Отечественный микропроцессор с архитектурой "Эльбрус"

Архитектура "Эльбрус" - отечественная архитектура с широким командным словом и с явным параллелизмом команд - VLIW/EPIC.

Ошибочно считать, что архитектура VLIW была изобретена на Западе. Все, что там было изобретено - только аббревиатуры.

Первой в мире канонической машиной с широким командным словом является ЭВМ М-10 советского ученого Карцева.
Серийное производство - 1974 год.
ЭВМ имела широкую команду переменной длины, состоящую максимум из 6 слогов по 32 разряда кадый. То есть максимальная длина команды была равна 192 битам.

У архитектуры Эльбрус так же переменная длина широкой команды, сотоящая максимум из 16 слогов по 32 разряда (512 бит).
На общем конвейере широкая команда распадается на слоги (которые в свою очередь могут распадаться на полуслоги по 16 бит), которые попадают на свои исполнительные устройства.
Ядро Эльбруса имеет 6 АЛК (Арифметико-логических каналов), которые представляют из себя АЛУ совмещенные с FPU.
Так же в ядре есть регистровый файл на 256 регистров по 64 бита каждый. Все регистры ортогональны - могут работать как с целыми числами, так и с числами с плавающей точкой.
Еще есть отдельное устройство APB (Array Prefetch Buffer), позволяющее асинхронно подгружать данные в регистровый файл напрямую из памяти, если таковые отсутствуют в кэшах.
Эльбрус может выполнять команды в спекулятивном режиме и под предикатами.
В режиме цикла Эльбрус способен исполнять до 25 команд за такт. Циклы конвейеризованы.
Так же имеется 3 стека: 2 аппаратных защищенных и 1 доступный для программиста.
Есть режим защищенного исполнения программ, когда все объекты в памяти адресуются аппаратно через 128-битовые дескрипторы-описатели объектов.
Есть некоторые элементы аппаратной совместимости с архитектурой IA-32/64: счетчик команд, сегментные регистры, порядок записи и чтения в- из памяти, флаги операций, формат чисел с плавающей точкой и т.д.
Но система команд полностью несовместима.

А теперь немножко познавательно-развлекательных фильмов от сотрудника ИНЭУМ Макса Горшенина:

Компьютер "Эльбрус-801" с 8-ядерным микропроцессором Эльбрус-8С1.

GTA: Vice City на российском компьютере "Эльбрус-401" с 4-ядерным процессором Эльбрус-4С @ 0,8 ГГц. Запускаем Windows 7!

В следующем году  выходит 8-ядерный Эльбрус-8СВ (Эльбрус-8С2) с частотой 1,5 ГГц и расширенными до 128 бит блоками операций с плавающей точкой.
Пиковое быстродействие 288 Гфлопс на двойной точности, что больше чем у Ryzen X1800.

Сейчас понабегут идиоты доказывать что Эльбрус фуфло и вообще не нужен.

Хорошо, молодцы разработчики.  В принципе если запустили семёрку, то и восьмёрку и десятку можно запускать, насколько помню у них системные требования одинаковые.

К какому году планируют выйти на коммерческую окупаемость и приемлемую производительность/цена? Что-то не услышал на видео.

DanielSky
> Сейчас понабегут идиоты доказывать что Эльбрус фуфло и вообще не нужен.
Там на ютьюбе в коментах Адъ и Израиль :)
А между прочим быстродействия того же 4С вполне достаточно для всяких регистратур в поликлиниках и т.д.
8С на тестах SPEC CPU 2006 показал на INT 13 попугаев, а на FP 17 на ядро.
Это однозначно выше чем у

Dell Precision 380 (3.73 GHz, Pentium Exteme Edition 965) - 11,6 попугаев
Dell Precision 380 (3.8 GHz, Pentium 4 processor 670) - 12
Intel DG965WH motherboard (1.86 GHz, Intel Core 2 Duo processor E6300) - 12,3

и на уровне

Core2Quad PowerEdge M600 (Intel Xeon E5420, 2.50 GHz) - 17,4.
Gigabyte MA78GM-S2H Motherboard (AMD Phenom X4 9850) - 13,2

А на тесты современных i7 и т.д. нужно смотреть внимательно - если в настройках компилятора Intel использовался ключик parallel - попугаи можно смело делить на 2.
Потому, что это жульничество - на однопоточном тесте раскидывать удобный для параллелизма код по разным ядрам.

Производительность тут на самом деле пофигу. Важна цена вопроса. Пока она не будет конкурентоспособной - ниша этому изделию быть внеконкурентным продуктом госзаказов, т.е. просто "освоением бюджета".

Dexus
> К какому году планируют выйти на коммерческую окупаемость и приемлемую производительность/цена? Что-то не услышал на видео.

Строят завод для выпуска компов. Но количество в год - я плакалъ - 5000 единиц.
Хотя есть доки, где сказано, что комп на 8С может стоить 30 тыщ при партии в 100.000 экземпляров.
Дело в том, что МЦСТ разработчик софта и самого процессора. У них есть опытное производство на котором счет идет на сотни изделий в год.
Отсюда и цена конская.

kerosene
Да, это понятно, что цена тут - жертва штучности. Выбраться смогут только за счёт "импортозамещения" и госзаказов. Но 5 тысяч в год - фигня вообще. Там же не только центральный проц но и мать. Что-то слабо верится в его будущее, даже если будут на госзаказах висеть. Им не будет резона снижать цену. А обычным "нам" не будет резона покупать пока он по производительности и цене не станет конкурентоспособным до уровня демпинга (т.к. в раза полтора дешевле при той же производительности).

Вообще, конечно, молодцы. Без иронии.

Dexus
> Производительность тут на самом деле пофигу.

Это как посмотреть.

Вот в 2020 в МЦСТ обещают 2 новых процессора:

2-ядерный Эльбрус-2С3 @ 2 ГГц со встроенной 3D-графикой Vivante с крайне низким энергопотреблением. Для сравнения, у уже выпущенного 1-ядерного Эльбрус-1С+ @ 1 ГГц + 3D Vivante - 7-10 Вт на 40-нм техпроцессе.

12-ядерный Эльбрус-12С @ 2 ГГц - специально "под Венду". Программный двоичный транслятор кодов x86 в нативный код Эльбруса научился использовать много ядер для трансляции "на лету".

И в 2021 обещают флагман - 16-ядерный Эльрус-16С @ 2 ГГц, 4 канала DDR4-3200 + встроенный южный мост + полная аппаратная виртуализация.
Пиковое быстродействие - 768 Гфлопс на двойной точности при энергопотреблении в районе 90-110 Вт.

kerosene
> Это как посмотреть.
Это если смотреть на текущий момент и на эти все тесты и деления производительности на ядра.

На перспективу-то конечно если производительность будет большой то можно даже серверную нишу попытаться занять.

Dexus
> Выбраться смогут только за счёт "импортозамещения" и госзаказов. Но 5 тысяч в год - фигня вообще. Там же не только центральный проц но и мать. Что-то слабо верится в его будущее, даже если будут на госзаказах висеть.
Там с матерями сразу все в комплекте.

Dexus
> А обычным "нам" не будет резона покупать пока он по производительности и цене не станет конкурентоспособным до уровня демпинга (т.к. в раза полтора дешевле при той же производительности).
Ну тут придется ждать 2021. 2С3, 12С и 16C по производительности на ядро будут примерно равны i5-i7 которые без ключей для параллелизма дают 25-26 попугаев на однопоточных спеках.
Но опять же - частота 2 ГГц это в 2 раза ниже чем 4 ГГц. А это важно для задач где потоки управления превалируют над вычислениями.

Dexus
> На перспективу-то конечно если производительность будет большой то можно даже серверную нишу попытаться занять.

Ну насколько я в курсе, у них в планах full-custom и достижение 3 ГГц на 7-нм для 32-ядерника с производительностью 4 Терафлопса.

Уже есть же тема http://www.gamedev.ru/flame/forum/?id=82328
Что, обязательно каждые десять лет новую создавать?

У меня гениальный бизнес план. Надо сделать крипту, которую удобно майнить на эльбрусах, а на всем остальном - неэффективно в силу особенностей алгоритма. Продажи обеспечены!

jaguard
> Надо сделать крипту
Кстати ГОСТ-крипт шуршит на Эльбрусах так, что штеуды пыль глотают.