"Elbrus" - Россияда иштеп. Мүнөздөмөлөрү жана тарыхы

башталгандан бери компьютер технологиялар биздин өлкөдө, бийик-аткаруу системасынын үлгүсү улуттук илимдин маанилүү милдеттеринин бири болуп саналат. 90-жылдан бери изилдөө таптакыр жаңы абалы менен байланышта болгон - Russian Долбоорлоо негизинде жаңы иштеп чыгууну ишке ашыруу үчүн зарыл. Натыйжада "Elbrus" түзүлдү - анын эсептөөчү күчү менен иштеп мыкты чет элдик моделдер кем эмес.

түзүү тарыхы

Учурда дүйнө жүзү боюнча бир нече эле өлкө өзүнүн жай үлгүсүнүн бир чычкан менен машина иштеп жатат - Америка Кошмо Штаттары, Улуу Британия, Япония, Кытай. Бул коопсуздук жана импортту алмаштыруу ичинде Россия ошондой эле куралдуу күчтөрдүн, укук коргоо органдарынын, башкаруу жана билим берүү боюнча талаптарды канааттандыруу үчүн жетишсиз болуп иштеп керек экени шексиз. А мүмкүн, - буюмдун айында. Moscow борборунун окумуштуулар жана инженерлер жигердүү иш ондогон жылдар өткөндөн кийин Spark-технология (Ошондуктан Машайактын) 2014-15 жылдары акыркы өнүгүшүнө алып уялган эмес, сегиз кайра иштетүүчү "Elbrus 8c". Бирок бул тарыхый окуянын алдында теориялык эсептөөлөрүнө жана практикалык изилдөөлөр узак жолду басып өттүк.

компьютер технологиясын өнүктүрүүдө СССР зор мааниге ээ болсо, биз академиялык иш S. A. Бондарчук бар. топ Precision механикасы институту, Илимдер академиясы, аны жетектеген жана Компүтер технология (ITM жана VT) тарабынан түзүлгөн электрондук эсептөө машиналарынын (ЭЭМ) биринчи түтүкчө чейин район бирдиктүү жогорку ылдамдыкта машина чейин - он беш моделдер.

"Elbrus-1"

архитектуралык линияларын идеясы, кийинчерээк орус иштетүүчү "Elbrus" ишке ашкан, 1969-жылы туулган. иштеп чыгуу үчүн негиз стратегиялык системалардын муктаждык "intellectualization" болчу. башкы дизайнери болуп VS Burtsev, компьютер илими боюнча көрүнүктүү адис, кийинчерээк академик.

1979-жылы, ITM жана VT мамлекеттик комиссия Компүтер эсептөө комплекси "Elbrus" (МАБ) биринчи муундун өкүлү. Иштеп TTL-логиканын негизинде иштелип чыккан. Курал-жарак өнөр-жайда колдонулат жана системасы.

"Elbrus-2"

СМУ экинчи мууну "Elbrus" Алты жылдан кийин ийгиликтүү сыноодон өттү. иштетүү жана жаңы элемент базасы толугу менен улуттук өнүгүү болду. система жогорку ылдамдыктагы негизделген интегралдык микросхемалардын эмитент-коштолгон логика IC-100 сериясы. desyatiprotsessornoy түзүмүн жана аткаруу "Elbrus-2" 125 Mill болчу. секундасына.

ERM көбөйдү ишенимдүүлүгү менен модулдук түрдө курулган. комплексинин ылдамдыгына жана ийкемдүүлүк урматында стратегиялык тутумунун негизги мекемелеринде көп жылдан бери колдонулган. анын убактысы мүнөздөмөлөрү үчүн уникалдуу эсептөө жараянын уюштурууга жогорку идеялар бир катар ERM иштеп чыгууга жана ишке ашырууга жетишкен.

"Elbrus-3"

Кийинки этап (1986-1994) СМУ "Elbrus" үчүнчү муундагы түзүү болду. Иштеп азыр ого бетер күчтүү электроникалык компоненттери болуп - мындан да кемчиликсиз. Долбоордун менеджери илимдер академиясы Б. А. Babayana мүчө-корреспонденти тандап алган. Баса, ал СМУ өнүктүрүү "Elbrus-1" жана "Elbrus-2" негизги салым кошкон.

артыкчылыктарын жана алардын кемчиликтерди ERM экинчи муундун ишке superscalar архитектура өнүккөн баа Борис Artashesovich бир нускоо сөзүнүн түшүнүгү бир кыйла өнүккөн ишке ашырууну сунуштады. Эксперттер Союзу кулагандан чейин жаңы бийлик токтоп бир өрнөгүбүз, бирок каражат чогултуп алды.

Заманбап

Бул долбоор тукумунун уланышы ЗАО Ошондуктан Машайактын иши менен байланышкан. анын түзүмүндө, чычкан технологияларды колдонуу боюнча негизги саюу баруучу ички mikroelektronschiki, алардын негизинде Долбоорлоо жана компьютер системалары эки катар түзө баштады. Бул иштер бир күчтүү орус иштеп "Elbrus" 2014-релизди түзүүгө жардам берет.

биринчи сериядагы Долбоордун негизинде ачык архитектура эскертүү тартуу Архитектура (SPARC) эле Sun Microsystems менен аныкталат. Кайра иштетүүчү жана "R" үй-бүлө, анын негизинде түзүлгөн.

экинчи сериясына арналган "Elbrus" түп архитектура эле, бекитилген негиздерин иштеп чыгуу жана МАБ-3 айтылган (башында ал "архитектура E2k" деп аталат) болуп саналат. кайра иштетүүчүлөрдүн төрт негизги түрлөрү уюшулат. Ошентип, "Elbrus" (CPU): моделдерди салыштыруу төмөнкү жадыбалда берилген.

"Elbrus-4c"

компаниянын акыркы ийгиликтүү өнүктүрүү бири Ошондуктан Машайактын кайра иштетүүчү "Elbrus-4к." болгон Анын архитектуралык microarchitecture VLIW үчүн база болуп кызмат кылган оригиналдуу дизайны боюнча негизделген. эсептөө үчүн 4 ядер жооптуу иштеп 800 MHz, кэш эстутуму ар бир ядро 2 MB.

өндүрүү технологиясы (чоң, кичине жыштыгы, 65 нм "өткөн кылымдын" технологияны) боюнча ачык Архаизмдер карабастан, электрондук аппарат натыйжалуулугу Intel сериясындагы "мен" менен салыштырууга болот. аз энергия керектөө менен (45W), анын аткарылышы 50 Gflops чейин. Салыштыруу үчүн, улуу модель Intel Core i7-975 Extreme Edition кыйла жогору жыштык жана энергия керектөөнүн 53 Gflops бир мүмкүнчүлүгү бар. Бул заманбап орус иштетүү "Elbrus" 2014-жылы үлгү сыналышы менен катар чыкты.

"Elbrus-8C"

Ал өзүнөн убактысы болгон көрүнөт, ал үй-бүлөдөгү микроэлектроникада үчүн түп жылыштын белгиси болуп калды. ЗАО "Ошондуктан Машайактын" бирге электрондук Control Машиналар институту менен иштелип чыккан жана инженердик продукт үлгүлөрүнүн бир жаңы муунун өндүрүлгөн. 28 нанометрдик технологияны түзүлгөн иштетүү "Elbrus 8C" даярдоо, өнөр жай өндүрүшү үчүн.

аппарат, жана улуттук өнүгүү менен тандем менен иштей турган Белгилей кетчү жагдай-2. 65 нм технологияны бошотулган чейин башкаруучу болсо да, ал үч Гигабит Ethernet тармагы контроллерларын, 20 саптары колдойт PCI-Express бус 2.0, сегиз USB-порттор 2.0, сегиз SATA-са. редакторунда менен байланыш 16 Гбит / с болот.

техникалык мүнөздөмөсү

Manufacturer "Elbrus" жаңы системасынын негизги мүнөздөмөлөрүн ачып:

• Иштеп чыгуучу - gipertredinga жок 8 үйрөнгөн.
• Crystal көлөмү - 350 мм ^2.
• Экинчи даражадагы ар өзөгүн кэш - 512 тартылган.
• Үчүнчү деңгээл кэш жалпы болуп саналат - 16 MB.
• айлампасынын күнүнө аткаруу - 30 иш.
• Саат жыштыгы - 1.3 GHz, бул көрсөткүчтөр да жүз пайыз жүк болсо, бардык өзөктүк чексиз убакыт үзгүлтүксүз ишин камсыз кылат.
• Performance (чокусу) - 250 Gflops.
• Power - 60-90 Уоттс.
• Intel тартып, көз карандысыздык, x86 / x86-64 архитектура менен негизги өндүрүштүк системалардын колдоону камсыз кылуу.

Көрүнүп тургандай, Россия иштетүү "Elbrus" 4C моделдин дагы түшүмдүү беш эсеге чейин акыркы мууну.

архитектура

компаниянын маанилүү натыйжасында ЗАО Ошондуктан Машайактын чычкан "Elbrus" деген сөздүн түпкү архитектура өнүккөн. Иштеп метрика маалыматтардын аппараттык ресурстарын максималдуу багытталган. Жалпы эсеп менен ал бир насаат сөз VLIW ынанымын пайдаланып, архитектура категориясына (Абдан Large нускама Word) таандык, компилятор (кенен көрсөтмө сөздөр) топтор параллелдүү аткаруу кезеги пайда, кайсы топко жана минималдаштыруу көз каранды ичинде командаларынын ортосунда эч кандай көз карандылыктар бар ар кандай топтордун командаларынын ортосунда.

Алсак, мисалы, орус иштетүү "Elbrus" жогорку иш-деъгээлинде параллелизм колдонгон программалык код бар. Натыйжада parallelization аппарат милдеттерин мүнөздүү superscalar архитектурасы чыгаруу боюнча ири архитектуралык ылдамдыгы жана түзүлүштөрдү оптималдаштыруу, аларды өткөрүп берүү. Бул алып, таандык "Elbrus" архитектура башка маанилүү бөлүгү - бул төмөн электрди керектөөнүн аспаптар.

иш архитектурада параллелизмди натыйжалуу пайдалануу менен катар эле, "Elbrus" аппарат коюп эсептөө учурунда мүнөздүү параллелизмди башка түрлөрүн (этаптары) ишке ашыруу:

• multicomputer комплекстеринде параллелизмди көйгөйлөр;
• Ооруларды көзөмөлдөө бөлүшкөн эс боюнча аккан;
• Оору параллелизм.

x86 архитектура менен бири-бирине шайкеш

архитектура бир негизги талабы катары иштеп башында үстөмдүк Intel x86 чычкан архитектура менен натыйжалуу бинардык келүүсүн камсыз кылуу болуп эсептелет. Бул жашыруун динамикалуу котормо жана анын колдоо жабдуулар чычкан "Elbrus" негизинде ишке ашырылып жатат. Ал ошондой эле жаңы ички архитектуралык өзгөчөлүктөрү аппараттык колдоо коопсуз эсептөө (программалоо модулу) иштеп чыгуу болуп саналат аныктайт, кыйла чектелген мөөнөттүн чоң программалык камсыздоо системасын түзүү үчүн программалык камсыздоо боюнча ишин өбөлгө түзөт.

практикалык колдонмо

Кайсы орус кайра иштеп колдонуу пландаштырылып жатат? өзүн-өзү жетиштүү микроэлектроникада жана компьютер технологиялар менен камсыз кылуу жана уруксаат көз карандысыз, камсыз кылуу - бул продукт бир максат менен түзүлгөн деп түшүнүү керек. коопсуздук кызматындагы коргоо өнөр жайында дагы суроо-талаптын коопсуздук жана ЭЭМ коргоо жогорку менен "Elbrus" иштетүү боюнча эсептеп, маанилүү мамлекеттик мекемелер.

Ошол эле учурда, система эмес, орточо керектөөчү үчүн, юридикалык секторун, жол ачылды, бул адаттагы Windows жана Linux, берет. Ошондуктан Машайактын катаал шарттарда иштөөгө жөндөмдүү корголуучу заманбап жана кулдарга, сунуш кылат.