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俄羅斯芯片也要走自研路線,2025年底設計,采用7nm

日期:2020/12/1 10:26:12
摘要:俄羅斯聯邦工業和貿易部已競標開發基于Elbrus VLIW架構的32核處理器。CPU將針對各種應用,包括服務器,存儲系統和高性能計算(HPC)。該芯片定于2025年底設計,并將使用7nm或更先進的工藝技術制造。

近年來,美國兩個主管部門對中國實施了各種與HPC相關的限制,這就推動了高性能服務器CPU在中國,歐洲和俄羅斯的發展。中國似乎有一個多方面的處理器戰略,其中包括基于Arm,MIPS,RISC-V,x86甚至專有架構的CPU。歐洲公司大多使用Arm架構,盡管他們也可以使用MIPS和RISC-V。

俄羅斯的CPU設計人員并不多,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,可構建專用CPU,控制器和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架構設計CPU,用于針對HPC和關鍵任務應用程序的CPU。

由于MCST本質上是一家國有公司,因此它是由政府資助的,因此工業貿易部必須在為MCST的研發項目提供資金之前進行正式招標。這就是本月發生的事情,當時國防部出價 74.893億盧布(9,870萬美元)開發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12核和16核Elbrus處理器,如果一切順利的話,預計將在2021年某個時候首次亮相。該公司計劃在2025年下半年完成其32核Elbrus CPUS的開發。

根據有關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PCIe 5.0通道和各種AI加速器。

32核Elbrus處理器將用于科學家,航空航天機構和能源公司使用的服務器,存儲設備和HPC系統。

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生興趣。他們產生這種想法的主要原因是超級大國可以脫離美國自行設計處理器,還可以確保沒有后門,并在需要時添加自己的后門,而俄羅斯的設計也隨之而來,從產品設計上看,其定制的Elbrus VLIW設計似乎起源于SPARC。

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

感謝俄羅斯超級計算活動提供的文件,使我們對設計一目了然,但是這些文件已有數年歷史了。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處理器設計的新編程指南。

據了解,俄羅斯最新的Elbrus-8CB芯片(基于本周發布的新在線編程指南中詳細介紹)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1.5 GHz內核。

根據該文件,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高速緩存在內核之間共享,每個內核2 MB,共16 MB。該處理器也支持4路服務器多處理器組合,盡管它沒有說明什么協議或帶寬。

與大多數其他復雜芯片一樣,它是一種面向編譯器的設計,因為大多數優化都發生在編譯器級別?;谶^去的編譯器第一個設計,通常不會使產品成功。2015年的文件指出,Elbrus設計的一個持續目標是x86和x86-64二進制翻譯,僅產生20%的開銷,從而完全支持x86代碼以及x86操作系統(包括Windows 7)(自2015)。

該內核具有六個執行端口,其中許多端口具有多功能功能。例如,四個端口可以是加載端口,兩個端口可以是存儲端口,但是它們都可以進行整數運算,而大多數可以進行浮點運算。其中四個端口可以進行比較操作,而這四個端口也可以進行矢量計算。

這篇簡短的新聞并不意味著Elbrus的功能會完全崩潰–我們在內部開玩笑說,帶有x86轉換功能的Cortex X1與8核Elbrus的功能匹配的頻率會是多少,但是想要掌握的用戶該設計可以打開并閱讀以下地址的文檔:

更大的問題將是,這些由國家資助的處理器開發項目中的任何一個都將有可能成功取得大規模的成功。

從理論上講,國家資助的團體應該是資金最好的團體,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新的超級CPU,也總是會在一些安全性上產生既得利益。盡管默默無聞,尤其是如果硬件是專門為滿足狀態機密級別而設計的。

此外,美國政府還加重了復雜性,即擰緊圍繞臺積電和ASML的螺釘,以不接受特定公司的訂單,可能會出現任何擴大這些界限的計劃,這取決于產品的質量或所涉國家的威脅程度。

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