admin / 22.06.2018

Эльбрус 8с цена

Эльбрус-8С

Микропроцессор «Эльбрус-8С» (1891ВМ10Я) — высокопроизводительный процессор общего назначения с улучшенной архитектурой Эльбрус, позволяющей выполнять до 25 операций за один такт в каждом ядре — 250 млрд операций с плавающей запятой в секунду. Спроектирован и изготовлен по технологическим нормам 28 нм, позволяющим снизить энергопотребление.

Содержит 8 ядер архитектуры «Эльбрус» 4-го поколения с тактовой частотой до 1300 МГц. Позволяет строить многопроцессорные серверы и рабочие станции, а также бортовые вычислители, требовательные к скорости обработки и передачи информации.

Эльбрус-8С

Наличие 4 каналов доступа к памяти и 3 каналов межпроцессорного обмена позволяет строить масштабируемые вычислительные комплексы, обеспечивающие высокую скорость обработки и передачи информации.

Особенности

  • Оригинальная архитектура Эльбрус, обеспечивающая высокую производительность в математических расчётах, криптографии, цифровой обработке сигналов.
  • Аппаратная поддержка защищенных вычислений. Отдельный стек вызовов, дающий преимущества с точки зрения информационной безопасности.
  • Исполнение двоичных кодов в системе команд Intel х86 и х86-64 с помощью динамической трансляции без перекомпиляции программ.
  • Расширенный температурный диапазон от −60 до +85 градусов.

Технические характеристики

Серия микросхемы 1891ВМ10Я
Модельный ряд 1891ВМ10АЯ — с тактовой частотой до 1300 МГц
1891ВМ10БЯ — с тактовой частотой до 1000 МГц
Технические характеристики
Архитектура Эльбрус, версия 4
Масштабируемость 8 ядер в процессоре
4 процессора в модуле (16 Гбайт/с попарные связи)
2 модуля в машине
Тактовая частота 1300 МГц (1891ВМ10АЯ)
1000 МГц (1891ВМ10БЯ)
Пиковая производительность 25 операций в такт в каждом ядре (8 цел., 12 веществ.)
250 GFLOPS одинарной точности, 125 GFLOPS 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 16 Гбайт/с
совместимый контроллер — КПИ-2
Технологические параметры
Топология 2,73 млрд. транзисторов
28 нм техпроцесс, 321 мм² площадь кристалла
Корпус 59,5×43,0×4,6 мм, 32,0 г
2028 контактов FCBGA
Электропитание 0,9 В, 1,0 В, 1,15 В, 1,5 В, 1,8 В
80 Вт (1891ВМ10АЯ)
60 Вт (1891ВМ10БЯ)
Условия эксплуатации −60…+85 °C
−40…+90 °C
Доступность серийный выпуск с 2016 года
Документация ТВГИ.431281.016

2018

Сервер с погружным охлаждением на «Эльбрус-8С»

24 сентября 2018 года в России появилось серверное решение на основе отечественных восьмиядерных процессоров «Эльбрус-8С». В ходе его создания четыре таких процессора были объединены между собой российским интерконнектом «Ангара», разработанным в Научно-исследовательском центре электронной вычислительной техники (НИЦЭВТ). Размер общей для всех процессоров оперативной памяти составил 256 ГБ.

Данный сервер был объединен в кластер с аналогичным сервером на основе четырех четырехъядерных процессоров «Эльбрус-4С» — также с «Ангарой». После этого данный кластер был для охлаждения погружен в жидкость — в серверный бокс, созданный российской компанией Immers, известной на рынке именно своими серверными решениями с погружным охлаждением.

Сервер на восьмиядерных процессорах при этом работает на ОС Windows, на четырехъядерных — на AltLinux. В целом на кластер были портированы российские софтверные технологии компаний:

  • «1С»,
  • Postgres Professional,
  • «Новые облачные технологии»,
  • Spirit ,
  • InfoWatch,
  • ЭОС.

Блейд-сервер на базе «Эльбрусов»

В феврале 2018 года стало известно о планах российской суперкомпьютерной компании РСК в конце года представить на рынке коммерческое блейд-серверное решение на базе отечественных процессоров «Эльбрус».

Блейд-серверное решение РСК на «Эльбрусах». Фото: CNews.ru

По словам Олега Горбачева, в 2017 году было создано, протестировано и отлажено решение РСК на базе «Эльбрус-4С», однако коммерческие планы компании связаны с серверным процессором «Эльбрус-8С».

Коллективом специалистов РСК, МЦСТ и ИНЭУМ им. И. С. Брука уже разработана материнская плата под него и выпущены первые опытные образцы, — рассказал CNews Горбачев. — В данный момент (по состоянию на середину февраля 2018 года — прим. TAdviser) идет процесс разработки решения РСК на базе этой платформы.

Планируется, что в создаваемом решении будут использоваться собственные разработки РСК, в том числе система жидкостного охлаждения на «горячей воде», система мониторинга и управления, интегрированный стек ПО «РСК базис», электропитание (блоки и пр.) и управление серверными фермами.

По оценкам специалистов РСК, теоретическая производительность одного вычислительного узла (блейд-сервера или лезвия) на базе четырех процессоров «Эльбрус-8С» будет превышать 0,5 ТФЛОПС (в двойной точности).

Эльбрус-8С – подробности об отечественном процессоре

Восьмиядерный процессор «Эльбрус-8С», выпускаемый по технологическому процессу 28 нм, был представлен на четвёртой конференции «ИТ на службе оборонно-промышленного комплекса». Крупнейшее специализированное мероприятие, объединяющее разработчиков и ИТ-специалистов ВПК, началось вчера в г. Иннополис (Республика Татарстан) и продлится до 29 мая.

О завершающем этапе работ по созданию отечественного микропроцессора на новом для России техпроцессе объявил Александр Якунин – генеральный директор «Объединенной приборостроительной корпорации», входящей в «Ростех».

«Прорывной результат достигнут в рамках проекта «Байкал», который мы ведем совместно с компанией «Т-Платформы», – пояснил Александр Якунин. – Только что выпущен первый инженерный образец процессора «Байкал-Т» с революционным для России техпроцессом 28 нм.

Следующей российской разработкой будет новое поколение процессоров «Эльбрус» на таком же техпроцессе. Его создание вышло на завершающую стадию, очередной инженерный выпуск сейчас проходит тестирование».

Разработку «Эльбрус-8С» ведёт Институт электронных управляющих машин (ИНЭУМ) имени И. С. Брука при участии компании МЦСТ. Его характеристики выглядят так:

  • площадь кристалла 350 кв. мм;
  • восемь идентичных процессорных ядер без гипертрединга;
  • кэш второго уровня 512 KB на ядро;
  • кэш третьего уровня – общий, 16 МБ;
  • собственная архитектура «Эльбрус», разработанная в ЗАО «МЦСТ»;
  • система команд с векторными ускорителями и инструкциями для ускорения математических расчётов, шифрования и обработки сигналов. Они не выделяются в отдельные расширения, а предусмотрены изначально;
  • система оптимизирующей двоичной трансляции кода обеспечивает совместимость с архитектурами x86 / x86-64 при лицензионной независимости от Intel и достижении производительности на уровне 80% от нативной;
  • возможность прямого исполнения команд без двоичной трансляции в двадцати дистрибутивах ОС и свыше тысячи популярных приложений (список быстро пополняется);
  • встроенные механизмы защиты от запуска вредоносного кода: структурированная память с доступом к объектам через дескрипторы и контекстной защитой по языковым областям видимости; определение нарушения границ объекта (переполнения буфера), использования неинициализированных данных и опасных отклонений от стандартов программирования.
  • поддержка четырёх слотов памяти стандарта PC3‑12800 (DIMM DDR3-1600);
  • исполнение 30 операций за такт;
  • тактовая частота 1.3 ГГц – планируемый частотный потолок, при котором возможна стопроцентная загрузка всех восьми ядер неограниченно долгое время в стандартных условиях. Для работы в неблагоприятных (и особенно – полевых) условиях эксплуатации для защиты от перегрева будет реализована схема автоматического снижения частоты (аналог throttling) и (временное) программное отключение отдельных ядер средствами операционной системы;
  • пиковая производительность 250 Гфлопс на вычислениях с плавающей запятой одинарной точности (FP32) при полной загрузке всех блоков FPU;
  • рассеиваемая мощность на уровне 60 – 90 Вт (расчётные показатели);
  • процессор распаивается прямо на плате, что позволяет снизить затраты на корпусировку чипов и их отбраковку.

Работать «Эльбрус-8С» будет в паре с контроллером периферийных интерфейсов отечественной разработки – КПИ-2.

В этой микросхеме, пока выпускаемой по технологическому процессу 65 нм, реализована поддержка 20 линий шины PCI-Express 2.0 (8+8+4), трёх гигабитных сетевых контроллеров Ethernet, восьми портов SATA v.3.0 и восьми портов USB 2.0. Скорость обмена данными с процессором у КПИ-2 составляет 16 Гбайт/с.

Помимо поддержки основных интерфейсов она содержит встроенный контроллер SPMC, обеспечивающий энергосберегающие функции, а также контроллер прерываний.

Аппаратная часть взаимодействует с операционной системой через собственный микрокод BIOS. Возможна работа с дистрибутивами Linux, FreeBSD, QNX, Windows XP, но для ответственных сфер применения рекомендуется ОС «Эльбрус» на базе ядра Linux 2.6.33. Коллективом МЦСТ проделана огромная работа по созданию ОС реального времени с собственными механизмами обработки прерываний, синхронизации, управления памятью и поддержки тегированных вычислений. Всё это направлено на раскрытие потенциала архитектуры отечественного процессора и защиты от распространённых эксплоитов.

Оптимизация кода программ с учётом архитектуры «Эльбрус» достигается за счёт применения специализированных средств разработки: оптимизирующих компиляторов с языков C и C++, Фортран и Java, отладчики, средства и библиотеки для распараллеливания вычислений. Среди последних возможно использование интерфейса передачи сообщений между процессами (MPI) и открытого стандарта OpenMP.

Развитие процессоров “Эльбрус”.

Уже создаются служебные программы и вспомогательные компоненты, оптимизированные для выполнения на процессорах «Эльбрус». Это утилиты, сервисы, библиотеки общего назначения, поддержка баз данных, графическая подсистема (на базе Xorg, GTK+ и Qt), средства для работы с сетью и периферийными устройствами.

Первоочередная задача – выполнить импортозамещение на ключевых объектах ВПК и стратегически важных объектах российской инфраструктуры. «Компьютерра» уже писала о технической возможности создать троянскую закладку аппаратного уровня в процессорах Intel архитектуры Ivy Bridge, которую исключительно сложно обнаружить. Эта работа исследователей проводилась на базе университета штата Массачусетс и позиционировалась как доказательство концепции – подобные закладки можно создавать и в других процессорах.

«Применение техники с зарубежными ключевыми компонентами создает большие угрозы в критически важных для страны сферах управления и производства, – отмечает Александр Якунин. – Прежде всего, с точки зрения защиты данных и скрытых возможностей влияния на работу оборудования извне»

Государственные испытания процессора «Эльбрус-8С» назначены на конец этого года. В случае их успешного прохождения серийный выпуск начнётся уже в 2016 году. Пока речь идёт скорее о мелкосерийном производстве на уровне порядка 50 тысяч процессоров в год, но это уже огромный шаг для российской микроэлектроники.

«В конце этого – начале следующего года «Т-Платформы» должны завершить работу над новым процессором «Байкал-М», а в 2018 году мы планируем представить «Эльбрус-16С» на той же технологии 28 Нм, с частотой 1,5 ГГц и производительностью уже свыше 512 ГФлопс», – озвучивает ближайшие планы Александр Якунин. Уже известно, что следующий процессор «Эльбрус» будет исполнять 50 операций за такт. Его расчётная производительность будет выше, чем у «Эльбрус-8С» в 2,5 раза.

В статье использованы материалы ОАО “Объединенная приборостроительная корпорация”.

Описание

Цель разработчиков процессора была достигнуть пиковой производительности в 250 Gflops.

Кристалл микропроцессора спроектирован по технологии 28 нм, имеет 8 процессорных ядер с улучшенной 64-разрядной архитектурой «Эльбрус» 3-го поколения, кэш-память 2-го уровня общим объёмом 4 мегабайта и 3-го уровня объёмом 16 мегабайт.

  • Основная особенность линейки отечественных процессоров «Эльбрус» — заложенный в архитектуру принцип явного параллелизма операций, он даёт возможность выполнять на каждом ядре до 25 операций за один машинный такт, что обеспечивает высокую производительность при умеренной тактовой частоте;
  • технология динамической двоичной трансляции, позволяющая обеспечивать эффективное исполнение приложений и операционных систем, распространяемых в двоичных ах x86;
  • поддержка режима защищённых вычислений с особым аппаратным контролем целостности структуры памяти, которая позволяет обеспечить высокий уровень информационной безопасности использующих его программных систем.

Процессор стал частью политики Российского правительства по импортозамещению.. Базовой операционной системой для платформы Эльбрус является ОС Эльбрус, построенная на базе ядра Linux. Система программирования платформы поддерживает языки С, С++, Java, Фортран-77, Фортран-90. Также на платформе могут работать ОС ALT Linux, ОСРВ QNX Нейтрино, ЛИНТЕР .

Как заявляется в компании: «Помимо создания традиционных вычислительных комплексов, прорабатываются и более масштабные проекты. В частности, производительность серверов на базе „Эльбрус-8С“ позволит в ближайшей перспективе приступить к практическому построению на их основе суперкомпьютера».

История

Архитектура, схемотехника и топология микропроцессора «Эльбрус-8С» разработаны специалистами Института электронных управляющих машин (ИНЭУМ) при участии компании МЦСТ (входит в ИНЭУМ). Сам ИНЭУМ является структурой концерна «Системы управления», который, в свою очередь, входит в «Объединённую приборостроительную корпорацию» (ОПК).

В июне 2014 года опытная партия микропроцессоров была запущена в производство, их изготовление ожидалось к октябрю, а в ноябре того же года первая партия инженерных образцов процессора и южного моста подготовлена к тестированию.

С середины 2014 идёт разработка новой модификации Эльбрус-8С под названием Эльбрус-8С2, в которой будет реализована поддержка ОЗУ стандарта DDR4 SDRAM и оптимизирована работа кэш-памяти процессора.

В январе 2016 года «ОПК» приступила к разработке первых устройств (настольные рабочие станции, ноутбуки и серверы) на базе процессора «Эльбрус-8С». Начало серийного производства планируется в первом полугодии 2016 года(стр. 15).

В октябре 2018 года концерн «Автоматика» госкорпорации «Ростех» начал серийное производство высокопроизводительных серверов «Эльбрус-804» в основе которого лежит четыре восьмиядерных процессора «Эльбрус-8С».

20 декабря 2018 года был подписан акт приёмки выполненных работ по процессору «Эльбрус-8СВ» (1891ВМ12Я). Разработка длилась 5 лет, цена по госконтракту 621 млн. рублей.

Примечания

  1. Российская компания запустила производство отечественных восьмиядерных чипов // RT, 01.07.2014
  2. Серийное производство процессора «Эльбрус-8С» начнется в 2016 г. Проверено 16 мая 2018.
  3. Российский 28-нм процессор «Эльбрус-8С» пойдет в серию в 2016 г., CNews.ru. Проверено 16 мая 2018.
  4. 1 2 3 Восьмиядерный микропроцессор с архитектурой Эльбрус. Официальный сайт МЦСТ «Эльбрус». Дата обращения 28 июня 2014. Архивировано 25 июня 2014 года.
  5. 8-ядерные российские процессоры «Эльбрус-8С» увидят свет в 2016 году // 3DNews, 26.05.2015
  6. 1 2 Новый 8-ядерный микропроцессор Эльбрус-8С. Официальный сайт МЦСТ «Эльбрус». Дата обращения 28 июня 2014.
  7. «Базальт СПО» выпустил дистрибутив для платформы «Эльбрус» (рус.) (6 июня 2018). Проверено 10 июня 2018.
  8. ЗОСРВ «Нейтрино-Э» КПДА.10965-01. www.kpda.ru. Дата обращения 10 июня 2018.
  9. Базы данных СУБД. Дата обращения 25 января 2019.
  10. В производство запущена опытная партия процессоров Эльбрус-8С. habrahabr.ru (25 июня 2014). Дата обращения 28 июня 2014.
  11. Началось производство российских процессоров «Эльбрус-8С» с восемью ядрами. 3dnews.ru (25 июня 2014). Дата обращения 28 июня 2014.
  12. Создан российский процессор «Эльбрус» на базе технологии 28 нм. cnews.ru (1 июля 2014). Дата обращения 4 июля 2014.
  13. Опытная партия 8-ядерных процессоров Эльбрус-8С запущена в производство. ferra.ru (28 июня 2014). Дата обращения 4 июля 2014.
  14. Первая партия инженерных образцов процессора Эльбрус-8С и южного моста КПИ-2 готова к тестированию.. mcst.ru (14 ноября 2014).
  15. Ю.А.Недбайло. Повышение пропускной способности подсистемы памяти СнК Эльбрус-8С2. Институт электронных управляющих машин им. И.С. Брука.
  16. На базе новых российских процессоров «Эльбрус-8С» строят защищённые от кибершпионажа ПК и серверы // CNews, 20.01.2016
  17. Russian Microprocessors of the Elbrus Architecture Series for Servers and Supercomputers. russianscdays.org. Дата обращения 7 ноября 2015.
  18. «Ростех» запустил производство самых мощных серверов «Эльбрус-804»
  19. Создан новый «Эльбрус» для обороны — аналог Intel Itanium и Xeon за 620 миллионов
  20. Центральный процессор «Эльбрус-8С» (ТВГИ.431281.016).
  21. 1 2 Разработка первого отечественного восьмиядерного микропроцессора по технологии 28 нм. mcst.ru (9 октября 2015). Дата обращения 20 октября 2015.
  22. Российские технологии «Эльбрус» для персональных компьютеров, сер. mcst.ru (24 ноября 2014). Дата обращения 20 октября 2015.
  23. И.Н. Бычков, А.С. Воробьев, Ю.С. Рябцев. СТЕНД ТЕСТИРОВАНИЯ И РАЗБРАКОВКИ МНОГОЯДЕРНЫХ ПРОЦЕССОРОВ. — ОАО «ИНЭУМ им.И.С. Брука. — 17 марта 2015. — 12 с.
  24. 1 2 Архитектурные особенности и области применения современных российских микропроцессоров семейств Эльбрус и МЦСТ-R. МЦСТ (15 октября 2015). Проверено 22 июля 2015.
  25. Микропроцессор «Эльбрус-8СВ» (ТВГИ.431281.023) (1891ВМ12Я) — МЦСТ
  26. Центральный процессор «Эльбрус-8СВ»
  27. Новый подход к физическому проектированию кэша первого уровня для микропроцессоров серии «Эльбрус». МЦСТ. Проверено 22 июля 2015.
  28. Russian Microprocessors of the Elbrus Architecture Series for Servers and Supercomputers. russianscdays.org. Проверено 7 ноября 2015.
  29. Ким. Поздравление с Новым Годом от МЦСТ, МЦСТ (31.12.15).
  30. МЦСТ. mcst.ru.

FILED UNDER : Железо

Submit a Comment

Must be required * marked fields.

:*
:*