Обзор и сравнительное тестирование ПЭВМ Эльбрус 401PC. Часть первая

Ближайшее будущее процессоров Эльбрус

Компания МЦСТ ни в коем случае не планирует снижать темпы разработки и выпуска новых решений. На 2015 год уже запланирован анонс восьмиядерного 28-нм процессора «Эльбрус-8С». Кристалл оснастят 4 Мбайт кэш-памяти второго уровня и 16 Мбайт кэш-памяти третьего уровня, а его тактовая частота составит 1300 МГц. При этом пиковая производительность достигнет отметки 250 ГФЛОПС. Планируется, что «Эльбрус-8С» будет работать в связке с контроллером периферийных устройств второго поколения (КПИ-2), который будет отличаться увеличенной до 16 Гбайт/с пропускной способностью.

Однако 8-ядерный чип является не единственным находящимся в разработке процессором МЦСТ. Компания также «допиливает» экономичный «одноголовый» чип «Эльбрус-1С+», предназначенный для использования в ноутбуках, терминалах и промышленной автоматике. Его отличительной особенностью является наличие встроенного видеоядра с поддержкой аппаратного ускорения 3D-видео. Процессор будет выпускаться в соответствии с 40-нм технологическими нормами. Производительность ядра составит около 24 ГФЛОПС, а встроенного видео — около 28 ГФЛОПС. «Эльбрус-1С+» также будет совместим с новым «южным мостом» КПИ-2, а его энергопотребление составит не более 10 Вт. Выпуск этого процессора также запланирован на 2015 год.

2017: Выпущены ПК и серверы на платформе Эльбрус 8С

25 мая 2017 года компания «Росэлектроника» представила образцы персональных компьютеров и серверов на платформе микропроцессоров «Эльбрус-8С».

Созданные вычислительные устройства заявлены как системы с повышенной производительностью и гарантией высокого уровня защиты информации. Восьмиядерный чип производится по технологии 28 нм.

ПК на платформе «Эльбрус 8С», (2017)

Это следующее поколение отечественной вычислительной техники. Все этапы сборки осуществляются на наших производственных площадках и на предприятиях отечественных партнёров. Все это гарантирует высокий уровень информационной безопасности оборудования. Мы ожидаем, что первая опытная партия персональных компьютеров на основе процессора будет готова уже к концу 2 квартала 2017 года.
Арсений Брыкин, заместитель генерального директора АО «Росэлектроника»

Установочная партия 2- и 4-процессорных серверов на основе «Эльбрус-8С» будет выпущена к концу 2017 года. Серверы предназначены для обработки больших объемов информации, в том числе — в режиме реального времени.

2008: Эльбрус-3М

В июле 2008 был представлен первый полностью отечественный серийный компьютерный процессор «Эльбрус-3м». На базе этого ЦП для военных целей собираются 64-процессорные системы с тем же названием — «Эльбрус-3М». Такой процессор, большую часть разработок для которого сделали еще в Советском Союзе, использует принцип работы, отличный от современных западных процессоров, устанавливаемых в массовые компьютеры. «Явно параллельная» архитектура процессора теоретически дает чипу гораздо большие возможности по производительности. Так, российский процессор при тактовой частоте в 300 Мгц за такт обрабатывает до 23 команд в то время как у процессора типа Pentium этот показатель не превышает десяти. В результате при меньшей тактовой частоте можно обеспечить производительность, аналогичную Pentium с частотой 500 МГц — 1,5 ГГц в зависимости от задачи. Однако другая архитектура процессора подразумевает несколько иной принцип программирования. Тем не менее, «Эльбрус-3М» может с помощью программной эмуляции запускать ОС семейства Linux и Windows-2000, а также использовать программы пакета Microsoft Office. Также без проблем проигрываются ролики формата MPEG-4 с разрешением 720×416 и запускается Quake (первый из четырех). Понятно, что состязаться такие процессоры с западными компьютерами пока не могут, однако они будут использоваться в российском оборудовании военного назначения. Правда, к сожалению, производить такие процессоры в России пока невозможно. «Эльбрус-3М» изготавливается с учетом техпроцесса 130-нанометров. В силу отсутствия в России таких сборочных линий, собирают процессор сейчас мелкими сериями на Тайване.

Российские процессоры Байкал-Т1 и Байкал-М

Если процессоры Эльбрус предназначены сугубо для компьютеров и готовы конкурировать с другими фирмами-изготовителями процессоров для ПК, то процессоры Байкал предназначены больше для промышленного сегмента и не столкнутся с такой жесткой конкуренцией. Однако уже разрабатываются и процессоры Байкал-М, которые можно будет использовать для настольных ПК.

Процессор Байкал-Т1

По данным Байкал Электроникс, процессоры Байкал-Т1 можно использовать для маршрутизаторов, роутеров и другого телекоммуникационного оборудования, для тонких клиентов и офисной техники, для мультимедийных центров, систем ЧПУ. А вот процессоры Байкал-М смогут стать сердцем для рабочих ПК, для промышленной автоматизации и для управления зданиями. Уже интереснее! Но подробной информации о технических характеристиках пока нет

Знаем только, что он будет работать на 8 ядрах ARMv8-A и будет иметь на борту до восьми графических ядер ARM Mali-T628 и, что тоже немаловажно, производители обещают сделать его очень энергоэкономным. Посмотрим, что из этого выйдет

Пока писал статью сделал запрос в АО Байкал Электроникс, и ответ не заставил себя долго ждать. Уважаемый Малафеев Андрей Петрович (менеджер по связям с общественностью и корпоративным мероприятиям) любезно поделился с нами самой свежей информацией о процессоре Байкал-М.

Первые инженерные образцы процессора Байкал-М компания планирует выпустить уже осенью этого года. А дальше цитирую, дабы ни коем образом не исказить суть информации:

Начало цитаты

Конец цитаты

Что скажете, друзья? Российские процессоры вас впечатлили или оставили равнодушными? Лично я верю в великое будущее российских цифровых технологий!

Характеристики

Технические характеристики
Набор микросхем 1 процессор Эльбрус-1С+ (1891ВМ11Я — 1 ядро, 1000 МГц)1 южный мост КПИ-2 (1991ВГ2Я)
Оперативная память 2 слота DIMM DDR3-1600 registered ECCустановлено 16 Гбайт, поддерживается до 32 Гбайт
Долговременная память 1 слот mSATA 3.0, установлен SSD-накопитель объёмом 120 Гбайт7 портов SATA 3.0, штатный корпус не имеет разъёмов питания SATA
Видеосистема интегрированное в центральный процессор видеоядроаппаратное ускорение 2D- и 3D-графикивывод на 2 монитора высокой чёткости 1920×1080 (Full HD)вывод на 1 монитор сверхвысокой чёткости 2560×1440 (Quad HD)
Аудиосистема 5.1-канальный звук через интегрированный контроллер1 вход для микрофона, 1 линейный вход
Внешние интерфейсы 2 порта видео с разъёмами HDMI6 портов аудио с разъёмами «гнездо» 3,5 мм3 порта сети Ethernet 1000Base-T с разъёмами RJ-456 портов периферии USB 2.0 с разъёмами типа A2 порта консоли RS-232 с разъёмами DE-9
Внутренние интерфейсы 2 порта LVDS с разъёмами 40-pin для видео высокой чёткости1 порт HD Audio с разъёмом 10-pin для передних гнёзд1 колодка USB 2.0 с разъёмом 10-pin для 2 передних портов1 колодка FP с разъёмом 8-pin для индикаторов и кнопок на корпусе2 колодки GPIO с разъёмами 8-pin и 3-pin для прямого ввода-вывода2 порта JTAG с разъёмами 10-pin для диагностики ЦП и КПИ1 колодка с разъёмом 8-pin для перезаписи ППЗУ
Слоты расширения 1 слот mini PCI Express 2.0 формата x41 слот PCI Express 2.0 формата x16— слот mini PCI-E со штатным блоком питания не функционирует— слот PCI-E x16 в штатном корпусе не доступен
Системный блок корпус формата nettop, материнская плата формата Mini-ITXгабариты 190×196×62 мм, вес 1,87 кг1 преобразователь питания мощностью 120 Вт, потребление до 40 Вт1 вентилятор под верхней крышкой (120 мм)4 места для вентиляторов сбоку (40 мм)4 отверстия снизу для настенного крепления VESA 100×100 мм
Блок питания внешний адаптер AC-DC для компактных компьютероввход 220 В, выход 12 В, 5 А, мощность до 60 Втгабариты 120×54×32 мм
Эксплуатационные параметры
Условия эксплуатации умеренно холодный климат (УХЛ), группа 1.1 по ГОСТ 15150температура 0…+35 °C, предельная температура −20…+50 °Свлажность до 85 % без конденсатадавление 630…800 мм рт. ст.
Условия хранения согласно группе 1 (Л) по ГОСТ 15150температура +5…+40 °Cвлажность до 80 % максимум, до 65 % во влажный период
Электропитание 220 В ± 10 %, 50 Гц ±2 %
Наработка на отказ 9000 ч в среднем
Время восстановления 20 мин. в среднем (без учёта доставки ЗИП)
Срок службы 12 лет
Срок хранения 5 лет
Документация ТВГИ.466535.181

Модели серии

«Эльбрус-1»

Многопроцессорный вычислительный комплекс (МВК) ‘«Эльбрус-1’» — разработан в 1973—1979 годах, сдан государственной комиссии в 1980 году. Построен на базе ТТЛ-микросхем. Производительность — до 12 млн оп/с в комплектации Э1-10 с десятью ЦП. Главный конструктор серии — Всеволод Сергеевич Бурцев.

«Эльбрус-2»

МВК «Эльбрус-2» — разработан в 1977—1984 годах, сдан в 1985 году. Производительность на 10 процессорах (из них 2 считались резервными) — 125 млн оп/с. Построен на базе ЭСЛ интегральных схем ИС-100 (аналог серии Motorola 10000), из-за высокой потребляемой мощности требовал мощную систему охлаждения. По словам Бориса Бабаяна, всего было выпущено до 200 машин «Эльбрус-2» с разным числом процессоров.

Используется в управлении РЛС «Дон-2H».

По справке «Красной звезды» от 1 марта 2001 года, Эльбрус-2 используется в «системе ПРО второго поколения, ЦУПе, Арзамасе-16 и Челябинске-70».

Используется в системе ПРО Москвы А-135.

  • Процессор
    • Размещён в трёх шкафах
    • Система команд — безадресная, стековая, используется обратная польская запись
    • Тактовая частота — 20 МГц
    • Производительность по смеси Гибсон-3 — 12,5 млн оп/сек
  • ОЗУ

    • логическая организация — тегированная, страничная (размер страницы — 512 слов)
    • физически — до 16 млн слов (24-битная физическая адресация) размером 80 бит (из них 8 контрольных), эквивалентный объём — 144 МБайт
    • построена на микросхемах DRAM ЗУ565РУЗВ (16K * 1)
    • используется трёхуровневый интерливинг
  • Внешняя память
    • На магнитных барабанах — от 8,5 до 136 МБайт
    • На сменных магнитных дисках — от 34 до 700 МБайт
    • На магнитной ленте — от 70 до 560 МБайт

«Эльбрус-1К2» и «»

«Эльбрус-1К2» (также известен как СВС с жаргонной расшифровкой «Система, Воспроизводящая Систему») был разработан на основе компонентов и технологий Эльбруса-2 для замены БЭСМ-6. Сохранял полную программную совместимость с предшественником. Было произведено порядка 60 машин.

«Эльбрус-Б» (или «Эльбрус-1К-Б») — это 64 разрядный процессор с плавающей запятой и с расширением системы команд, которая включает работу с байтами. Элементная база аналогичная Эльбрус 1-К2 и Эльбрус-2, но самостоятельная система ввода-вывода (без процессора ПВВ) и многомашинный вариант комплектации. Главный конструктор — М. В. Тяпкин.

Характеристика БЭСМ-6 (1968) Эльбрус-1К2 Эльбрус-Б
Производительность (млн. оп/с) 1 2,5 — 3 4 — 5
Частота, МГц 10 20 20
Разрядность, бит 48 48 48 или 64
Разрядность адресации ОЗУ, бит 15 15 15 или 27
Объём ОЗУ, МБ 0,032-0,128 0,77 64
Объём дискового ЗУ, МБ (в стандартной комплектации) 116 58 800
Занимаемая площадь, м² (со всей периферией) 150-200 250 70
Потребляемая мощность, кВт 30 105 25
Всего выпущено 355 60 60

«Эльбрус-3»

МВК «Эльбрус-3» — разрабатывался в 1986—1994 годах группой сотрудников Института точной механики и вычислительной техники под руководством Б. А. Бабаяна на основании совершенно новых архитектурных идей. МВК Эльбрус-3 должен был содержать 16 суперскалярных процессоров с VLIW системой команд. Не был запущен в серию.

Архитектура «Эльбрус-3» получила дальнейшее развитие в архитектуре микропроцессоров «Эльбрус 2000» и «Эльбрус-3М1».

«Эльбрус-3-1»

МКП Эльбрус-3-1 в машинном зале

Конструктор А. А. Соколов. В 1993 году был успешно завершён первый этап Государственных испытаний «Эльбрус-3-1» — МКП (модульный конвейерный процессор) (Премия имени С. А. Лебедева РАН).
В МКП основная идея заключалась в возможности подключения процессоров с различной специализацией (радиолокационная обработка, структурная обработка, быстрые преобразования Фурье и т. д.). У МКП было несколько счётчиков команд, поэтому он мог работать с несколькими потоками команд. Одновременно на едином поле памяти в процессоре выполнялось до четырёх потоков команд.

Внешний вид

1 – плата печатная многослойная; 2 – микросхема GbEthernetPHY; 3 – микросхема интегральная 1991ВГ1Я КПИ; 4 – 4-х канальный контроллер USB 2.0 (2 шт.); 5 – микросхема частотного синтезатора; 6 – микросхема интегральная 1891ВМ7Я CPU; 7 – соединители socket DDR2; 8 – микросхема тактового генератора 100 МГц; 9 – соединитель питания АТХ ; 10 – соединитель PCI-Ex8; 11 – микросхема размножителя синхроимпульсов 66 МГц; 12 – микросхема AC’97 CODEC; 13 – микросхема DVITransmitter; 14 – соединитель Audio ; 15 – микросхема контроллера Video; 16 – соединитель DVI+VGA ; 17 – соединитель USBx2 ; 18 – соединитель USBx2+GbEthernet ; 19 – соединитель RS-232 .

Информация

ВК Эльбрус 401-PC разработан на базе микропроцессора Эльбрус-4С и предназначен для оборудования автоматизированных рабочих мест (АРМ) операторов, организации микросерверов и информационных терминалов, применения в промышленной автоматизации и в системах с повышенными требованиями к информационной безопасности. 

ВК Эльбрус 401-PC выполнен в корпусе MiniTower. На материнской плате реализован набор периферийных интерфейсов: Gigabit Ethernet, SATA 2.0, IDE, USB 2.0, RS-232, DVI (используется встроенная видеокарта). На плате предусмотрено посадочное место и установлен SSD-диск формата microSATA. Имеется разъём PCI-Express х16 (используются 8 линий), позволяющий устанавливать карты расширения или 3D видеокарту семейства AMD Radeon (установлена в штатной конфигурации). Интерфейс IDE подведён к разъёму карты CompactFlash (используется для нужд двоичного транслятора).

Базовой операционной системой для ВК Эльбрус 401-PC является ОС «Эльбрус». Она построена на основе ядра Linux и поддерживает множество приложений с открытым исходным кодом, в том числе редактор AbiWord, электронную таблицу GNumeric, браузер Firefox, клиент электронной почты. Имеются средства для разработки прикладного ПО, тесты для самодиагностики аппаратуры.

ВК Эльбрус 401-PC позволяет запускать не только ОС «Эльбрус», но также и другие операционные системы, предназначенные для запуска на платформе Intel x86/х86-64, прежде всего Windows XP и различные варианты Linux. Эта возможность обеспечивается программно-аппаратной системой двоичной трансляции. 

Вычислительные модули для организации АСУ ТП на отечественной элементной базе

Выше была приведена краткая характеристика элементной базы и комплект общего программного обеспечения, разработанные в ЗАО «МЦСТ». 

В продукции ЗАО «МЦСТ» и ОАО «ИНЭУМ им. И. С. Брука» реализованы компактные вычислительные модули, созданные на базе собственных микропроцессоров. Прежде всего, для промышленной автоматизации можно применять модули МПЯ2, МПУ-СОМ, КУБ-СОМ (рис. 2), имеющие формат ETX и COM Express. 

В качестве комплекта разработчика можно рассматривать эти же модули, установленные на стандартные платы-носители (например, на плату COM Express Eval Carrier Type 2 фирмы Kontron). Но имеются и отдельные материнские платы, лучше приспособленные для того же применения. Это плата Монокуб на базе процессора Эльбрус-2С+ и МПУ-АТХ на базе МЦСТ-R1000. Для специальных применений имеется модуль МПУ-МРС (рис. 3) в форм-факторе PCI/104. Характеристики модулей и материнских плат приведены в табл. 4.

Таблица 4.Характеристики модулей МПЯ2, МПУ-СОМ, КУБ-СОМ, Монокуб, МПУ-АТХ, МПУ-МРС

Характеристика МПЯ2 МПУ-СОМ КУБ-СОМ МПУ-МРС МПУ-АТХ Монокуб
Форм-фактор ETX COM Express type 2 COM Express type 2 PCI/104 microATX miniITX
Процессор МЦСТ R500S МЦСТ R1000 Эльбрус-2С+ МЦСТ R1000 МЦСТ R1000 Эльбрус-2С+
Оперативная память Напаянная, 512КБ DDR-266 miniDIMM ECC DDR2-266 miniDIMM ECC DDR2-266 miniDIMM ECC DDR2-266 DIMM ECC DDR2-800 2*DIMM ECC DDR2-800
Видеоконтроллер Встроенный на базе ПЛИС Silicon Motion SM718 Silicon Motion SM718 нет Silicon Motion SM718 Silicon Motion SM718
Встроенные интерфейсы Fast Ethernet, 2*RS-232, 2*IDE, Audio (вх/вых/микр), Video VGA+LVDS, 2*PS/2, 4 * USB 1.0 PCI-Express 1.0 x 8, Gigabit Ethernet, PCI 32/33, 4 * SATA 2.0, 8 * USB 2.0, Video VGA, Video LVDS, Audio AC’97 PCI-Express 1.0 x 8, Gigabit Ethernet, PCI 32/33, 4 * SATA 2.0, 5 * USB 2.0, Video VGA, Video LVDS, Audio AC’97 PCI/104, 3 * Gigabit Ethernet, SATA 2.0, IDE (Compact Flash), 2 * USB 2.0, RS-232, RS-485/422 PCI-Express 1.0 x 8, 2 * PCI 32/33, Gigabit Ethernet, 2 * RS-232, 4 * SATA 2.0, 2 * IDE, 8 * USB 2.0, Video VGA, Video DVI, Audio (вх/вых/мик), 6 * GPIO PCI-Express 1.0 x 8, Gigabit Ethernet, RS-232, 4 * SATA 2.0, IDE (Compact Flash), 8 * USB 2.0, Video VGA, Video DVI, Audio (вх/вых/мик), 6 * GPIO
Диапазон рабочих температур*, °С -30…+55 0…+55 0…+45 0…+55 0…+55 0…+55

* Рабочий диапазон температур модуля определяется техническим заданием, выданным на его разработку. По запросу, для каждого модуля можно подобрать индустриальную элементную базу, выдерживающую расширенный диапазон температур (от -40 до +85 градусов Цельсия).

Заключение

Эта статья начиналась с описания рисков, связанных с информационной безопасностью АСУ ТП, в том числе критически важных объектов. После рассмотрения ее различных аспектов можно сказать, что вычислительные платформы «МЦСТ-R» и «Эльбрус», укомплектованные ОС «Эльбрус», являются доверенными программно-аппаратными средствами и представляют с этой точки зрения наибольший интерес среди всего спектра систем, представленных на отечественном рынке. Их аппаратное и программное обеспечение практически на всех уровнях разработано в России и может быть сертифицировано самым тщательным образом. Таким образом, для сферы АСУ ТП критически важных объектов уже сегодня имеется отечественное решение с уникальными характеристиками.

Архитектура Эльбрус-1,2

Основным отличием системы Эльбрус является ориентация на языки высокого уровня 1980-х годов. Языки класса Ассемблер в системе отсутствуют. Базовый язык — Автокод Эльбрус Эль-76 (автор В. М. Пентковский), на котором написано общесистемное программное обеспечение (ОСПО), является языком класса Алгол. Он напоминает язык Алгол-68. Основное различие состоит в динамическом связывании типов, которое поддерживается на аппаратном уровне. При компиляции программа на Эль-76 переводилась в безоперандные команды стековой архитектуры.

Главное отличие архитектуры Эльбрус от большинства существующих систем — это использование тегов. В системе Эльбрус каждое слово памяти имеет кроме информационной части, содержащей элемент данных, ещё и управляющую часть — тег элемента, на основании которого аппаратура процессора динамически выполняет выбор нужного варианта операции и контроль типов операндов.

Очень похожие принципы: Алгол как управляющий язык и система тегов применялись в компьютере B5000 фирмы Burroughs Corporation. Среди пользователей Эльбруса ходила шутка: называть систему «Эль-Берроуз».

Элементарные типы данных

  • целые числа двух форматов — слово (64 разряда) и полуслово (32 разряда)
  • вещественные числа трех форматов — слово, полуслово и удвоенное слово (128 разрядов)
  • наборы — обобщение языковых типов данных bool (логический), char (символьный), alfa (короткая строка, размещаемая в слове), bytes (последовательность байтов слова)

Управление памятью

В аппаратуре и ОС реализован гибкий механизм управления виртуальной памятью (называющейся в документации «математической»). Программисту предоставляется возможность описывать массивы размерами до 220 элементов. Разрешённые форматы элементов массива: бит, цифра (4 бит), байт, полуслово (32 бит), слово (64 бит), слово удвоенной точности (128 бит). Каждой задаче предоставляется 232 слов.

Программное обеспечение

  • Операционная система, система файлов, система программирования Эль-76, многоязыковые компоненты ОСПО — ИТМиВТ
  • Фортран, Кобол, ПЛ/1, Алгол — Новосибирский филиал ИТМиВТ (ныне ОАО «Новосибирский институт программных систем»)
  • Паскаль, КЛУ, АБВ, РЕФАЛ, Снобол-4, Диашаг, Форт — Ленинградский университет, 1986 г. (Работает под управлением ОСПО. Имеются средства связи с процедурами на Эль-76).
  • Интеллектуальная система программирования МИС, Лисп — Институт кибернетики АН СССР
  • Симула-67 — Ростовский университет

2019

Испытание блокчейн-ноды на базе «Эльбруса»

Российский разработчик B41 Blockchain Development, резидент Кластера информационных технологий Фонда «Сколково», разработал и испытал блокчейн-ноду, собранную на отечественной программно-аппаратной платформе «Эльбрус». Об этом 11 сентября 2019 года сообщили в фонде «Сколково».

Аппаратная платформа «Эльбрус» разработана в России и устойчива к популярным кибератакам, в том числе Meltdown и ряду разновидностей Spectre. Это представляет особую ценность для любой цифровой сферы и, в особенности, сферы финансов, где хакерские атаки могут нанести серьёзный ущерб. Надежность блокчейна и доверенность оборудования открывают перспективу для следующего этапа импортозамещения и цифровизации отраслей национальной экономики на базе оборудования и программного обеспечения исключительно российского производства.

Нода скомпилирована в двоичных кодах процессора «Эльбрус» и стабильно работает. Впереди — тесты производительности блокчейна на базе «Эльбруса» и его оптимизация. В перспективе мы планируем интегрировать собственный блокчейн-фреймворк Nodes Plus с «Эльбрусом» для цифровизации приоритетных отраслей, включая финтех, банковскую отрасль, интернет вещей, промышленность, логистику и так далее, — рассказал Олег Сиваков, главный разработчик B41 Blockchain Development.
Решение сколковской компании B41 Blockchain Development, к примеру, может быть востребовано для построения безопасной инфраструктуры системы быстрых платежей, которая была запущена в этом году по инициативе Банка России, — Павел Новиков, директор центра инноваций Finance & Blockchain Фонда «Сколково».

Запуск услуги вендорской техподдержки ОС «Альт» для «Эльбрусов»

11 марта 2019 года стало известно, что компании «Базальт СПО» (российский разработчик операционных систем для госсектора, госкорпораций и крупного бизнеса) и ALP Group, (российская сервисная ИТ-компания, поставщик услуг ИТ-аутсорсинга и ИТ-аудита) официально объявили о начале предоставления услуги вендорской технической поддержки. Подробнее .

Совместимость Astra Linux и КриптоПро CSP на процессорах «Эльбрус»

24 января 2019 года компания ASTRALINUX сообщила, что средство электронной подписи КриптоПро CSP сертифицировано для применения в российской операционной системе Astra Linux для процессорной архитектуры «Эльбрус» и «Байкал» (MIPS). Подробнее .

Состав

Структурная схема системы на кристалле МЦСТ-R1000

Микросхема 1891ВМ6Я содержит (см. рисунок):

  • четыре процессорных ядра – CPU0…CPU3;
  • контроллер кэш-памяти второго уровня L2CacheControl;
  • общий кэш второго уровня L2Cache;
  • контроллер когерентности CC;
  • системный коммутатор SCom;
  • контроллер оперативной памяти MC;
  • контроллер канала ввода-вывода IOCC;
  • три контроллера каналов межсистемного обмена – ISCC0, ISCC1 и ISCC2.

Назначение основных функциональных модулей микропроцессора:

Процессорные ядра (CPU0…CPU3) реализуют 64-разрядную архитектуру SPARC v.9 и имеют суперскалярную организацию. Максимальный темп дешифрации команд в ядре – 2 команды за такт. Обмен с кэш-памятью второго уровня для каждого ядра процессора выполняется блоками по 32 байта и выполняется на рабочей частоте.

Кэш-память второго уровня (L2Cache) ёмкостью 2 Мбайт – общая для четырёх процессорных ядер. Организована в виде 8 колонок по 4096 строк, размер кэш-блока – 64 байта данных. Ассоциативность – 4, политика записи – write-back.

Контроллер когерентности (СС) обеспечивает согласованность данных в многопроцессорных системах и при операциях ввода-вывода.

Системный коммутатор (SCom) обеспечивает доступ в оперативную память процессорных ядер, контроллера IOCC и трёх контроллеров ISCC.

Контроллер памяти (MC) обеспечивает доступ к двум слотам оперативной памяти DDR2-800 с общим объёмом до 8 Гбайт. Обмен выполняется с темпом обмена до 6.4 Гбайт/с.

Контроллер канала ввода-вывода (IOCC) обеспечивает обмен с подсистемой ввода-вывода (контроллером «южного моста») или другими вычислительными комплексами.

Контроллеры каналов межсистемного обмена (ISCC0…ISCC2) обеспечивают связь с другими процессорами МЦСТ R1000. Каждый контроллер удалённого доступа имеет дуплексный байтовый LVDS-канал. Обмен выполняется по методу DDR на частоте 500 МГц. Суммарная пропускная способность контроллера – 4 Гбайт/с.

Различия между контроллерами IOCC и ISCC связаны в основном со спецификой пакетов данных и сигнальных сообщений, передаваемых в канале обмена. По каналу ввода-вывода выполняется передача данных для периферийных устройств (массивы данных или отдельные команды). По каналу межсистемного обмена осуществляется доступ в память к другим системам и от других систем на кристалле МЦСТ-R1000 в многопроцессорных системах с общей памятью.

Ссылка на основную публикацию