kärniga processorn Elbrus-4C , ZOOM.CNews (05/07/2014). Arkiverad från originalet den 14 maj 2014. Hämtad 13 maj 2014.
  5. Mikroprocessor "Elbrus-8S" (TVGI.431281.016) . www.mcst.ru _ MCST (2016). Hämtad 24 februari 2020. Arkiverad från originalet 30 mars 2018.
  6. Centralprocessor "Elbrus-8SV" . Hämtad 24 februari 2020. Arkiverad från originalet 27 december 2019.
  7. ↑ 1 2 3 4 5 Trushkin Konstantin Alexandrovich. [ http://mcst.ru/files/60365c/d5dece/615775/90a70b/mtsst_trushkin_16_3.pdf Elbrus-processorlinjen och huvudkomponenterna i Elbrus hård- och mjukvaruplattform] // mcst.ru. — 2021. Arkiverad den 27 februari 2021.
  8. Skaparna av Elbrus introducerade en ny processor - 300 gånger kraftfullare 2021-02-16 . Hämtad 20 april 2021. Arkiverad från originalet 9 juli 2021.
  9. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Först på många sätt. I Ryssland visade de en 16-kärnig processor Elbrus-16C . Hämtad 20 november 2020. Arkiverad från originalet 5 december 2020.
  10. MCST produktkatalog - 2017 . Hämtad 3 mars 2022. Arkiverad från originalet 3 mars 2022.
  11. "Reidix" presenterade kontrollmjukvara för den ryska hårdvaruplattformen "Elbrus-8C" . Hämtad 3 mars 2022. Arkiverad från originalet 3 mars 2022.
  12. Centralprocessor "Elbrus-1C +" (TVGI.431281.017) . Hämtad 3 mars 2022. Arkiverad från originalet 19 september 2018.
  13. Centralprocessor "Elbrus-8S" (TVGI.431281.025) . Hämtad 24 februari 2020. Arkiverad från originalet 30 mars 2018.
  14. MCST. Centralprocessor "Elbrus-8S" (TVGI.431281.016)  (ryska)  ? . www.mcst.ru _ Hämtad 24 februari 2020. Arkiverad från originalet 30 mars 2018.
  15. Centralprocessor "Elbrus-8SV" (TVGI.431281.023) . Hämtad 3 mars 2022. Arkiverad från originalet 3 mars 2022.
  16. MCST. Centralprocessor "Elbrus-8SV" (TVGI.431281.023)  (ryska)  ? . www.mcst.ru _ Hämtad 24 februari 2020. Arkiverad från originalet 27 december 2019.

Länkar