Микропроцессор Эльбрус-S

Микропроцессор Эльбрус-S

«Эльбрус-S» - универсальный высокопроизводительный микропроцессор. Архитектура «Эльбрус» обеспечивает рекордную производительность на один мегагерц частоты и позволяет выполнять до 23 операций за один такт. В процессор интегрирован 2-канальный контроллер памяти DDR2-500 и последовательные интерфейсы для связи с другими процессорами в составе многопроцессорных машин. Низкая выделяемая мощность позволяет обойтись пассивным охлаждением.

Процессор «Эльбрус-S» - оригинальная разработка российской компании ЗАО «МЦСТ».

Характеристики и особенности микропроцессора «Эльбрус-S»

• Архитектура с широким командным словом (VLIW), разработанная с учетом особенностей компиляции с языков высокого уровня
• Специальные механизмы программной предвыборки данных и поддержки наложенных итераций циклов
• Поддержка предикатирования и спекулятивных вычислений
• Высокая производительность в вычислениях с плавающей точкой
• Поддержка SIMD вычислений
• Исполнение двоичных кодов системы команд х86 с помощью динамической трансляции
• Аппаратная поддержка защищенных вычислений

Технологический процесс	90 нм
Тактовая частота	500 МГц
Количестве транзисторов	90 млн.
Скорость обмена с памятью	9.6 ГБ/с
Производительность FP32	8 GFIops
Кэш-память 1 уровня	64+64 КБ
Кэш-память 2 уровня	2 МБ
Потребляемая мощность	10 Вт
Корпус	HFCFGA1156
Площадь кристалла	190 мм2

Южный мост КПИ

Микросхема контроллера периферийных интерфейсов КПП — южный мост для микропроцессора Эльбрус-S. КПП содержит контроллеры основных современных интерфейсов и периферийных устройств. Комплект из микропроцессора Эльбрус-S и южного моста КПП — основа для разработки высокопроизводительных одноплатных ЭВМ для носимых и встраиваемых применений.

Интерфейсы и устройства в составе КПИ

• Контроллер ввода-вывода для связи с ЦП
• Шина PCI-Express 1.0a × 8
• Шина PCI 2.3 (32/64 разряда, 33/66 МГц)
• Сетевой контроллер Ethernet 1 Гбит/с
• Последовательный интерфейс RS-232
• Параллельный интерфейс IEEE-1284
• Последовательный интерфейс SPI и I²C
• USB 2.0 (2 канала)
• Контроллер GPIO
• Таймер
• SATA 2 0 (4 устройства)
• IDE (2 устройства)
• Аудиоконтроллер АС-97
• Контроллер прерываний

Технологический процесс	0.13 мкм
Тактовая частота	250 МГц
Потребляемая мощность	5 Вт
Количество транзисторов	30 млн.
Площадь кристалла	112 мм2

Процессорные модули на базе Эльбрус-S

В настоящее время выпускается процессорный модуль стандарта CompactPCI 6U, содержащий 4 процессора Эльбрус-S и 8 ГБ памяти. Процессоры имеют общее адресное пространство, организованное по несимметричной архитектуре (NUMA). Также разработан интерфейсный модуль, содержащий все необходимые внешние интерфейсы, посадочные места под 2 диска SATA 2.5" и встроенную видеокарту собственной разработки.

В стадии проектирования находится материнская плата формата ITX (170 × 170 мм) . Плата рассчитана на установку одного процессора Elbrus-S и двух модулей памяти mini-DIMM (с поддержкой ЕСС).

На плате предусмотрены разъемы под основные интерфейсы, встроенные в КПИ: PCI-e 1.0 × 8, PCI, SATA 2.0 × 4, IDE, Gigabit Ethernet, AC97, USB 2.0 × 2.

Предусмотрена установка внешнего контроллера USB 2.0.

К разработке планируются двухпроцессорная плата формата ИХ и однопроцессорный модуль формата ЕТХ Express (125 × 95 мм) 

Операционные системы и средства разработки

Для архитектуры Эльбрус поддерживается ОС Linux на ядре 2.6.14 в стандартной и Real-time версиях. Поддерживается библиотека glibc 2.7 и множество стандартных утилит, также имеется графическая среда на базе сервера Xorg версии 6.9.0 с несколькими версиями оконных менеджеров. Отпортирован большой комплект прикладных программ.

Из средств разработки поддержаны: оптимизирующий компилятор собственной разработки (совместимый с gcc 3.4.6) для языков С, C++, Fortran, отладчик gdb, инструмент для профилирования dprof. Компилятор поддерживает нативный режим компиляции и кросс-режим. В настоящее время идет работа по поддержке ядра версии 2.6.33 и свежей версии Xorg.

По материалам сайта http://www.mcst.ru