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俄羅斯將研發(fā)基于Elbrus VLIW架構(gòu)的32核處理器

我快閉嘴 ? 來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察 ? 作者:半導(dǎo)體行業(yè)觀察 ? 2020-11-26 10:31 ? 次閱讀
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據(jù)報(bào)道,俄羅斯聯(lián)邦工業(yè)和貿(mào)易部已競標(biāo)開發(fā)基于Elbrus VLIW架構(gòu)的32核處理器。CPU將針對各種應(yīng)用,包括服務(wù)器,存儲系統(tǒng)和高性能計(jì)算(HPC)。該芯片定于2025年底設(shè)計(jì),并將使用7nm或更先進(jìn)的工藝技術(shù)制造。

近年來,美國兩個(gè)主管部門對中國實(shí)施了各種與HPC相關(guān)的限制,這就推動了高性能服務(wù)器CPU在中國,歐洲和俄羅斯的發(fā)展。中國似乎有一個(gè)多方面的處理器戰(zhàn)略,其中包括基于Arm,MIPS,RISC-V,x86甚至專有架構(gòu)的CPU。歐洲公司大多使用Arm架構(gòu),盡管他們也可以使用MIPS和RISC-V。

俄羅斯的CPU設(shè)計(jì)人員并不多,其中最著名的是貝加爾湖電子公司(Baikal Electronics),該公司將Arm和MIPS用于其客戶端CPU。KM211,可構(gòu)建專用CPU,控制器FPGA;以及SPARC Technologies(MCST)的莫斯科中心,后者基于其專有的類似VLIW的Elbrus架構(gòu)設(shè)計(jì)CPU,用于針對HPC和關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用程序的CPU。

由于MCST本質(zhì)上是一家國有公司,因此它是由政府資助的,因此工業(yè)貿(mào)易部必須在為MCST的研發(fā)項(xiàng)目提供資金之前進(jìn)行正式招標(biāo)。這就是本月發(fā)生的事情,當(dāng)時(shí)國防部出價(jià) 74.893億盧布(9,870萬美元)開發(fā)32核Elbrus-32C處理器。MCST必須在2020年12月10日之前正式提交其提案。

目前,MCST正在開發(fā)12核和16核Elbrus處理器,如果一切順利的話,預(yù)計(jì)將在2021年某個(gè)時(shí)候首次亮相。該公司計(jì)劃在2025年下半年完成其32核Elbrus CPUS的開發(fā)。

根據(jù)有關(guān)32核Elbrus處理器的初步信息,該芯片將具有至少64 MB的高速緩存,支持至少2 TB內(nèi)存的六通道DDR5存儲器控制器,至少170 GB / s的帶寬以及至少64個(gè)PCIe 5.0通道和各種AI加速器。

32核Elbrus處理器將用于科學(xué)家,航空航天機(jī)構(gòu)和能源公司使用的服務(wù)器,存儲設(shè)備和HPC系統(tǒng)。

延伸閱讀:揭開俄羅斯自研處理器的神秘面紗

世界上所有主要的超級大國都對建立自己的定制硅處理器產(chǎn)生興趣。他們產(chǎn)生這種想法的主要原因是超級大國可以脫離美國自行設(shè)計(jì)處理器,還可以確保沒有后門,并在需要時(shí)添加自己的后門,而俄羅斯的設(shè)計(jì)也隨之而來,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。

俄羅斯多年來一直在創(chuàng)建一款被稱為Elbrus的處理器。對于俄羅斯以外的我們來說,這實(shí)際上是一個(gè)真正的問題所在,這些問題通常是在俄羅斯政府及其要求的指導(dǎo)下針對定制服務(wù)器和辦公PC構(gòu)建的,這些問題實(shí)際上也都是在幕后提出的。

感謝俄羅斯超級計(jì)算活動提供的文件,使我們對設(shè)計(jì)一目了然,但是這些文件已有數(shù)年歷史了。如果您不在俄羅斯,就不可能以任何方式接觸到俄羅斯的處理器。但是,最近引起我們注意的是,他們在線上列出了最新的Elbrus-8CB處理器設(shè)計(jì)的新編程指南。

據(jù)了解,俄羅斯最新的Elbrus-8CB芯片(基于本周發(fā)布的新在線編程指南中詳細(xì)介紹)是使用臺積電的28nm工藝打造,螺片面積微333 平方毫米,具有8個(gè)1.5 GHz內(nèi)核。

根據(jù)該文件,芯片峰值吞吐量在單精度下為576 GFLOP,該芯片提供四個(gè)DDR4-2400通道,適用于68.3 GB / s。L1和L2緩存是私有的,具有64 kB L1-D緩存,128 kB L1-I緩存和512 kB L2緩存。L3高速緩存在內(nèi)核之間共享,每個(gè)內(nèi)核2 MB,共16 MB。該處理器也支持4路服務(wù)器多處理器組合,盡管它沒有說明什么協(xié)議或帶寬。

與大多數(shù)其他復(fù)雜芯片一樣,它是一種面向編譯器的設(shè)計(jì),因?yàn)榇蠖鄶?shù)優(yōu)化都發(fā)生在編譯器級別?;谶^去的編譯器第一個(gè)設(shè)計(jì),通常不會使產(chǎn)品成功。2015年的文件指出,Elbrus設(shè)計(jì)的一個(gè)持續(xù)目標(biāo)是x86和x86-64二進(jìn)制翻譯,僅產(chǎn)生20%的開銷,從而完全支持x86代碼以及x86操作系統(tǒng)(包括Windows 7)(自2015)。

該內(nèi)核具有六個(gè)執(zhí)行端口,其中許多端口具有多功能功能。例如,四個(gè)端口可以是加載端口,兩個(gè)端口可以是存儲端口,但是它們都可以進(jìn)行整數(shù)運(yùn)算,而大多數(shù)可以進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算。其中四個(gè)端口可以進(jìn)行比較操作,而這四個(gè)端口也可以進(jìn)行矢量計(jì)算。

這篇簡短的新聞并不意味著Elbrus的功能會完全崩潰–我們在內(nèi)部開玩笑說,帶有x86轉(zhuǎn)換功能的Cortex X1與8核Elbrus的功能匹配的頻率會是多少。

更大的問題將是,這些由國家資助的處理器開發(fā)項(xiàng)目中的任何一個(gè)都將有可能成功取得大規(guī)模的成功。

從理論上講,國家資助的團(tuán)體應(yīng)該是資金最好的團(tuán)體,但是即使世界上有很多錢,工程師仍然需要做很多事。即使最終針對給定的超級功能有了一個(gè)新的超級CPU,也總是會在一些安全性上產(chǎn)生既得利益。盡管默默無聞,尤其是如果硬件是專門為滿足狀態(tài)機(jī)密級別而設(shè)計(jì)的。

此外,美國政府還加重了復(fù)雜性,即擰緊圍繞臺積電和ASML的螺釘,以不接受特定公司的訂單,可能會出現(xiàn)任何擴(kuò)大這些界限的計(jì)劃,這取決于產(chǎn)品的質(zhì)量或所涉國家的威脅程度。
責(zé)任編輯:tzh

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