Эльбрус-4С

Продукт
Название базовой системы (платформы): Эльбрус
Разработчики: МЦСТ
Дата премьеры системы: 2014/04/19
Технологии: Процессоры

Содержание

«Эльбрус-4С» - четырехъядерный универсальный высокопроизводительный процессор с улучшенной архитектурой «Эльбрус». Тактовая частота процессора - до 800 МГц, технологическая норма - 65 нм.

Вычислительная техника на базе «Эльбрус-4С»

В марте 2015 года начались продажи сервера «Эльбрус 4.4» на базе процессора «Эльбрус-4С». Устройство было разработано «ИНЭУМ им. И.С.Брука» совместно с МЦСТ.

Позднее в 2015 году стал также доступен ПК на базе «Эльбрус-4С» - «Эльбрус-401PC».

Пользователи продуктов на «Эльбрус-4С»

2016: МВД и Пенсионный фонд тестируют компьютеры на «Эльбрусе»

С момента начала продаж ПК «Эльбрус 401PC» - одного из первых устройств на процессоре «Эльбрус», рассчитанных на универсальное использование, - было реализовано более 150 экземпляров этого продукта, рассказали TAdviser представители МЦСТ на выставке «Новая электроника» в апреле 2016 года. К выпуску планируется партия ПК объемом в 500 компьютеров.

Серверов на процессоре «Эльбрус-4С», продажи которых начались еще раньше, к апрелю 2016 года было продано меньше, чем ПК. Решение о приобретении более «тяжелой» вычислительной техники заказчикам обычно принять сложнее, говорят в МЦСТ. Разработчики озвучивают цифру около 100 реализованных серверов. При этом в планах – выпуск партии объемом в 300-500 устройств для разных заказчиков.

Основную часть пользователей новой техники на процессоре «Эльбрус-4С» составляют различные госструктуры и компании с госучастием, говорят в МЦСТ. В числе крупнейших организаций, которые тестируют ПК и серверы на «Эльбрус-4С», в компании назвали TAdviser МВД, Пенсионный фонд и компанию «Газпром Трансгаз». Пенсионный фонд, в частности, тестирует серверы, МВД – серверы и ПК. В числе первых пользователей ПК также – несколько разработчиков ПО для РЖД.

Образец ПК «Эльбрус-401PC» на выставке «Новая электроника 2016»
Образец ПК «Эльбрус-401PC» на выставке «Новая электроника 2016»

Сам процессор производится пока на Тайване, а сборка серверов и ПК – по контракту на площадках в России. На каких именно, в МЦСТ не называют. В 2015 году о намерениях выпускать вычислительную технику на процессорах «Эльбрус» говорили в Kraftway и «Аквариусе»[1]. В МЦСТ рассказали TAdviser, что эти производители хотят выпускать компьютеры на «Эльбрусе», но пока не участвуют.

В МЦСТ добавили, что Kraftway и «Аквариус», возможно, будут выпускать технику на базе процессора следующего поколения – восьмиядерного «Эльбрус-8С» с топологией 28 нм. В планах МЦСТ летом 2016 года начать производство ПК на базе восьмиядерного процессора «Эльбрус-8С», а в конце 2016 года или в начале 2017 года - и выпуск серверов.

«
В прошлом году мы увидели существенный рост интереса к своим продуктам. Одним из существенных стимулирующих факторов стала политика государства в области импортозамещения, - отмечают в МЦСТ. - Сейчас мы хотим обеспечить возможность заказчикам попробовать наши компьютеры и убедиться, что «Эльбрус» может справляться с задачами вполне на уровне зарубежных процессоров.
»

Представитель компании говорит, что серверы на «Эльбрусе» подходят, например, для решения задач, которые можно решить с помощью стандартного открытого программного обеспечения. Они могут использоваться как серверы баз данных, серверы приложений, веб-серверы. Очень частый случай, когда первые заказчики используют их под СУБД PostgreSQL, отмечают в МЦСТ. Помимо нее серверы могут работать также с СУБД «Линтер». Ведутся работы и по портированию на «Эльбрус» СУБД «Ред база данных», которая присутствует в реестре отечественного ПО.

Внедрение отечественной техники дает ряд существенных преимуществ как предприятиям, так и экономике страны, отмечают в МЦСТ. Во-первых, это уменьшение зависимости от западных технологий, что особенно актуально на фоне санкций. Во-вторых, повышение уровня информационной безопасности на предприятиях: в зарубежных продуктах могут быть закладки и недокументированные возможности, в то время как разработчики «Эльбруса» гарантируют их отсутствие и готовы предоставлять исходные коды своих продуктов. В качестве еще одного преимущества представитель МЦСТ обозначил тот факт, что средства, вырученные за компьютеры, остаются в России, а не уходят за рубеж.

2015: Первые продажи серверов

В ноябре 2015 года на Четвертом Национальном Суперкомпьютерном Форуме (НСКФ-2015) представитель МЦСТ Константин Трушкин рассказал TAdviser о старте продаж первых серверов на базе процессора «Эльбрус». По его словам, с момента запуска производства в марте пока было реализовано порядка 20 серверов. Еще столько же компания рассчитывает продать до конца 2015 года.

Небольшие объемы продаж «Эльбрус 4.4» в компании связывают с несколькими факторами, и один из ключевых - это цена. Представители предприятий ОПК, например, в интервью TAdviser отмечали, что по цене техника на «Эльбрусе» для них пока «совсем не вариант»[2] и что она «очень дорогая»[3].

Трушкин говорит, что заказчики сравнивают их серверы по цене со стандартными серверами, которые продаются «десятками тысяч штук»: «Дайте нам заказ на десять тысяч штук и мы дадим соответствующую цену». Он добавил, что о каком-то снижении цены можно говорить при выпуске партии серверов от 1 000 штук. Если производить серверы в Китае, это также позволило бы снизить их стоимость, но в таком случае будет сложнее говорить о них как о российском продукте, тогда как сейчас производство материнских плат и сборка серверов находятся в России, добавил представитель МЦСТ.

Представитель МЦСТ добавил, что заказчики часто сравнивают их 4-процессорные серверы с зарубежными серверами, в которых 1 или 2 процессора, в то время как это разные классы вычислительной техники и по возможностям, и по затратам на производство. 4-процессорные серверы всегда стоят дороже 2- или 1-процессорных, из-за более сложных печатных плат, большего объема закупаемых комплектующих, и сам комплект из 4 процессоров стоит дороже двух процессоров, говорит он.

Названия организаций, которые приобрели первые серверы «Эльбрус 4.4», в компании предпочитают не раскрывать. По словам Трушкина, сейчас их закупают, в основном, федеральные органы исполнительной власти в целях импортозамещения, реагируя на изменившуюся политическую обстановку. Интерес к продукту проявляют и предприятия ОПК, добавил он.

Сервер "Эльбрус 4.4", 2015

Говоря о том, для каких задач, в первую очередь, приобретенные сервера используются, Трушкин назвал «типичным» их применение в качестве серверов баз данных. Наиболее часто заказчики здесь используют СУБД PostgreSQL. Помимо этого, «Эльбрус 4.4» используются для веб-сервисов, в качестве СХД и у ряда заказчиков - для ведомственных прикладных задач.

Константин Трушкин рассказал TAdviser, что МЦСТ ведет работу над тем, чтобы оптимизировать «Эльбрус» для использования в сфере телекоммуникаций: программной коммутации и маршрутизации пакетов, для видеоконференцсвязи. По его мнению, в данной сфере у «Эльбруса» есть большой потенциал.

Технические характеристики

Процессор Эльбрус-4С (2014)

Эльбрус-4С - система на кристалле, содержит 4 вычислительных ядра, кэш-память 2-го уровня общим объёмом 8 Мегабайт, 3 контроллера памяти, 3 канала межпроцессорного обмена и канал ввода-вывода.

Рабочая тактовая частота микросхемы 800 МГц. Кристалл выполнен по технологической норме 65 нм, средняя рассеиваемая мощность 45 Вт. Имеются средства для значительного снижения рассеиваемой мощности. Каждое ядро процессора декодирует и отправляет на исполнение до 23 операций за такт.

Сфера использования микропроцессоров «Эльбрус-4С»:

  • серверы,
  • настольные компьютеры,
  • мощные встраиваемые вычислители, предназначенные для работы в сферах с повышенными требованиями к аспектам:
  • информационной безопасности
  • рабочего диапазона температур
  • длительности жизненного цикла продукции

Особенности архитектуры «Эльбрус» позволяют эффективно применять процессор Эльбрус-4С в системах цифровой интеллектуальной обработки сигналов, в математическом моделировании, научных расчётах и других сферах с повышенными требованиями к вычислительной мощности.

ХарактеристикаЗначение
Функциональные характеристики микропроцессора
Обозначение микросхемы 1891ВМ8Я
Архитектура Эльбрус (VLIW)
Тактовая частота 800 МГц
Число ядер 4
Операций в такт (на ядро) до 23
Пиковая производительность микросхемы (64 разряда, двойная точность) 25 Гфлопс
Пиковая производительность микросхемы (32 разряда, одинарная точность) 50 Гфлопс
Кэш-память данных 1-го уровня, на ядро 64 КБ
Кэш-память команд 1-го уровня, на ядро 128 КБ
Кэш-память 2-го уровня (универсальная) 8 МБ
Организация оперативной памяти До 3 каналов DDR3-1600 ECC
Пропускная способность каналов оперативной памяти 38,4 ГБ/сек
Возможность объединения в многопроцессорную систему с когерентной общей памятью До 4 процессоров
Каналы межпроцессорного обмена 3, дуплексные
Пропускная способность каждого канала межпроцессорного обмена 12 ГБ/сек
Каналы ввода-вывода/RemoteDMA 1, дуплексный
Пропускная способность канала ввода-вывода/RemoteDMA 4 ГБ/сек
Совместимые СБИС южного моста <a href="kpi">КПИ</a>
Технологические характеристики микросхемы
Технологический процесс 65 нм
Размеры кристалла 380 кв. мм
Количество транзисторов 986 млн.
Тип корпуса / количество выводов HFCBGA / 1600
Размеры корпуса 42,5 x 42,5 x 3,2 мм
Напряжение питания 1,5 В, 2,5 В, 3,3 В
Рабочий диапазон температуры среды -60…+85 град. С
Потребляемая мощность 45 Вт
Год начала производства 2014
Добавленные технологии
Технология энергосбережения имеется


ПРОЕКТЫ (1) ИНТЕГРАТОРЫ (3) РЕШЕНИЕ НА БАЗЕ (2)
СМ. ТАКЖЕ (20)


Подрядчики-лидеры по количеству проектов

За всю историю
2016 год
2017 год
2018 год

Распределение вендоров по количеству проектов внедрений (систем, проектов) с учётом партнёров

За всю историю
2016 год
2017 год
2018 год

  МЦСТ (15, 6)
  Oracle (8, 6)
  Микрон (Mikron) (2, 3)
  ИНЭУМ им. И.С. Брука (1, 3)
  AMD (8, 2)
  Другие (125, 5)

  ИНЭУМ им. И.С. Брука (1, 2)
  Другие (0, 0)

  Байкал Электроникс (Baikal Electronics) (1, 1)
  Intel (1, 1)
  Другие (0, 0)

  Nvidia (Нвидиа) (2, 2)
  МЦСТ (2, 2)
  AMD (1, 2)
  Байкал Электроникс (Baikal Electronics) (1, 1)
  Oracle (1, 1)
  Другие (0, 0)

Распределение базовых систем по количеству проектов, включая партнерские решения

За всю историю
2016 год
2017 год
2018 год

  Эльбрус 4.4 - 2 (2, 0)
  Другие 0

  Intel Xeon Scalable - 1 (1, 0)
  Baikal-Т1 - 1 (1, 0)
  Другие 0

  AMD EPYC (ранее Opteron) - 2 (2, 0)
  Nvidia Jetson - 1 (1, 0)
  Nvidia Quadro - 1 (1, 0)
  Oracle SPARC - 1 (1, 0)
  Baikal-Т1 - 1 (1, 0)
  Другие 2