Процессор МЦСТ R1000. 1 ГГц и 4 российских ядра
Периодически заглядываю на сайт разработчиков российского процессора МЦСТ на базе архитектуры SPARC, более известной как платформа «Эльбрус».
Московский центр СПАРК-технологий известен своей разработкой Elbrus 2k конца 90-х годов, а сегодня системы МЦСТ базируются на двух семействах микропроцессоров: МЦСТ-R, совместимых со SPARC v8 и v9, и «Эльбрус» с архитектурой собственной разработки.
Первые поколения RISC-процессоров МЦСТ-R используются в системах ПВО С-300 и С-400, что, по моему мнению, позволило компании выжить в условиях тотального разрушения производств электроники в РФ начиная с 90-х годов. Могу представить что бы они сейчас выпускали, не будь их продукция столь узко-специализированной и при нормальном финансировании…
R1000
С удивлением обнаружил что в декабре 2011г. компания-разработчик сделала серьёзный шаг вперёд, передав в серийное производство новый 4-х ядерный процессор R1000, микросхема 1891ВМ6Я.
МЦСТ R1000 содержит 4 ядра 64-разрядной архитектуры SPARC V9, каждое ядро декодирует и отправляет на исполнение до 2 команд за такт.
Для сравнения производительности процессора возьмём табличку с Википедии
- AMD Athlon 64 2,211 ГГц (2003) — 8 Гфлопс
- AMD Athlon 64 X2 4200+ 2,2 ГГц (2006) — 13.2 Гфлопс
- Intel Core 2 Duo 2,4 ГГц (2006) — 19,2 Гфлопс
- AMD Athlon II X4 645 (ADX645W) 3.1 ГГц (2010) — 38.44 Гфлопс
- Intel Core 2 Quad Q8300 2,5 ГГц — 40 Гфлопс
- Intel Core i7-975 XE 3,33 ГГц (2009) — 53.328 Гфлопс
- Intel Core i5-2500K 4,6 ГГц (2011) — 66.32 Гфлопс
- AMD Athlon XP 1800+ — 2.32 Гфлопс
- МЦСТ R1000 (1 ядро, 32/64бит) — 4/2 Гфлопс
Основные характеристики микросхемы МЦСТ R1000
Характеристики | Значения | |
1 | Процессорное ядро Тактовая частота, Ггц Количество процессорных ядер |
SPARC V9 + VIS2 1 4 |
2 | Производительность одного ядра: GIPS (Dhrystone) GFLOPS (32 разряда) GFLOPS (64 разряда) |
2 4 2 |
3 | Кэш первого уровня (одно ядро), КбайтКэш второго уровня (общий), Мбайт | 16 (I) 32 (D) 2 |
4 | Пропускная способность канала ОЗУ, Гбайт/с Тип ОЗУ |
4 DDR2-800 |
5 | Пропускная способность канала ввода вывода, Гбайт/с | 2 |
6 | Пропускная способность канала межпроцессорного обмена, ГБайт/с (3 канала в микрохеме) |
4 |
7 | Потребляемая мощность, Вт | не более 20 |
8 | Количество транзисторов, млн. шт. | 180 |
9 | Напряжение питания, В | 1,0 / 1,8 / 2,5 |
10 | Корпус | HFCBGA 1156 |
11 | Технология | 90 нм, 10 слоев металла |
12 | Площадь кристалла, мм2 | 128 |
На базе процессора МЦСТ R1000 уже разработаны модули МВС4/С и МВС4-РС, которые обеспечивают многопроцессорные, многопользовательские и многопрограммные вычисления в режиме жесткого реального времени.
Реализация этих возможностей поддерживается общим программным обеспечением, включающим операционные системы ОС «Эльбрус» и ОС МСВС 3.0, оптимизирующий компилятор с языков С/С++, высокопроизводительные математические библиотеки и ряд других компонентов.
МВС4/С
Наименование параметра |
Значение |
Количество микросхем «МЦСТ-4R»/процессорных ядер, шт. |
4/16 |
Производительность модуля, MIPS |
24992,4 |
Архитектура процессоров |
SPARC V9 |
Объем оперативной памяти, Гбайт |
4 |
Объем постоянной памяти, Кбайт |
512 |
Объем flash-памяти, Гбайт |
1 |
Канал ввода-вывода IOC — пропускная способность в одном направлении, Мбайт/с |
дуплексный |
Пропускная способность шины PCI, Мбайт/с |
264 |
Пропускная способность канала IEEE1284, Мбайт/с |
5 |
Внешние каналы ввода/вывода |
RS-232, USB 2.0, |
Конструктив |
«Евромеханика-6U» с системной шиной Compact PCI на двух системных платах |
МВС4-PC
Наименование параметра |
Значение |
Количество микросхем «МЦСТ-4R»/процессорных ядер, шт. |
4/16 |
Производительность модуля, MIPS |
25004,3 |
Архитектура процессоров |
SPARC V9 |
Объем оперативной памяти, Гбайт |
16 |
Объем постоянной памяти, Кбайт |
512 |
Объем flash-памяти, Гбайт |
1 |
Канал ввода-вывода IOC — пропускная способность в одном направлении, Мбайт/с |
дуплексный |
Пропускная способность шины PCI, Мбайт/с |
264 |
Пропускная способность шины PCI Express, Мбайт/с |
500 |
Пропускная способность канала IEEE 1284, Мбайт/с |
5 |
Внешние каналы ввода/вывода |
RS-232, USB 2.0, |
Конструктив |
ATX PC на одной плате |
Для ВК с архитектурой Эльбрус и SPARC созданы, сопровождаются и постоянно развиваются две операционные системы:
- OS_E90 на базе операционной системы Solaris 2.5.1
- ОС «Эльбрус» на базе Linux 2.6.14
Возможно исполнение как привилегированных, так и не привилегированных кодов архитектуры x86, включая операционные системы MS-DOS, Windows, Linux, QNX, FreeBSD, без каких-либо дополнительных модификаций на базе системы двоичной битовой компиляции.
СИСТЕМА НА КРИСТАЛЛЕ ЭЛЬБРУС-2С+
Эльбрус-2С+ — первый гибридный высокопроизводительный микропроцессор фирмы МЦСТ, микросхема 1891ВМ7Я. Он содержит 2 ядра архитектуры Эльбрус и 4 ядра цифровых сигнальных процессоров (DSP) фирмы Элвис. Основная сфера применения процессора Эльбрус-2С+ — системы цифровой интеллектуальной обработки сигнала, такие как радары, анализаторы изображений и т.п.
Для гибридного процессора реализована версия компилятора с языка Си, позволяющая компилировать код для ядер DSP и обеспечивать эффективное взаимодействие основной программы, исполняющейся на ядрах CPU, и процедур для DSP.
Основные характеристики системы на кристалле Эльбрус-2C+
Характеристики | Значения | ||
1 | Технологический процесс | 90 нм | |
2 | Тактовая частота | 500 МГц | |
3 | Число ядер архитектуры Эльбрус Число ядер DSP (Elcore-09) |
2 4 |
|
4 | Пиковая производительность микросхемы (ядра CPU + ядра DSP) 64 разряда, GIPS 64 разряда, GFlops 32 разряда, GIPS 32 разряда, GFlops 16 разрядов, GIPS |
20 + 2 8 + 0 33 + 16 16 + 12 43 + 48 |
|
5 | Кэш-память команд (на ядро), КБ | 64 | |
6 | Кэш-память данных (на ядро), КБ | 64 | |
7 | Кэш-память второго уровня (на ядро), МБ | 1 | |
8 | Встроенная память DSP (на ядро DSP), КБ | 128 | |
9 | Пропускная способность шины связи с кэш памятью , ГБ/с | 16 | |
10 | Пропускная способность шин связи с оперативной памятью , ГБ/с | 12,8 | |
11 | Количество каналов межпроцессорного обмена Пропускная способность канала межпроцессорного обмена, ГБ/с Количество каналов ввода-вывода Пропускная способность канала ввода-вывода, ГБ/с |
3 4 2 2 |
|
12 | Площадь кристалла, мм2 | 289 | |
13 | Количество транзисторов | 368 млн | |
14 | Количество слоев металла | 9 | |
15 | Тип корпуса / количество выводов | HFCBGA 1296 | |
16 | Размеры корпуса | 37,5х37,5 мм | |
17 | Напряжение питания, В | 1,0 /1,8/2,5 | |
18 | Средняя рассеиваемая мощность | ~25 Вт |
Оригинальной особенностью микроархитектуры «Эльбрус» является применение устройства предварительной подкачки буфера. Подобного механизма предварительной подгрузки данных нет сегодня ни в одном из современных процессоров.
К числу замечательных особенностей «Эльбрус-С», кроме механизма асинхронной подкачки массивов, относятся возможности защищенного исполнения с помощью тегов (позволяют отличать адреса от данных) и дескрипторов (позволяют контролировать выход за границы объектов программы). Это дает возможность обнаруживать некоторые виды программных ошибок и бороться с вирусами.
Аппаратная поддержка динамической компиляции кодов х86 в команды «Эльбрус» позволяет работать совместно с BIOS и ОС для архитектуры х86, достигая при этом достаточно высокой производительности. Напомним, что Itanium также первоначально имел режим совместимости с х86 благодаря аппаратной эмуляции, но затем x86-совместимые процессоры оказались впереди по производительности, и от этого режима в Itanium отказались.
По результатам тестирования, «Эльбрус» первого поколения имел производительность на уровне Pentium4/2 ГГц, а «Эльбрус-С» — в два раза больше.
В 2012 году будет создан двухъядерный «Эльбрус 2С» для технологии 65 нм и четырехъядерный «Эльбрус 4С» c производительностью 64 GFLOPS. В 2015 году ожидается появление четырехъядерного «Эльбрус 4С» с производительностью 150 GFLOPS, который будет выпускаться по технологии 40 нм, а в 2017 году — по технологии 28 нм, иметь восемь ядер и 256 GFLOPS, при этом разработчики намерены достигнуть производительности 4 GFLOPS/Вт. Изготовление процессоров по технологии 90 нм в МЦСТ надеются наладить на заводе «Микрон» на базе приобретаемых у компании STMicroelectronics технологий.
Вычислительные системы
В вычислительных комплексах на базе «Эльбрус» и МЦСT-R применяются традиционные для x86-систем северный и южный мост — довольно дорогие наборы компонентов микросхем, выпускаемые на базе программируемых интегральных схем FPGA.
Для компьютеров на базе «Эльбрус-С» основная функция северного моста — контроллер памяти, интегрированный в процессор, а южный мост был спроектирован заново и именуется «контроллер периферийных интерфейсов». Он появился в прошлом году и поддерживает интерфейсы PCI, PCI-E x8 1.0, SATA, IDE, USB 2.0, Ethernet, RS-232/RS-485, IEEE-1384, AC’97, шину I2C.
Стоимость «Эльбрус-C» первого поколения в партии 10 тыс. штук составляет $70..80, стоимость южного моста — $40..50.
Базовая продажная цена для компьютеров на их основе в настольном исполнении составляет 70 тыс. руб., а для систем с сPCI — втрое дороже. Удешевление компьютеров и их компонентов — одна из важных задач МЦСT.
В варианте ОС «Эльбрус» на базе ядра Linux 2.6 имеются среды разработки, компиляторы Си/Си++/Фортран, средства реального времени, СУБД и др. Кроме того, при работе в режиме эмуляции х86 возможно применение операционных систем QNX, FreeBSD и т. д., а также операционных систем Microsoft.
Источник
http://www.mcst.ru
http://www.osp.ru/os/2011/07/13010501/
1 июня 2012 года http://www.mcst.ru/hardware.shtml
К серийному производству рекомендованы изделия на базе микропроцессора МЦСТ-R500S: носимый терминал и тонкий клиент.
В завершающей стадии находится разработка платы «Монокуб» в форм-факторе mini-ITX.
В плату вмонтирован многоядерный гетерогенный процессор «Эльбрус-2С+» с тактовой частотой 500 МГЦ. Встроенный в процессор контроллер памяти обеспечивает работу в двухканальном режиме. Для установки планок ОЗУ на плате распаяно два слота стандарта DDR2-800.
«Монокуб» также оснащен разработанным в ЗАО «МЦСТ» южным мостом «КПИ», который обеспечивает поддержку наиболее распространенных на сегодняшний день интерфейсов USB 2.0, SATAII, eSATA, PCI-Express 1.0 х8 и COM-порт. В этот же чип интегрирован гигабитный Ethernet-котроллер, а соответствующий разъем выведен на заднюю панель. Там же размещены интерфейсы для ввода и вывода аудио, разъемы USB 2.0 и eSATA, а также DVI-видеовыход, работоспособность которого обеспечивает интегрированный в плату видеоадаптер. В качестве средства охлаждения процессора возможно использование кулеров под сокет LGA775, в том числе и низкопрофильных.
В ближайшее время планируется подготовка платы к серийному производству. Она включает усовершенствование конструкции (например, увеличение количества разъемов USB 2.0 на задней панели и установку полноразмерного разъёма PCI Express x16) и меры по удешевлению стоимости.
Благодаря стандартному конструктиву, небольшим размерам и большому количеству поддерживаемых интерфейсов плата, устанавливаемая в различные типы корпусов, имеет широкий круг применений. На ее основе можно собрать небольшой офисный компьютер, моноблок, мини-сервер, либо сетевое хранилище данных.
А кулер для чего? Если не ошибаюсь там тепловыделение в десятки раз меньше чем на Intel
где кулер?
В качестве средства охлаждения процессора возможно использование кулеров под сокет LGA775, в том числе и низкопрофильных.
О чудо-процессоре Эльбрус «гения» Бабаяна: http://www.fcenter.ru/online.shtml?articles/hardware/processors/15730
alina, то, что по твоей ссылке статья семилетней давности, тебя не смущает?
Они все же родили Эльбрус!
http://www.linexp.ru/mtsst-vypustila-pervuyu-partiyu-protsessorov-elbrus
Только лучше бы молоко отечественное научились делать и туалеты общественные в порядок привели.
Да, собрали по отрытой с 2002 года IBM технологии и горды. Это как новости про школьника, написавшего свою операционную систему.
Ты подумал мозгами прежде, чем написать эту ерунду?
Наконец то … замечательно, что кое-что уже работает в С300 …. реальный продукт обнадеживает и вселяет оптимизм