В опубликованной в очередном номере журнала «Вопросы радиоэлектроники» статье руководителей компаний МЦСТ и ИНЭУМ, занимающихся созданием российских процессоров «Эльбрус», содержится интереснейшая информация о том, что же за «железо» всё-таки скрывается под обозначением «Эльбрус-16СВ».
Итак, универсальный процессор «Эльбрус-16СВ», находящийся сейчас в стадии создания, будет обладать производительностью до 1500 Гфлопс и будет выполнен по 16-нм технологии. Количество ядер – 16, тактовая частота – 2ГГц (на ядро), Объем неинклюзивной кэш-памяти (L2+L3) – 40 ГБ. Оперативная память с поддержкой 4-канальной DDR4 (темп – до 102 ГБ/с). Система на кристалле включает в себя следующие интерфейсы: PCIe 3.0, 1/10 Gb Ethernet, SATA 3.0, USB3.0 и др. Разработчики закладывают возможность объединения до 4 микропроцессоров «Эльбрус-16СВ» на общей памяти с темпом межпроцессорного обмена – до 48 ГБ/с. В перспективном российском процессоре – около 6 млрд транзисторов. Потребляемая мощность – около 100 Вт.
«Эльбрус-16СВ» планируется запустить в производство в 2021 году. Это уже шестое поколение отечественной архитектуры «Эльбрус», и основные технологические нововведения в ней будут следующие:
- Система на одном кристалле, включающая контроллеры периферийных устройств (т.е. «южный мост» вносится в микропроцессор).
- Аппаратная поддержка виртуализации, в том числе в кодах Intel x86–64.
- Масштабируемая векторизация до 48 флопс за такт.
- Аппаратная поддержка динамической оптимизации (рост производительности ядра).
Как понимают читатели, это не процессор для домашней микроэлектроники, а основной компонент проектируемой отечественной супер-ЭВМ (суперкомпьютера). По реальным характеристикам она будет сравнима с создаваемыми сегодня в США, Китае и Японии системами экзафлопсной производительности.
Как сообщают разработчики, «новые технологии, закладываемые в микропроцессоре «Эльбрус-16СВ», включают виртуализацию ОС и двоичной трансляции; поддержка технологий SDN и SDS позволит реализовать все, что сегодня строится на микропроцессорах фирмы Intel, – виртуализованные центры обработки данных (в том числе с гостевыми ОС для Intel), системы хранения данных, системы программной коммутации данных, супер-ЭВМ. Микропроцессор «Эльбрус-16СВ» будет по основным показателям сопоставим с высокопроизводительными микропроцессорами фирмы Intel Xeon E7–4850 v4 (Broadwell) и Xeon Platinum 8153 (Skylake), выпущенными во втором и третьем кварталах 2017 года. В дополнение к этим данным следует указать возможность дополнительного повышения производительности «Эльбрус-16СВ» за счет оптимизирующего компилятора. При измерениях, проведенных на пакете SPEC CPU2006 с использованием текущей версии компилятора, логическая скорость процессора «Эльбрус-8С» (1,3 ГГц, 2015 года выпуска) на 17 и 30% превзошла показатели Intel Sandy Bridge (3,76 ГГц, компилятор GCC, 2014 года выпуска) на целочисленных и вещественных задачах соответственно».
«Анализ результатов ведущейся сейчас работы по развитию компилятора показывает, что производительность микропроцессора «Эльбрус-16СВ» на целочисленных задачах вырастет на 20%, а на вещественных – на 35%. Кроме того, оптимизация важнейших библиотек с использованием Ассемблера увеличит их производительность в 3–5 раз, что даст дополнительный прирост производительности прикладных программ на платформе «Эльбрус». Учитывая, что прогноз разработчиков фирмы Intel оценивает рост однопоточной логической скорости их будущих микропроцессоров единицами процентов, микропроцессоры «Эльбрус-16СВ» будут вполне конкурентны к моменту их выпуска в 2021 году», - прогнозируют ведущие создатели российской микроэлектроники в своей статье.
Также в материале отмечается, что «в последние годы скорость развития технологии заметно снизилась. Более того, падение удельной стоимости одного транзистора остановилось, а с учетом затрат на подготовку производства сейчас налицо ее прирост, начиная с размеров 28 нм. В связи с этим активизировался поиск новых архитектурных подходов, которые могли бы без улучшения технологии дать лучшую производительность, прежде всего однопоточную. Примеры таких проектов: NVIDIA Denver, Soft Machines, The Mill. Можно отметить, что во всех этих работах прослеживаются связи с проектом «Эльбрус»…
Информация и цитаты данные взяты из материала на сайте МЦСТ:
http://www.mcst.ru/files/5a9eb2/a10cd8/501810/000003/kim_a._k._perekatov_v._i._feldman_v._m._na_puti_k_rossiyskoy_ekzasisteme_plany_razrabotchikov.pdf