"Elbrus" - próiseálaí sa Rúis. Sonraíochtaí agus stair

Ó bunaíodh teicneolaíocht ríomhaireachta inár dtír, tá an dearadh córas ard-fheidhmíocht a mheas mar cheann de na cuspóirí is tábhachtaí na heolaíochta náisiúnta. Ós rud é 90s Bhain an staidéar le coinníoll bunúsach nua - an gá atá le forbairt nua ar bhonn na microprocessors Rúise a chur chun feidhme. Cuireadh an toradh a cruthaíodh "Elbrus" - próiseálaí, ina chumhacht ríomhaireachta nach bhfuil níos lú ná na múnlaí is fearr eachtrach.

Stair chruthú

Faoi láthair, ach roinnt tíortha ar fud an domhain ag dearadh ríomhairí le microprocessor de a dearadh féin - sna Stáit Aontaithe, sa Bhreatain, an tSeapáin agus an tSín. Tá sé soiléir go laistigh den tslándáil agus a allmhairiú a chur in ionad éilíonn an Rúis freisin próiseálaí atá leordhóthanach chun ceanglais na fórsaí armtha, gníomhaireachtaí forfheidhmithe dlí, riarachán agus oideachais. A féidir - agus tráchtálú an táirge. Tar éis blianta fada d'obair ghníomhach d'eolaithe agus innealtóirí an Moscó Ionad Spark-Teicneolaíocht (MCST) nach bhfuil náire a chur i láthair ar an fhorbairt is déanaí ar an 2014-15 bliain: ocht-próiseálaí "Elbrus 8c". Ach tá roimh an ócáid stairiúil rite bealach fada na n-áireamh teoiriciúil agus taighde praiticiúil.

I APSS tábhacht den scoth i bhforbairt na teicneolaíochta ríomhaireachta atá againn ag obair acadúil S. A. Lebedeva. An grúpa faoi stiúir chuige ag an Acadamh Eolaíochtaí na hInstitiúide na Meicnic beachtais agus Teicneolaíocht Ríomhaire (ITM agus vt) bhí cruthaithe ag gairis leictreonacha ríomhaireachta (ríomhairí) déag múnlaí - ón gcéad feadán chun meaisíní ardluais ciorcad iomlánaithe.

"Elbrus-1"

An smaoineamh na línte ailtireachta, chorprófar ina dhiaidh sin sa próiseálaí Rúise "Elbrus" Rugadh, i 1969. Ba é an chúis atá leis an fhorbairt ar an ngá atá "intellectualization" na córais straitéiseacha. Tháinig príomhfheidhmeannach dearthóir vs Burtsev, saineolaí den scoth san eolaíocht ríomhaireachta, academician ina dhiaidh sin.

Sa bhliain 1979, bhí ionadaíocht ag ITM agus stáit VT coimisiún ag an chéad ghlúin de multiprocessor ríomhaireachta casta "Elbrus" (IAC). Dearadh an próiseálaí atá bunaithe ar an TTL-loighic. An córas a úsáidtear sa tionscal armálacha.

"Elbrus-2"

an dara glúin de mvk "Elbrus" Tar éis sé bliana, d'éirigh leo an tástáil. Ba iad na próiseálaí agus an bonn eilimint nua forbartha go hiomlán náisiúnta. Cuireadh an córas bunaithe ar ard-luas chiorcaid iomlánaithe le loighic astaire-cúpláilte IC-100 sraith. Ba Feidhmíochta "Elbrus-2" i gcumraíocht desyatiprotsessornoy 125 Mill. Per an dara.

Bhí ERM Tógadh ar bhealach modúlach le hiontaofacht méadaithe. Baineadh úsáid as A bhuíochas leis an luas agus athléimneacht an casta le blianta fada sna háiseanna lárnacha de na córais straitéiseacha. Uathúil le haghaidh a saintréithe ama a bhaint amach a chur i bhfeidhm agus a fhorbairt ar roinnt smaointe chun cinn ERM in eagrú an phróisis ríomhaireachta.

"Elbrus-3"

Ba é an chéad chéim eile (1986-1994) a chruthú ar an tríú glúin de mvk "Elbrus". Is é an próiseálaí anois níos cumhachtaí comhpháirteanna níos leictreonacha - níos foirfe. Bainisteoir tionscadail a roghnaíodh chomhalta d'Acadamh Eolaíochtaí B. A. Babayana comhfhreagrach. Dála an scéil, rinne sé ranníocaíochtaí bunúsach d'fhorbairt na mvk "Elbrus-1" agus "Elbrus-2".

Measúnú a dhéanamh ar na buntáistí agus na míbhuntáistí acu forbraíodh an ailtireacht superscalar i bhfeidhm sa dara glúin den ERM, mhol Boris Artashesovich cur chun feidhme níos airde ar an gcoincheap focal teagaisc leathan. Roimh an tubaiste an Aontais na saineolaithe a bhainistiú chun teacht ar tionól fréamhshamhail ach maoinithe stop na n-údarás nua.

Comhaimseartha

Is é an leanúint leis an líne an tionscadail a bhaineann leis na gníomhaíochtaí de ZAO MCST. Ina struchtúr, na mikroelektronschiki as baile ag déanamh geall bunúsach maidir le úsáid na teicneolaíochta microprocessor, thosaigh a chruthú dhá shraith na micreaphróiseálaithe agus córais ríomhaireachta atá bunaithe orthu. Tá na hoibreacha seo a chabhraigh ansin a chruthú próiseálaí Rúisis cumhachtach "Elbrus" 2014 scaoileadh.

Ba bonn Tionscadal don chéad sraith an ailtireacht oscailte Inscálaithe Próiseálaí Ailtireacht (SPARC), An shonróidh Sun Microsystems. Próiseálaithe «R» teaghlaigh a cruthaíodh bunaithe ar sé.

Ba é an bunús an dara sraith an ailtireacht bunaidh "Elbrus", ag forbairt na prionsabail atá faofa agus a leagtar síos sa IAC-3 (ar dtús go raibh sé ar a dtugtar "ailtireacht E2k»). Ní Cruthaíodh ceithre cineálacha bunúsacha de próiseálaithe. Dá bhrí sin, an "Elbrus" (LAP): Tá comparáid a dhéanamh idir samhlacha sa tábla thíos.

"Elbrus-4c"

Ba é ceann de na forbartha is déanaí rathúil de chuid na cuideachta an MCST próiseálaí "Elbrus-4c." Is é a ailtireacht atá bunaithe ar an dearadh bunaidh, a bhí mar bhonn le haghaidh VLIW microarchitecture. Maidir le ríomh próisis freagrach 4 cores 800 MHz, cuimhne taisce 2 MB ar gach croíleacáin.

In ainneoin an archaism léir ó thaobh na teicneolaíochta táirgthe (, minicíocht beag, teicneolaíocht próiseas mór "an chéid seo caite" 65 nm), is éifeachtacht gléas leictreonach inchomparáide le sraith Intel "i". Le tomhaltas cumhacht níos lú Tá (45W) a fheidhmíocht suas go dtí 50 Gflops. Chun comparáid, an tsamhail níos sine an Intel Core i7-975 bhfuil toilleadh de 53 Gflops ag minicíochtaí i bhfad níos airde agus tomhaltas cumhachta Extreme Edition. Seo próiseálaí Rúisis nua-aimseartha "Elbrus" 2014 bliain samhail cuireadh tástála agus tháinig amach sa tsraith.

"Elbrus-8C"

Dealraíonn sé go raibh an t-am ar éabhlóid níos mó, bhí sé ansin an cinn réabhlóideach do micrileictreonaic intíre. ZAO "MCST" mar aon leis an Institiúid na Meaisíní um Rialú Leictreonach fhorbairt agus a tháirgeadh do ghlúin nua dearadh táirge innealtóireachta. Le haghaidh táirgeadh tionsclaíoch próiseálaí "Elbrus 8c" a cruthaíodh ar theicneolaíocht bpróiseas 28-nanaiméadar ullmhú.

Beidh an gléas ag obair i gcomhar leis an rialtóir agus an fhorbairt náisiúnta TFB-2. Cé go bhfuil an rialaitheoir go dtí go scaoiltear ar próiseas teicneolaíochta 65 nm, tacaíonn sé trí rialtóir líonra Gigabit Ethernet, 20 línte PCI-Express bus 2.0, ocht 2.0 de USB-calafoirt, ocht SATA-calafoirt. Tá an chumarsáid leis an próiseálaí 16 Gb / s.

saintréithe teicniúla

Soláthróir monaróir Léirigh na tréithe is mó de "Elbrus" córas nua:

• Próiseálaí - 8 croíthe gan gipertredinga.
• Crystal Méid - 350 mm ^2.
• taisce dara leibhéal do gach croíleacán - 512 kV.
• Is taisce tríú-leibhéal comónta - 16 MB.
• Fhorghníomhú in aghaidh an timthrialla - 30 oibríochtaí.
• minicíocht clog - 1.3 GHz, oibriú nuair na paraiméadair a ráthaítear gan bhriseadh de gach am gan teorainn núicléach, fiú amháin más rud céad faoin gcéad ualach.
• Feidhmíocht (Buaic) - 250 Gflops.
• Cumhacht - 60-90 vata.
• neamhspleáchas Ceadúnas ón Intel, agus a chinntiú tacaíocht a thabhairt do chórais oibriúcháin mór le x86 / ailtireacht x86-64.

Mar a fheiceann tú, an próiseálaí na Rúise "Elbrus" an ghlúin is déanaí de suas le cúig huaire níos táirgiúla ná an tsamhail 4C.

ailtireacht

Mar thoradh thábhachtach de chuid na cuideachta d'fhorbair ZAO MCST an ailtireacht bunaidh an micreaphróiseálaí "Elbrus". Tá an próiseálaí dírithe ar acmhainní crua-earraí uasmhéadú do na sonraí mhéadracht feidhmíochta. Sa rangú ginearálta mbaineann sé leis an gcatagóir na hailtireachta, ag baint úsáide as an prionsabal na focal ar fud an teagasc VLIW (An-mhór Teagasc Word), cruthaíonn an tiomsaitheoir do ord fhorghníomhú chomhthreomhar ngrúpaí (focail teagasc ar fud an), ina bhfuil aon spleáchais idir foirne laistigh den ghrúpa agus spleáchas íoslaghdú idir foirne i ngrúpaí éagsúla.

Dá bhrí sin, próiseálaí Rúisis "Elbrus" an-úsáideann parallelism ar an leibhéal na n-oibríochtaí atá i láthair sa chód chlár. Is é an toradh luas mór ailtireachta ag scaoileadh feidhmeanna gaireas parallelization ailtireachtaí superscalar inghreamaithe agus iad a aistriú tiomsaitheoir bharrfheabhsú. Is é an toradh, agus gnéithe tábhachtacha eile gné dhílis "Elbrus" ailtireacht - feistí tomhaltas chumhacht íseal.

Mar aon leis an úsáid éifeachtach na comhthreomhaireacht sa ailtireacht na n-oibríochtaí "Elbrus" feiste atá leagtha i bhfeidhm cineálacha eile (Leibhéil) den comhthreomhaireacht gné dhílis de phróiseas ríomhaireachta:

• fadhbanna concurrency i gcoimpléisc multicomputer;
• sreabha rialú concurrency ar an chuimhne roinnte;
• comhthreomhaireacht veicteoir.

Ag luí leis an ailtireacht x86

Mar riachtanas bunúsach i ailtireacht, forbróirí ceapadh i dtús báire ar fáil comhoiriúnacht dénártha éifeachtach leis an ailtireacht microprocessor ceannasach Intel x86. Tá sé i bhfeidhm ar bhonn dinimiciúil aistriúchán bhfolach agus a threalamh tacaíochta micreaphróiseálaí "Elbrus". Chinneann sé freisin go bhfuil an airíonna na ailtireacht nua a fhorbairt le tacaíocht crua-earraí ríomhaireachta slán (modúl cláir), éascaíonn go mór le hobair na ríomhchláraitheoirí chun córais bhogearraí mór le spriocdhátaí teoranta chruthú.

cur i bhfeidhm praiticiúil

Sa chás go bhfuil sé beartaithe é a úsáid próiseálaithe Rúisis? Ba chóir a thuiscint go bhfuil an táirge seo deartha le cuspóir amháin - chun féin a choinneáil, neamhspleách ar an soláthar agus ceadúnú micrileictreonaic agus teicneolaíocht ríomhaireachta a chur ar fáil. Ríomhairí ar an "Elbrus" próiseálaí bhfuil ardleibhéal sábháilteachta agus cosanta ó víris ríomhaireachta éileamh sa tionscal cosanta, sna seirbhísí slándála, institiúidí stáit tábhachtach.

Idir an dá linn, ceadaíonn an córas na Windows is gnách agus Linux, a osclaíonn an mbealach, más rud é nach don ghnáth-thomhaltóir, go bhfuil an earnáil chorparáideach. MCST Cuireann ríomhairí faoi chosaint agus freastalaithe, a gcumas feidhmiú i dtimpeallachtaí harsh.