俄罗斯自研 CPU 完全揭秘:28nm 工艺、八核心仅 1.5GHz

业界
2020
06/04
22:13
快科技
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来源:快科技

我们在努力发展自主软硬件的同时,世界上的其他很多国家也在做类似的事情,比如说俄罗斯,其自研的 "Elbrus-8CB" 处理器近来就频频曝光,但详细情况一直不为人所知,而在本周公布的一份编程指导中,它的各种细节都被公之于众。

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 ARM 架构,Elbrus 已经是第四代 ARM 架构产品了。

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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