Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 91
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Данный проект является первым, который был реализован в России. По заявлению производителя, главным его плюсом является малое электропотребление. На сайте производителя имеется информация о том, что АО «МЦСТ» видит своими сегментами рынка: персональные компьютеры, промышленная автоматика, встраиваемые системы.
Эльбрус-8С
Одновременно с процессором «Эльбрус-1С+» был представлен другой продукт из линейки процессоров четвёртого поколения, получивший название «Эльбрус-8С». Данный экземпляр с микросхемой центрального процессора 1891ВМ028
высокопроизводительный вычислитель серверного класса. АО «МЦСТ» относит к плюсам данного процессора высокую производительность с улучшенной архитектурой «Эльбрус». По заявлению производителя данный экземпляр в отличие от «Эльбрус-1С+» спроектирован по техническому процессу двадцать восемь нанометров, что позволяет ему выполнять двадцать пять операций за один такт или двести пятьдесят миллиардов операций с плавающей запятой в секунду. Также производитель отмечает наличие отдельного стека для вызовов, что даёт преимущества в информационной безопасности, и исполнение двоичных кодов в системе программ Intel x86 и x86-64 с помощью динамической ретрансляции без перекомпиляции программ. Внешний вид процессора «Эльбрус-8С» представлен на рисунке 2.
Рисунок 2. Вид сверху на микропроцессор «Эльбрус-8С».
Прочитав о преимуществах, которыми производитель убеждает приобрести данный товар, обратимся к техническим и технологическим параметрам процессора, которые собраны в таблицах 3 и 4.
Таблица 3. Технические характеристики процессора «Эльбрус-8С»
| Архитектура | Эльбрус, версия 4 |
| Масштабируемость | 8 ядер в процессоре, 4 процессора в модуле (8 Гбайт/с попарные связи) |
| Тактовая частота | 1300 МГц (для микросхемы 1891ВМ02А8) 1000 МГц (для микросхемы 1891ВМ02Б8) |
| Пиковая производительность | 25 операций в такт в каждом ядре (8 целочисленных, 12 вещественных). 250 GFLOPS одинарной точности, 125 GPLOPS двойной точности |
| Кэш-память | L1: 64 Кбайт данные + 128 Кбайт команды в каждом ядре L2: 512 Кбайт в каждом ядре, 4 Мбайт суммарно L3: 16 Мбайт в процессоре |
| Оперативная память | 4 канала DDR3-1600 registered ECC, до 51,2 Гбайт/с 64 Гбайт на процессор, 1 Тбайт адресное пространство машины |
| Периферия | 1 канал ввода-вывода, до 8 Гбайт/с в каждую сторону совместимый контроллер КПИ-2 |
Таблица 4. Технологические параметры процессора «Эльбрус-8С»
| Топология | 2,3 млрд транзисторов 28 нм тех процесс, 322  площадь кристалла |
| Корпус | 59,5х43,0х4,6 мм, 32,0 г, 2028 контактов FCBGA |
| Электропитание | 0,9В,1,0В,1,15В,1,5В,1,8В 80 Вт (для микросхемы 1891ВМ02А8) 60 Вт (для микросхемы 1891ВМ02Б8) |
| Условия эксплуатации | -45…+100 |
По сравнению с процессором четвёртого поколения «Эльбрус-1С+» в данном экземпляре производительность увеличена в десять раз, что можно объяснить более сложный техническим процессом, которое позволило увеличить количество транзисторов на кристалле. Также выделяется значительное увеличение кэш-памяти и увеличение оперативной памяти в два раза. При этом, глядя на технологические характеристики, можно заметить, что «Эльбрус-8С» больше по размерам, чем «Эльбрус-1С+» и имеет более узкие температурные условия эксплуатации. Технические характеристики данного образца дают понимание о применении процессора
при постройке серверов. Данную мысль подтверждает производитель, который ориентирует данный продукт на сегмент устройств, требовательных к скорости обработки и передачи информации: серверы, рабочие станции, бортовые вычислители.
Эльбрус-8СВ
В 2014 году министерство промышленности Российской Федерации объявило аукцион выделение гранта для разработки нового микропроцессора. Кроме АО «МЦСТ» заявки никто не подал, таким образом, определение победителя оказалось несложной задачей. Сумма гранта составила шестьсот двадцать один миллион рублей. В результате заказа министерства промышленности, в две тысячи восемнадцатом году был представлен на испытания и технический контроль новый процессор пятого поколения «Эльбрус-8СВ». Главной частью данного экземпляра является микросхема 1891ВМ12Я, которая представляет вычислитель серверного класса с усовершенствованным набором векторных команд. АО «МЦСТ» отмечает увеличение производительности по сравнению с процессором предыдущего поколения «Эльбрус-8С», которая составляет пятьсот семьдесят шесть миллиардов операций с плавающей запятой в секунду. Остальные плюсы, отмеченные производителем, присущи процессорам четвёртого поколения «Эльрус-1С+» и «Эльбрус-8С». Процессор пятого поколения «Эльбрус-8СВ» представлен на рисунке 3.
Рисунок 3. Вид сверху процессора «Эльбрус-8СВ».
Рассмотрим технические и технологические характеристики данного продукта, которые собраны в таблицах 5 и 6.
Таблица 5. Технические характеристики процессора «Эльбрус-8СВ»
| Архитектура | Эльбрус, версия 5 |
| Масштабируемость | 8 ядер в процессоре, 4 процессора в модуле (8 Гбайт/с попарные связи) |
| Тактовая частота | 1500 МГц (для микросхемы 1891ВМ12АЯ) |
| Пиковая производительность | 50 операций в такт в каждом ядре (8 целочисленных, 12 вещественных). 576 GFLOPS одинарной точности, 288 GPLOPS двойной точности |
| Кэш-память | L1: 64 Кбайт данные + 128 Кбайт команды в каждом ядре L2: 512 Кбайт в каждом ядре, 4 Мбайт суммарно L3: 16 Мбайт в процессоре |
| Оперативная память | 4 канала DDR4-2400 registered ECC, до 68,3 Гбайт/с 128 Гбайт на процессор, 1 Тбайт адресное пространство машины |
| Периферия | 1 канал ввода-вывода, до 8 Гбайт/с в каждую сторону совместимый контроллер КПИ-2 |
Таблица 6. Технологические параметры процессора «Эльбрус-8СВ»
| Топология | 3,5 млрд транзисторов 28 нм тех процесс, 350 площадь кристалла |
| Корпус | 59,5х43,0х4,6 мм, 32,0 г, 2028 контактов FCBGA |
| Электропитание | 0,9В,1,0В,1,15В,1,5В,1,8В 90 Вт (для микросхемы 1891ВМ12АЯ) |
| Условия эксплуатации | -60…+90 |
Сравнение технологических характеристик с серверным процессором предыдущего поколения «Эльбрус-8С» показывает увеличение пиковой производительности в два раза, увеличение оперативной памяти за счёт перехода на новый стандарт DDR4. Также за счёт увеличения площади кристалла удалось увеличить количество транзисторов. Остальные характеристики остались такими же, как и у предшественника, следовательно, процессор предназначен для постройки многопроцессорных серверов и рабочих станций, а также для бортовых вычислителей. Изготавливать данные процессоры будет завода тайваньской фабрики TSMC.
Эльбрус-16С
В две тысячи двадцатом году на выставке Микроэлектронника-2020, которая проходила в Ялте, был представлен инженерный образец процессора шестого поколения «Эльбрус-16С». В отличие от процессора предыдущего поколения, который незначительно отличался от своего предшественника, данный продукт имеет много фундаментальных различий. Основное различие заключается в техническом процессе, так как новый продукт будет производиться по технологиям шестнадцати нанометров. За счёт данного технического решения количество транзисторов составит двенадцать миллиардов, что отразится на увеличении оперативной памяти, размер которой составит до шестнадцати терабайт. Разработчикам из «МЦСТ» удалось добиться аппаратной поддержки виртуализации, в предыдущих версиях была доступна только контейнерная. «Эльбрус-16С» - первый процессор в линейке, который не требует применения южного, всё собрано на кристалле, в отличие от предыдущих моделей. Внешний вид инженерного образца процессора «Эльбрус-16С» представлен на рисунке 4.
Рисунок 4. Внешний вид инженерного образца процессора «Эльбрус-16С».
Технических характеристик не так много, но рассмотрим имеющиеся. Процессор «Эльбрус-16С» содержит 16 вычислительных ядер с общей производительность в полтора терафлопс в режиме одинарной точности и семьсот пятьдесят гигафлопс в режиме двойной точности, восемь каналов памяти DDR4-3200 ECC, встроенные контроллеры Ethernet 10 и 2,5 Гбит/с, 32 линии PCI-Express 3.0, 4 канала SATA 3.0. Такие данные впечатляют.
На презентации производитель акцентировал внимание на том, что по многим пунктам этот процессор первый в России. В действительности, так оно и есть, таким образом можно констатировать новый виток развития микропроцессорной промышленности в Российской Федерации. Данный продукт является серверным процессором, а значит будет выполнять задачи, где требуется скорость обработки и передачи информации. Таким образом, можно сделать вывод, что АО «МЦСТ» имеет стабильный спрос на процессоры в сегментах серверов, рабочих станций и бортового оборудования, который обуславливается наличием санкций от Европейского Союза и Соединенных Штатов Америки. Сейчас данный образец проходит испытания.
Эльбрус-2С3
На презентации Elbrus Tech Day АО «МЦСТ» анонсировала один из своих будущих проектов процессор «Эльбрус-2С3». На данный момент проект находится в стадии разработки, тем не менее, был показан рендер дизайн продукта, а также испытательный образец, который приведён на рисунке 5.
Рисунок 5. Процессор «Эльбрус-2С3» с подложкой FCBGA 1903.
Рассмотрим технические характеристики, которые нам представил производитель. Данный продукт является процессором шестого поколения, а значит произведён по технологии шестнадцати нанометров и имеет систему на кристалле (не нужен южный мост). У процессора имеются два ядра с штатной частотой работы около двух гигагерц,16 линий PCI-Express 3.0, оперативная память будет иметь два канала памяти DDR4-3200 с пропускной способностью до пятидесяти гигабайт в секунду. Большой интерес представляют показатели пиковой производительности, которые должны составить сто девяносто два гигафлопса в режиме одинарной точности и девяносто шесть гагафлопсов в режиме двойной точности. Процессор будет иметь встроенный видеочип с 3D ускорением и поддерживать разрешения «FullHD», «2,5k», «4k». Всё это по заверению производителя можно вывести на 3 независимых экрана, что обеспечивают три независимых дисплейных контроллера, 4 видеовыхода: 1хRGB,2xHDMI (+звук), 1хLVDS, также у процессора имеется VGA-совместимость. При этом потребляемая мощность должна составлять около десяти ватт в час, что не требует системы охлаждения.