兼容x86，不受Intel限制！揭開(kāi)俄羅斯最新自研處理器的神秘面紗
2020-06-03 13:25:28 EETOP
目前Elbrus已經(jīng)發(fā)展到了最新的Elbrus-8CB，昨天外媒anandtech對(duì)該款處理器做了簡(jiǎn)要的技術(shù)剖析，讓我看看這款處理器為什么可以兼容x86，但是英特爾有管不著的。
正文：
世界上所有主要的超級(jí)大國(guó)都對(duì)建立自己的定制處理器產(chǎn)生興趣。主要原因是超級(jí)大國(guó)可以脫離美國(guó)自行設(shè)計(jì)處理器，還可以確保沒(méi)有后門(mén)，并在需要時(shí)添加自己的后門(mén)，比如說(shuō)俄羅斯的而俄羅斯的Elbrus處理器。
俄羅斯多年來(lái)一直在創(chuàng)建一款被稱(chēng)為Elbrus的處理器。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)上看，其定制的Elbrus VLIW設(shè)計(jì)似乎起源于SPARC。這是在俄羅斯政府及其要求的指導(dǎo)下針對(duì)定制服務(wù)器和辦公PC構(gòu)建的。
俄羅斯自主CPU處理器的代號(hào)為“Elbrus”，也就是歐洲第一高峰厄爾布魯士峰，位于俄羅斯西南部的大高加索山脈，海拔5642米。
它來(lái)自俄羅斯的MSCT公司，而背后是俄羅斯的列別捷夫精密機(jī)械與計(jì)算機(jī)工程研究所，1992年成立，之前主要是研發(fā)SPARC架構(gòu)處理器，近年來(lái)轉(zhuǎn)向x86架構(gòu)，Elbrus已經(jīng)是第四代了。
Elbrus有雙核、四核、八核三種配置，而且從芯片面積看，都是原生設(shè)計(jì)，而非屏蔽組合而來(lái)。
其中，八核心的代號(hào)Elbrus-8CB，制造工藝還是臺(tái)積電的28nm，晶體管數(shù)量27.8億個(gè)，所以核心面積達(dá)333平方毫米，而頻率僅有1.5GHz，峰值浮點(diǎn)性能單精度576GFlops、雙精度288GFlops，內(nèi)存支持四通道DDR4-2400 ECC，帶寬為68.3GB/s。
緩存方面，每核心64KB一級(jí)數(shù)據(jù)緩存、128KB一級(jí)指令緩存、512KB二級(jí)緩存，同時(shí)所有核心共享16MB三級(jí)緩存。
最多支持四路并行，互連帶寬12GB/s，但未透露使用的什么協(xié)議。
還有一臺(tái)服務(wù)器和一套集群設(shè)計(jì)，其中服務(wù)器采用四顆四核心的Elbrus-4C，但頻率只有區(qū)區(qū)800MHz，內(nèi)存搭配的竟然是12條DDR3-1600，總?cè)萘?6GB，擴(kuò)展規(guī)格也很“上古”，包括SATA 3Gbps、PCIe1.0 x8、PCI。
集群用的也是四核心Elbrus-4C，集成四臺(tái)服務(wù)器(最多64臺(tái))、256顆處理器(1024個(gè)核心)，可搭配6-12TB內(nèi)存、32-64TB硬盤(pán)，FPGA互連(自主設(shè)計(jì))，風(fēng)冷散熱，最大功耗20千瓦，峰值性能13.8TFlops。
編譯器也有自己的優(yōu)化設(shè)計(jì)，但看起來(lái)效率一直不高，2015年的文檔顯示x86、x86-64的轉(zhuǎn)換效率僅為20％，但確實(shí)可以跑x86代碼、操作系統(tǒng)，包括Windows 7，當(dāng)然后續(xù)肯定有升級(jí)，但暫時(shí)不得而知，另外也支持MSDOS、Linux、QNX、PS/2，號(hào)稱(chēng)性能最高可達(dá)原生的80％。
文檔中還特意強(qiáng)調(diào)，不受Intel授權(quán)限制。
內(nèi)核架構(gòu)方面公開(kāi)的非常少，只知道僅有6個(gè)執(zhí)行端口，但功能靈活，比如可以分配四個(gè)為載入、兩個(gè)為存儲(chǔ)，其中四個(gè)可以執(zhí)行對(duì)比操作、矢量計(jì)算，所有端口都可以做整數(shù)操作，大部分可以做浮點(diǎn)操作。
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