俄罗斯自研CPU完全揭秘:28nm老工艺、频率没法看
我们在努力发展自主软硬件的同时,世界上的其他很多国家也在做类似的事情,比如说俄罗斯,其自研的“Elbrus-8CB”处理器近来就频频曝光,但详细情况一直不为人所知,而在本周公布的一份编程指导中,它的各种细节都被公之于众。
俄罗斯自主CPU处理器的代号为“Elbrus”,也就是欧洲第一高峰厄尔布鲁士峰,位于俄罗斯西南部的大高加索山脉,海拔5642米。
它来自俄罗斯的MSCT公司,而背后是俄罗斯的列别捷夫精密机械与计算机工程研究所,1992年成立,之前主要是研发SPARC架构处理器,近年来转向ARM架构,Elbrus已经是第四代ARM架构产品了。
Elbrus有双核、四核、八核三种配置,而且从芯片面积看,都是原生设计,而非屏蔽组合而来。
其中,八核心的代号Elbrus-8CB,制造工艺还是台积电的28nm,晶体管数量27.8亿个,所以核心面积达333平方毫米,而频率仅有1.5GHz,峰值浮点性能单精度576GFlops、双精度288GFlops,内存支持四通道DDR4-2400 ECC,带宽为68.3GB/s。
缓存方面,每核心64KB一级数据缓存、128KB一级指令缓存、512KB二级缓存,同时所有核心共享16MB三级缓存。
最多支持四路并行,互连带宽12GB/s,但未透露使用的什么协议。
还有一台服务器和一套集群设计,其中服务器采用四颗四核心的Elbrus-4C,但频率只有区区800MHz,内存搭配的竟然是12条DDR3-1600,总容量96GB,扩展规格也很“上古”,包括SATA 3Gbps、PCIe1.0 x8、PCI。
集群用的也是四核心Elbrus-4C,集成四台服务器(最多64台)、256颗处理器(1024个核心),可搭配6-12TB内存、32-64TB硬盘,FPGA互连(自主设计),风冷散热,最大功耗20千瓦,峰值性能13.8TFlops。
编译器也有自己的优化设计,但看起来效率一直不高,2015年的文档显示x86、x86-64的转换效率仅为20%,但确实可以跑x86代码、操作系统,包括Windows 7,当然后续肯定有升级,但暂时不得而知,另外也支持MSDOS、Linux、QNX、PS/2,号称性能最高可达原生的80%。
文档中还特意强调,不受Intel授权限制。
内核架构方面公开的非常少,只知道仅有6个执行端口,但功能灵活,比如可以分配四个为载入、两个为存储,其中四个可以执行对比操作、矢量计算,所有端口都可以做整数操作,大部分可以做浮点操作。
至于实际性能,MCST层公布过Elbrus-8C处理器跑Blender 2.8 3D测试的成绩,渲染RyzenGraphic_27模型用了2分钟52秒。
这个性能到底如何呢?3DNews表示,AMD的羿龙II X4 965处理器渲染同样的测试用了2分34秒,还要快一点,而酷睿i7-7700K这样的处理器渲染时间只要36秒,性能差距将近4-5倍。
尽管Elbrus-8C是8核处理器,但是因为1.3GHz的频率、ARM架构的原因,跟桌面版4GHz+的X86处理器相比是没有任何优势的,羿龙II X4 965处理器都是AMD 2009年发布的处理器了。
而就在今年初,俄罗斯铁路公司层计划采购一批配备了俄罗斯国产处理器的主机,总额10.8亿卢布,总计1.5万台电脑,单台售价约为72000卢布,折合人民币8055元,每台PC包括23.8寸显示器、键鼠及主机。
这批电脑会搭配Linux系统,并配备文档、表格、图像及浏览器等软件,满足基本的办公性能应该没问题。
这套主机最引人注目的当属俄罗斯MSCT公司自研的处理器——Elbrus 1C +。
从MSCT官网介绍来看,它还是一款单核处理器,频率最高1GHz,但整合了MGA2 2D加速及GC2500 3D加速功能,浮点性能最高24GFLOPS,双精度性能12GFLOPS,支持2通道DDR3-1600内存,使用台积电的40nm工艺制造,集成3.75亿晶体管。
MSCT公司的Elbrus处理器使用的是VLIW指令集架构,不同于X86/ARM等,找了下资料,其性能大概相当于酷睿i7-4770K处理器的单核性能的一半。
Elbrus 1C +还不是他们最好的处理器,最好的Elbrus 8SV已经做到了8核1.5GHz,浮点性能576GFLOPS,支持4通道DDR4-2400 ECC内存,28nm工艺,35亿晶体管,核心面积高达350mm2,预计今年量产。
本来这起采购也是支持俄自研处理器及PC的机会,但是很快招标被废了,原因是俄罗斯FAS联邦反垄断局接到了举报,Smart Technologies因为无法参加招标愤而举报了这次的招标,FAS调查之后认为举报是合理的,因为招标的程序不符合规范。
导致招标被废的一个重要原因就是这次招标要求中为特定的开发商的特定款处理器做了规定——大家应该能猜到这么做是为了什么,不过这样做是不合规定的。
FAS要求俄铁公司更改招标要求,不知道后续更改完之后是否还会是俄自研的处理器及PC中标了。