Обзор микропроцессора Эльбрус-4С и русского компьютера Эльбрус-401

На днях российская компания-производитель микрочипов МЦСТ объявила о том, что их новый четырехядерный процессор Эльбрус-4С готов для массового производства, а также продемонстрировала компьютер на его базе – Эльбрус-401. В связи с этим мы публикуем обзор Эльбрус-4С, сравнение процессоров Эльбрус-4С и Intel, а также результат теста Эльбрус-401.

Обзор Эльбрус-4С – современного отечественного микропроцессора

О том, что МЦСТ работает над процессором Эльбрус-4С, стало известно еще летом 2014 года. Тогда же в Интернете ходили слухи, что этот процессор сможет конкурировать с разработками лидеров рынка – с процессорами Intel. Давайте проверим, насколько оказались верны эти слухи.

Итак, Эльбрус-4С содержит в себе четыре ядра и базируется не на архитектуре SPARC, а на собственной архитектуре Эльбрус (Elbrus). Ядра Эльбрус-4С работают на тактовой частоте 800 МГц, а сам чип изготовлен на основе уже не самого передового техпроцесса в 65 нм. Рассчитан Эльбрус-4С на потребляемую мощность в 45 Вт, что, учитывая целевой рынок, совсем неплохо.

elbrus-4c proc

Архитектура процессора Эльбрус-4С в целом соответствует архитектуре VLIW, которая выполняет инструкции в порядке, установленном и оптимизированном при помощи компилятора, в отличие от микроархитектуры Haswell для процессоров Intel, в которой процессоры сами решают задачу приоритетности инструкций. Теоретически это должно упростить процесс производства и сделать Эльбрус-4С дешевле и привлекательнее для потенциальных покупателей.

По сравнению с предшествующей моделью в микропроцессоре Эльбрус-4С кэш инструкций первого уровня был увеличен в два раза – до 128 Кбайт. С ним увеличился и кэш второго уровня – до 8МБ, распределяемых между всеми ядрами. В Эльбрус-4С встроен контролер памяти DDR3 с пропускной способностью до 38, 4 Гб/с.

Характеристики процессора Эльбрус-4С
Выпуск 2014 год
Техпроцесс 65 нм
Архитектура «Эльбрус»
Ядра 4
Тактовая частота 800 МГц
Производительность, 32 бит 50  Гфлопс
Производительность, 64 бита 25 Гфлопс
Потребляемая мощность 45  Вт
Команд, число на 1 такт 23
Кеш 2-го уровня 8 МБ
Тип встроенного контроллера памяти DDR3-1600
Пропускная способность шины памяти 38,4 Гбайт/с
Количество каналов обмена с памятью 3
Количество транзисторов 986 млн
Корпус HFCBGA 1600
Южный мост КПИ
Читайте также:  Топ-10 проблем с Android и как их устранить (часть 1)

Архитектура процессора Эльбрус-4С позволяет эмулировать архитектуру х86. На первый взгляд, это решение позволит российским частным и государственным компаниям уменьшить свою зависимость от продукции Intel и AMD, но на практике они по-прежнему останутся зависимыми от приложений на х86 весьма продолжительное время. Впрочем, конкурировать на равных процессоры Эльбрус с гигантами индустрии пока не могут, и сейчас мы объясним почему.

Сравнение процессоров Эльбрус-4С и Intel

Хотя Эльбрус-4С и может похвастаться относительно низким энергопотреблением и оригинальной архитектурой, в плане производительности он очень сильно отстает от конкурентов. Для сравнения мы взяли из открытых источников результаты расчетов производительности процессоров в гигафлопсах. Флопс – это единица измерения компьютерной производительности, которая отображает, какое количество операций с плавающей точкой может совершить вычислительная машина за секунду.

Результаты наглядно отображены в таблице:

Сравнение процессора Эльбрус-4С и процессоров Intel
Процессор Эльбрус-4С Intel i7 880 Intel i7-3900  Intel i7-5960X
Год выпуска 2014 2010 2011 2014
Производительность, Гфлопс 50 49 158,4 350

Как видите, производительность Эльбрус-4С находится на уровне первого поколения процессоров Intel i7 и в семь раз уступает современным процессорам Интел. Но при этом цена Эльбрус-4С вряд ли будет меньше, чем у более мощного Intel i7-3900, по крайней мере, до тех пор, пока не откроется массовое производство.

Впрочем, по словам разработчиков, процессор Эльбрус-4С предназначен не для игр и развлечений, а для автоматизации производства и для комплектации рабочих мест, к которым предъявляются повышенные требования к информационной безопасности. Точная дата запуска серийного производства процессоров Эльбрус-4С пока не объявлена, и неизвестно, будет ли оно происходить на территории РФ.

Компьютер Эльбрус-401 на основе процессора Эльбрус-4С

Чтобы продемонстрировать возможности своего процессора, МЦСТ собрали на основе Эльбрус-4С персональный компьютер. Известно, что помимо процессора он содержит видеокарту AMD Radeon 6000 и интегрированный видеоадаптер, жесткий диск на 1000 Гб (SATA 2.0) и диск mSATA на плате 128 Гб. Из портов есть 6 разъемов USB 2.0 и 1 DVI/VGA выход, а также стандартные разъемы под Ethernet и аудиоаппаратуру. Компьютер Эльбрус-401 оснащен 24 Гб оперативной памяти.

Читайте также:  Самые прочные ноутбуки

Операционная система у российского компьютера тоже своя собственная, под фирменным названием «Эльбрус». Ничего принципиально нового она собой не представляет: в ней сразу же узнается сборка Linux. Но при необходимости ее можно заменить на Windows XP и другие ОС, работающие на платформе х86.

Несмотря на довольно скромные характеристики, компьютер Эльбрус-401 неплохо показал себя в работе. Разработчики устроили компьютеру Эльбрус тест, запустив на нем игру Doom 3 (BFG Edition 2012).

Как вы могли заметить, FPS во время игры варьируется в пределах 15-30 единиц. Хотя, конечно, это заслуга не только процессора Эльбрус-4С, но и мощной по меркам Doom 3 видеокарты. С другой стороны, то, что процессор российского производства оказался совместимым с видеокартой от AMD, – это уже сам по себе хороший признак. А вот стоимость компьютера Эльбрус-401 пока удручает: $3900! Да и заказы МЦСТ принимает только от юридических лиц.

elbrus-401 pc

Кстати, МЦСТ не собираются останавливаться на достигнутом. Сейчас они трудятся над восьмиядерным процессором Эльбрус-8С и в этом году выпустят стоечный сервер под названием «Сервер Эльбрус-4.4». А в планах у компании – создание собственного видеопроцессора и работа над материнскими платами Монокуб.

Обзор микропроцессора Эльбрус-4С и русского компьютера Эльбрус-401: 3 комментария

  • 14.05.2015 в 14:39
    Permalink

    В сравнительной табличке по гигафлопсам, помима года выпуска, очень не хватает графы «сумма, затраченная на разработку». Потому как Интел тратит на НИОКР 10 миллиардов долларов ежегодно. В то время как МЦСТ 15 лет получает крохи финансирования. Хоть какой-то ручеек средств на разработку Эльбрусов начал поступать только с 2008. Да и то в смехотворных количеством по сравнению с теми суммами, которые требуются для создания изделий такого уровня.

    Ну и еще один момент: гигафлопсы для Эльбруса делите на 2, т.к. 50 — это для одинарной точности, в то время как для Интелов указывается двойная. Чудес на такой низкой тактовой частоте не бывает. Хотя, если мерить по гигафопсам, Эльбрус быстрее чем Атлон64 2Ггц примерно на треть. Или, если сравнивать по-другому: эквивалентен Core2, который работает на в 1.5-2 раза б0льшей ТЧ (т.е. 1.2-1.6ГГц). Для офисных дел вполне хватит

    Перед нами, фактически, процессор образца 1999 под названием Е2К с увеличенными кешами и быстрой памятью, но с пониженной ТЧ.
    Это не в укор сотрудникам МЦСТ — они молодцы, что даже в условиях безденежья смогли-таки создать реальный работающий продукт.

    Ответ
  • 26.05.2015 в 17:44
    Permalink

    Александр правильно пишет. И к тому же не стоит забывать, что Э-4С позиционируется как серверное решение. Вот для серверов мощность хотя и важна, но она на втором месте, а на первом — надежность, отказоустойчивость и способность к непрерывной работе. Эти показатели можно проверить (реально) только в процессе длительной эксплуатации, так что скепсис по поводу эльбрусов еще рано выпускать.
    А также не стоит забывать, что у Э-4с своя архитектура. Возможно оптимизация софта под нее даст некоторый прирост производительности по сравнению с режимом эмуляции х86 (хоть, конечно, и не обязательно).

    Ответ
  • 21.04.2016 в 18:14
    Permalink

    А много ли стран и корпораций вообще разрабатывают и делают микропроцессоры?
    Intel, Oracle, AMD, Sony, Samsung(???) есть ещё ARM Limited но они только разрабатывают процы.

    Ответ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.