Loading AI tools
«Эльбру́с» — серия советских и российских суперкомпьютеров, разработанных в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ) в 1970—1980-х годах под руководством Всеволода Сергеевича Бурцева. Производство велось на Загорском электромеханическом заводе (ЗЭМЗ) «Звезда». Архитектура «Эльбрус-3», разработка которого началась в конце 1980-х, принципиально отличалась от предыдущих моделей. Опытный образец «Эльбрус-3» прошёл испытания, но в серийное производство запущен не был.
Модели серии
Суммиров вкратце
Перспектива
«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[1]. 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[2]. Построен на базе ЭСЛ интегральных схем ИС-100 (аналог серии Motorola 10000), из-за высокой потребляемой мощности требовал мощной системы охлаждения. По словам Бориса Бабаяна, всего было выпущено до 200 машин «Эльбрус-2» с разным числом процессоров[3].
Используется в управлении РЛС «Дон-2H»[4][5].
По справке «Красной звезды» от 1 марта 2001 года, Эльбрус-2 используется в «системе ПРО второго поколения, ЦУПе, Арзамасе-16 и Челябинске-70»[6].
Используется в системе ПРО Москвы А-135[7].
- 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 (16 K * 1)
- используется трёхуровневый интерливинг[8]
- Внешняя память[9]
- 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-Б»
«Эльбрус-1К2» (также известен как СВС[10][11] с жаргонной расшифровкой «Система, Воспроизводящая Систему»[10]) был разработан на основе компонентов и технологий «Эльбруса-2» для замены «БЭСМ-6». Сохранял полную программную совместимость с предшественником. Было произведено порядка 60 машин[12].
«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-1К2» 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»[13].
«Эльбрус-3-1»
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.
Архитектура Эльбрус-1,2
Суммиров вкратце
Перспектива
Основным отличием системы Эльбрус является ориентация на языки высокого уровня 1980-х годов. Языки класса Ассемблера 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.
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 бита), байт, полуслово (32 бита), слово (64 бита), 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[14] 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
Разработки МЦСТ
Суммиров вкратце
Перспектива
Эльбрус-90микро
Эльбрус-90микро — вычислительный комплекс, основанный на микропроцессорах серии МЦСТ-R с архитектурой SPARC.
Эльбрус-3М
Вычислительный комплекс «Эльбрус-3М1» создан на основе VLIW-процессора с архитектурой Эльбрус 2k фирмы МЦСТ[15]. В режиме двоичной компиляции эмулирует систему команд x86; поставляется с операционной системой МСВС-Э (на основе Linux 2.6.14), системой программирования с оптимизирующим компилятором, системой двоичной компиляции, системой тестовых и диагностических программ, средствами для обеспечения программной совместимости с многопроцессорными вычислительными комплексами (МВК) «Эльбрус-2» и «Эльбрус-1». Прошёл государственные испытания[16].
В тесте SPEC «Эльбрус» с тактовой частотой 300 MHz в режиме совместимости с платформой x86 обогнал Pentium III 500 MHz.
Предполагалось, что в 2008 году будут построены 100 серверов «Эльбрус-3М» для оборонной отрасли. Теоретическая производительность двухпроцессорной системы, работающей на частоте 300 МГц, составляет 4,8 Гфлопс (64-bit double) — для сравнения, двухъядерный процессор Intel Core 2 Duo 2,4 ГГц = 19,2 Гфлопс (64-bit double), двухъядерный Itanium 2 1,66 ГГц — 13,2 Гфлопс (64-bit double), четырёхъядерный Sandy Bridge 3,8 ГГц = 121,6 Гфлопс (64-bit double). Процессоры Эльбрус имеют площадь 189 мм², произведены по технологии 130-нм и содержат 75,8 млн транзисторов. Оригинальная архитектура E2K позволяет выполнять до 23 операций за такт и обеспечивает низкое энергопотребление: 0,4 Вт/Гфлопс[17][18].
 | Информация в этой статье или некоторых её разделах устарела. |
КМ-4
В декабре 2012 г. ЗАО «МЦСТ» получило пилотную партию моноблочных компьютеров «КМ-4», оснащённых материнской платой «Монокуб Архивная копия от 3 июля 2014 на Wayback Machine»[19], построенной на базе процессора Эльбрус-2С+ и южного моста КПИ Архивная копия от 2 июля 2014 на Wayback Machine.
 | Этот раздел не завершён. |
См. также
Примечания
Литература и публикации
Ссылки
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
