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兼容x86,不受Intel限制!揭开俄罗斯最新自研处理器的神秘面纱

2020-06-03 13:25:28 来源:EETOP
前一段时间,EETOP的一篇文章为大家介绍了俄罗斯自研处理器的发展脉络,让大家认识到俄罗斯的传奇CPU 系列 Elbrus。(参见:CPU自研之路!">曾领先美国13年!突破封锁/禁运,前苏联/俄罗斯的CPU自研之路!)

 

目前Elbrus已经发展到了最新的Elbrus-8CB,昨天外媒anandtech对该款处理器做了简要的技术剖析,让我看看这款处理器为什么可以兼容x86,但是英特尔有管不着的。

正文:

世界上所有主要的超级大国都对建立自己的定制处理器产生兴趣。主要原因是超级大国可以脱离美国自行设计处理器,还可以确保没有后门,并在需要时添加自己的后门,比如说俄罗斯的而俄罗斯的Elbrus处理器

俄罗斯多年来一直在创建一款被称为Elbrus的处理器。从产品设计上看,其定制的Elbrus VLIW设计似乎起源于SPARC。这是在俄罗斯政府及其要求的指导下针对定制服务器和办公PC构建的。

俄罗斯自主CPU处理器的代号为“Elbrus”,也就是欧洲第一高峰厄尔布鲁士峰,位于俄罗斯西南部的大高加索山脉,海拔5642米。

它来自俄罗斯的MSCT公司,而背后是俄罗斯的列别捷夫精密机械与计算机工程研究所,1992年成立,之前主要是研发SPARC架构处理器,近年来转向x86架构,Elbrus已经是第四代了。

Elbrus有双核、四核、八核三种配置,而且从芯片面积看,都是原生设计,而非屏蔽组合而来。

其中,八核心的代号Elbrus-8CB,制造工艺还是台积电的28nm,晶体管数量27.8亿个,所以核心面积达333平方毫米,而频率仅有1.5GHz,峰值浮点性能单精度576GFlops、双精度288GFlops,内存支持四通道DDR4-2400 ECC,带宽为68.3GB/s。

缓存方面,每核心64KB一级数据缓存、128KB一级指令缓存、512KB二级缓存,同时所有核心共享16MB三级缓存。

最多支持四路并行,互连带宽12GB/s,但未透露使用的什么协议。

 

还有一台服务器和一套集群设计,其中服务器采用四颗四核心的Elbrus-4C,但频率只有区区800MHz,内存搭配的竟然是12条DDR3-1600,总容量96GB,扩展规格也很“上古”,包括SATA 3Gbps、PCIe1.0 x8、PCI。

集群用的也是四核心Elbrus-4C,集成四台服务器(最多64台)、256颗处理器(1024个核心),可搭配6-12TB内存、32-64TB硬盘,FPGA互连(自主设计),风冷散热,最大功耗20千瓦,峰值性能13.8TFlops。

编译器也有自己的优化设计,但看起来效率一直不高,2015年的文档显示x86、x86-64的转换效率仅为20%,但确实可以跑x86代码、操作系统,包括Windows 7,当然后续肯定有升级,但暂时不得而知,另外也支持MSDOS、Linux、QNX、PS/2,号称性能最高可达原生的80%。

文档中还特意强调,不受Intel授权限制。

内核架构方面公开的非常少,只知道仅有6个执行端口,但功能灵活,比如可以分配四个为载入、两个为存储,其中四个可以执行对比操作、矢量计算,所有端口都可以做整数操作,大部分可以做浮点操作。

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