Центральный процессор «эльбрус-1с+» (твги.431281.017)
Содержание:
- Слабость программной экосистемы
- Впервые в открытом доступе
- МЦСТ сохранит архитектуру SPARC
- История
- Новые нанометры для «Эльбрус-32С»
- Чем ещё интересен «Эльбрус»
- Что под капотом у самой защищенной ОС?
- Характеристики
- Программы и утилиты. Что есть?
- На подходе еще одна ОС — «реального времени»
- 2020: Тестирование «Эльбрус-8СВ» в составе отечественного комплекса для реконструкции томографических снимков
- Архитектура процессоров «Эльбрус-4С»
- Комментарии относительно ПО
- 2017: Описание ОС «Эльбрус»
- Ближайшее будущее процессоров «Эльбрус»
- Информация
- 2019: Доступность для скачивания
Слабость программной экосистемы
Какие возражения были приведены в по данному вопросу?
В этих рассуждениях мне видится два важных момента. Первый – это фундаментальное непонимание причин того, почему «все дружно берут и переносят своё ПО». Второй (как следствие первого) – это назначение в качестве виноватых разработчиков софта, которые не хотят портировать софт на Эльбрусы.
Алексей, дело в том, что в жизни всё устроено так, что если люди или предприятия заинтересованы в портировании софта, если аппаратная платформа удобна и удовлетворяет их требованиям, если им это выгодно – то они берут и портируют. А если предлагаемая платформа даже недоступна в свободной продаже, если система команд закрыта, если в свободном доступе нет нормальных отладчиков, симуляторов, профилировщиков и прочей базовой программной экосистемы, и всё вышеизложенное – это принципиальный подход компании-производителя процессора, то люди даже при всём желании не смогут эффективно заниматься процессом портирования. Поэтому, при возможности выбирать, портировать на Эльбрус или, допустим, на Arm или RISC-V, люди будут очевидно выбирать второй вариант. И одна из главнейших причин этого – политика компании МЦСТ.
Это прекрасно, но это мизер по сравнению с теми же ARM или RISC-V. Для RISC-V, которая фактически ещё находится в стадии своего зарождения, уже портированы популярные дистрибутивы Ubuntu, Debian, Fedora с десятками тысяч пакетов каждый, сделана поддержка в Qemu, gcc, lllvm, OpenJDK, v8 и т.д. и т.д. Т.е. уже создана экосистема, на порядок превосходящая Эльбрусовскую. В случае ARM разрыв ещё более драматичный.
Простим автору его неинформированность. Система бинарной трансляции не является уникальной возможностью процессора Эльбрус. Для Arm существуют как минимум Rosetta 2 и ExaGear. Qemu имеет хоть и медленный, но зато поддерживающий широкий спектр host-архитектур движок бинарной трансляции.
Собственно видно, что высказанные Алексеем возражения не опровергают тезиса о слабости экосистемы Эльбрус и сложности её создания для новой архитектуры. Они по сути констатируют данный факт, но просто пытаются описать текущую ситуацию в чуть более розовых тонах и назначить за неё виновных в лице разработчиков софта.
Впервые в открытом доступе
Как и предсказывал ранее CNews, российская компания МЦСТ впервые выложила в публичный доступ руководство по программированию для вычислительной платформы «Эльбрус», в которое также включено исчерпывающее описание системы микропроцессорных команд.
Пакет документов по программированию для платформы «Эльбрус» включает подробное описание ассемблера и системы команд семейства одноименных чипов и общее описание платформы и фирменного компилятора LCC. В пакет вошло подробное руководство для программистов, которые портируют или оптимизируют свои программные продукты для решений на базе «Эльбрусов» на языках C и C++, а также описание особенностей оптимизации и техники повышения производительности программного кода.
Документация по работе с отечественной микропроцессорной платформой уже доступна на сайте компании и представлена под открытой лицензией Creative Commons (CC-BY 4.0), которая позволяет сторонним пользователям свободно перерабатывать, развивать, вносить исправления и распространять продукт, в том числе, в коммерческих целях, но при соблюдении обязательного условия указания автора исходной работы. Документы доступны для скачивания в форматах HTML и PDF.
МЦСТ сохранит архитектуру SPARC
Ранее, рассуждая о перспективах развития компании в обозримом будущем, заместитель гендиректора МЦСТ по маркетингу Константин Трушкин сообщил CNews о том, что компания не намерена отказываться от разработки архитектуры SPARC, альтернативной «Эльбрусам». На базе архитектуры SPARC, в частности, выполнены процессоры МЦСТ R-1000 и МЦСТ R-2000. Второй из этих чипов увидел свет в начале 2018 г. и предположительно будет востребован в телеком-оборудовании. В МЦСТ наработки на SPARC считают истинно своими, хотя и признают, что система команд в них лицензированная.
Архитектура SPARC (Scalable Processor Architecture — масштабируемая архитектура процессора) была разработана в середине 1980 гг. компанией Sun Microsystems, но спустя несколько лет ее спецификации стали общим достоянием. С 1989 г. развитием архитектуры занимается независимая некоммерческая организация SPARC International, продающая разработчикам лицензии на ее модификации.
SPARC была задумана как архитектура, сочетающая простоту набора команд и высокую скорость исполнения кода. В настоящий момент используется для процессоров, ориентированных на создание одноплатных встраиваемых ЭВМ и промышленных компьютеров.
В МЦСТ отмечают недостаток что ресурсов для развития обеих архитектур, однако намерены продолжать развитие линейки SPARC, поскольку на рынке эта архитектура востребована, у компании есть специалисты в области архитектуры SPARC, и имеются определенные успехи в этой области.
История
2020
Вступление в Консорциум российских разработчиков СХД
19 февраля 2020 года TAdviser стало известно, что ведущие отечественные высокотехнологичные компании объявили о создании «Консорциума российских разработчиков СХД». В организацию вошли разработчик СХД и средств виртуализации «Аэродиск», Институт программных систем им. А.К. Айламазяна РАН, компания «Норси-Транс», ГК «Элемент», «Базальт СПО», а также АО «МЦСТ» – разработчик процессоров «Эльбрус». Подробнее здесь.
Смена визуального стиля и логотипа
Как стало известно 24 января 2020 года, компания МЦСТ, разработчик линейки процессоров «Эльбрус», создала обновленный визуальный стиль и логотип своей организации. Целью ребрендинга в компании назвали повышение узнаваемости бренда в России и в мире, а также его актуализацию и изменение восприятия.
Принципиальным смысловым отличием созданного логотипа стал отказ от использования в нем названия самой компании: «МЦСТ Эльбрус» превратился просто в «Эльбрус». При подготовке ребрендинга МЦСТ ограничилась собственными ресурсами. Сторонние дизайн-студии не привлекались.
В соответствии с приказом руководства компания полностью перешла обновленный логотип с 1 января 2020 года. Его старая версия использовалась с 2012 года, говорится на сайте МЦСТ.
2015
ЗАО МЦСТ разработало и запустило в серийное производство первые российские двухъядерные микропроцессоры «Эльбрус-2СМ», изготавливаемые по технологии 90 нм на мощностях ОАО «НИИМЭ и Микрон», крупнейшего в России и СНГ производителя и экспортера микроэлектроники. Микропроцессор «Эльбрус-2СМ» – глубоко переработанный вариант микропроцессора «Эльбрус-2С+». Он адаптирован для производства на «Микроне». Пиковая производительность изделия – более 12 млрд. операций в секунду. Микропроцессор содержит 2 ядра, обладает кэш-памятью объемом 2 Мб и использует 2 канала оперативной памяти DDR2-533.
По мере готовности отечественных технологических линий, ЗАО МЦСТ планирует адаптацию для производства на «Микроне» более производительных моделей микропроцессоров. В первую очередь, планируется адаптировать микропроцессор Эльбрус-4С с производительностью до 50 Гигафлопс.
На март 2015 года в ЗАО МЦСТ завершается работа над микропроцессором Эльбрус-8С с пиковой вычислительной мощностью более 250 млрд. операций в секунду.
2006
С 2006 года к выполнению проектов МЦСТ присоединился коллектив ОАО «ИНЭУМ им. И.С.Брука», имеющий многолетний опыт в создании отечественных электронных управляющих машин.
МЦСТ ведет свою деятельность с 1992 года на базе отделений Института точной механики и вычислительной техники имени С.А.Лебедева.
Новые нанометры для «Эльбрус-32С»
Новейший российский процессор линейки «Эльбрус» с 32-ядрами
начнет создаваться в 2020 г. и будет реализован по топологии 6 или 7 нм.
Завершение проекта сейчас намечено на 2025 г. Новинка получит
название «Эльбрус-32С».
Она закономерно станет самым производительным чипом среди
существующих и уже разрабатываемых в этой линейке. Базовые сферы применения
процессора: высокопроизводительные вычисления (суперкомпьютинг) и систем
хранения данных.
Об этом в интервью журналу «Эксперт» рассказал глава компании
МЦСТ, разрабатывающей «Эльбрусы», Александр
Ким. Других характеристик будущего чипа он не привел.
Не смог это в разговоре с CNews сделать и другой представитель
МЦСТ Максим Горшенин. По его словам,
в ближайшей «дорожной карте» развития линейки в отношении «Эльбрус-32С» будет
указано 7 нм (не 6 нм), но других конкретных параметров в ней не будет.
Процессор «Эльбрус-32С» будет сделан по топологии 7 нм
Чем ещё интересен «Эльбрус»
Внутри процессор «Эльбрус» устроен следующим образом. Имеется 6 каналов исполнения операций, работающих параллельно, при этом до четырёх каналов могут быть использованы для чтения из памяти и до двух – для записи в память. Во всех шести каналах можно исполнять целочисленные арифметико-логические операции, в четырёх – операции с плавающей запятой. Каждый такт процессор может запустить по одной операции в каждый канал. У Эльбруса универсальный регистровый файл из 256 84-разрядных регистров; при этом есть отдельный регистровый файл для предикатов (однобитных значений) на 32 регистра. Имеется аппаратная поддержка циклов, в том числе с конвейеризацией, что повышает эффективность использования ресурсов процессора. Интересной особенностью Эльбруса является программируемое асинхронное устройство предварительной подкачки данных. У него есть встроенный буфер объемом 4 кБ для сокрытия задержек от доступа к памяти, и оно не задействует каналы исполнения операций, что позволяет освободить их для вычислний. Поддержка спекулятивных и условных (предикатированных) вычислений позволяет уменьшить число переходов и параллельно исполнять несколько ветвей программы. Широкая команда может при максимальном заполнении задавать в одном такте до 23-х операций (и более 33-х операций при упаковке операндов в векторные команды).
Чтобы более эффективно использовать возможности аппаратуры процессора, в компилятор введена поддержка Intrinsic-функций (это специальные аппаратно-зависимые функции, заменяющие отдельные ассемблерные инструкции и позволяющие избавиться от inline-ассемблера, т.к. его использование часто нежелательно или невозможно).
Также «Эльбрус» имеет несколько уникальных особенностей, выгодно отличающих его от зарубежных аналогов. Одна из них — специальное оборудование для работы в составе многопроцессорных систем. Это контроллер межъядерных взаимодействий и контроллер запросов MAU, передающий запросы от каждого из ядер в системный коммутатор, и контроллер когерентных сообщений, анализирующий запросы от коммутатора и передающий их нужным ядрам. В свою очередь, системный коммутатор осуществляет обслуживание абонентов согласно политике приоритетов, обеспечивая максимально возможную загрузку межпроцессорных линков, и независимость пакетных потоков между различными парами абонентов и независимость потоков командных пакетов различного типа друг от друга. Каждый кристалл имеет три канала межпроцессорного обмена, а также возможность работать в многопроцессорной системе с общей памятью – до четырёх процессоров «Эльбрус-4С» в одной системе без дополнительных схем, и до шестнадцати – с помощью выделенного чипа-коммутатора.
Обслуживание внешних интерфейсов организовано «классическим» способом – с помощью Контроллера Периферийных Интерфейсов (КПИ), играющего роль «южного моста». Он соединяется с процессором по выделенной шине с пропускной способностью 2 Гбит/с в каждую сторону и предоставляет как привычные всем PC-интерфейсы, так и специализированные интерфейсы для промышленного применения.
Технические характеристики КПИ
Год начала производства | 2010 |
Техпроцесс, нм | 130 |
Тактовая частота, МГц | 250 |
Пропускная способность шины связи с процессором, Гбайт/с | 2 |
Подсистема управления прерываниями | 2 PIC + 1 IO_PIC |
Таймеры | системный, сторожевой |
Число транзисторов, млн | 30 |
Площадь кристалла, мм² | 112 |
Корпус | HFCBGA-1156 |
Потребляемая мощность, Вт | 6 |
Диапазон рабочих температур, °С | –60…+85 |
Наработка на отказ, ч | > 100000 |
Интерфейсы | |
PCI-Express (версии 1.0a) | 8 линий |
PCI (версии 2.3) | 32/64 бита, частота 33/66 МГц |
Ethernet (1 Гбит/с) | 1 порт |
SATA 2.0 | 4 порта |
IDE (PATA-100) | 2 порта по 2 устройства |
USB 2.0 | 2 порта |
AC-97 | 2-канальное стерео |
RS-232/485 | 2 порта |
IEEE-1284 (с поддержкой DMA) | 1 порт |
Программируемые универсальные входы-выходы GPIO | 16 сигналов |
I²C | 4 канала |
SPI | 4 устройства |
Что под капотом у самой защищенной ОС?
Ничего особенного система не содержит. Поддержки дактилоскопов, инфракрасных камер нет, криптоконтейнеры отсутствуют
Подобные задержки коснулись и самого ядра ОС «Эльбрус»: для доступной версии 3.0 используется ядро Linux 3.14 (релиз 05.2014); для старшей открытой версии 4.0 — ядро Linux 4.9 (релиз 12.2016).
Подобная ситуация сложилась ввиду дополнительных требований к защите:
- баги известны и локализованы,
- уязвимости ядра закрыты патчами,
- особенности известны системным администраторам,
- код проверен и закладки отсутствуют.
Кроме того, ядро, как ПО и пакеты из состава ОС, получило разрешение на применение в самых ответственных системах.
Менять его на что-то более современное не имеет смысла: лицензирование займет слишком много времени, но не принесет каких-либо критических изменений. В том числе и в плане безопасности.
Характеристики
Номенклатура | |
Серия микросхемы | К1891ВМ068 |
Модельный ряд | К1891ВМ06A8 — с тактовой частотой до 2000 МГцК1891ВМ06B8 — с тактовой частотой до 1800 МГцК1891ВМ06C8 — с тактовой частотой до 1600 МГц |
Технические характеристики | |
Архитектура | Эльбрус, версия 6 |
Количество ядер | 2 ядра МЦСТ «Эльбрус» общего назначения1 ядро МЦСТ «МГА» ускорителя 2D-графики6 ядер Imagination «PowerVR» ускорителя 3D-графики |
Тактовая частота | до 2000 МГц (К1891ВМ06A8)до 1800 МГц (К1891ВМ06B8)до 1600 МГц (К1891ВМ06C8)800 МГц (PowerVR) |
Пиковая производительность | ЦП: 50 операций в такт в каждом ядре (8 цел., 24 веществ.)ЦП: 192 GFLOPS FP32, 96 GFLOPS FP643D: 300 GFLOPS FP32 |
Кэш-память | L1: 64 Кбайт данные + 128 Кбайт команды в каждом ядреL2: 2 Мбайт в каждом ядре, 4 Мбайт суммарно |
Оперативная память | 2 канала DDR4-2400 ECC, до 38,4 Гбайт/с256 Гбайт на процессор (128 Гбайт на канал) ↳ поддерживаются только модули DDR4 ECC ↳ см. общие требования и список совместимости |
Встроенный графический процессор | |
Состав | МГА 2.5 — ускоритель 2D-графики и дисплейные контроллерыPowerVR GX6650 — ускоритель 3D-графикиVP9D/VP9E — ускорители де/кодирования видео Google VP9VXD/VXE — ускорители де/кодирования видео H.264/265 и др. |
Внешние интерфейсы | 3 дисплейных контроллера (поддержка 3 мониторов)2 канала HDMI — до 4096×2160 (60 Гц)1 канал LVDS — до 4096×2160 (30 Гц), 2560×1600 (60 Гц)1 канал RGB — до 2560×1600 (60 Гц) |
Ускорение 3D | DirectX 10OpenGL 3.2, OpenGL ES 3Vulkan 1.0 |
Ускорение GPGPU | OpenCL 1.2 EPOpenVX 1.xRenderScript |
Ускорение видео | VP9-ускоритель: VP9, H.265VX-ускоритель: H.264, H.265, VC1, MJPEG и др. |
Встроенный контроллер периферийных интерфейсов | |
Модель | встроенный контроллер 3-го поколения (EIOH) |
Контроллеры PCI | 16 внешних линий PCI Express 3.1 на 4 контроллерах ↳ линии PCI-E мультиплексированы с линиями WLCC (КПИ-2) ↳ поддерживаемые режимы: • PCI-E x16 ∙ 1 / x8 ∙ 2 / x4 ∙ 4 • WLCC x8 + PCI-E x8 ∙ 1 / x4 ∙ 2 • WLCC x16 |
Контроллеры Ethernet | 2 контроллера 2.5GBase-T / 1000Base-T ↳ поддержка синхронизации IEEE 1588 (PTP) ↳ интерфейсы сети мультиплексированы с 2 каналами SATA |
Контроллеры SATA | 4 канала SATA 3.0 на 1 контроллере AHCI ↳ 2 из каналов мультиплексированы с интерфейсами Ethernet |
Контроллеры USB | 4 канала USB 3.0/2.0/1.0 на 1 контроллере XHCI |
Контроллеры Audio | 1 интерфейс стандарта Intel HD Audio1 поток воспроизведения, 1 поток записи, 6 каналов в потоке8, 16, 20, 24, 32 бита разрядность квантования6–192 кГц частота дискретизации |
Контроллеры LPC | 2 порта RS-232 (115,2 кбит/с)5 каналов I²C/IPMB (1 МГц)1 шина SPI на 4 устройства (50 МГц)16 линий GPIO и модуля привязки времени1 контроллер внешних прерываний ввода-вывода (IOEPIC)1 системный таймер, 1 сторожевой таймер1 контроллер управления питанием микросхемы (PMC)1 контроллер управления питанием системы (SPMC)1 контроллер датчиков температуры и напряжения (PVT)2 канала управления вентиляторами (PWM)1 контроллер интерфейса тестирования JTAG |
Внешний контроллер периферийных интерфейсов | |
Применение | при необходимости расширения набора интерфейсов |
Связи | 1 канал ввода-вывода WLCC, до 8 Гбайт/с в каждую сторону ↳ мультиплексирован с PCI Express |
Совместимость | КПИ-2 (1991ВГ2Я) — в режиме 5 Гбайт/с |
Технологические параметры | |
Топология | 4,3 млрд. транзисторов16 нм техпроцесс, 222 мм² площадь кристалла |
Корпус | 42,5×42,5×3,7 мм1903 контакта HFC BGA |
Электропитание | 0,8 В, 1,2 В, 1,5 В, 1,8 В, 3,3 В30 Вт макс. динам., 20 Вт средн. (К1891ВМ06А8)27 Вт макс. динам., 18 Вт средн. (К1891ВМ06B8)24 Вт макс. динам., 15 Вт средн. (К1891ВМ06C8) |
Условия эксплуатации | температура среды (корпуса) −40…+90 °Cпредельная температура среды −60…+125 °Cдавление от 10⁻⁶ мм рт. ст. до 3 атм.влажность до 98 % при температуре +35 °C |
Доступность | ведётся подготовка серийного производства в 2022 году |
Программы и утилиты. Что есть?
Libre Office не всегда может заменить MS Office
Да, так оно и есть. В состав ОС входят все для необходимые работы пакеты, базовый набор программ и драйверов.
Но даже в сравнении с облегченными вариантами Linux (Mint, «Росинка», «Астра») он очень мал. Речь не идет о возможности выбора между вариантами — все, что есть, представлено в единственном экземпляре.
Mozilla ценится военными разработчиками. Почему? Кто знает?
Речь о банальном отсутствии хотя бы каких-то программ за рамками простейшей офисной работы: аналог MS Office, просмотрщики контента и документов, браузер и почта.
Системные утилиты отсутствуют — представлены только стандартными пакетами из состава базового дистрибутива Debian.
Стоит обратить внимание на версии ПО: все они не первой свежести. Некоторые из пакетов в текущем виде не поддерживаются разработчиками
Такова судьба любого одобряемого силовыми структурами ПО: каждая строчка должна быть проверена, а это очень много времени.
Исключение — среда разработки Code::Blocks (в состав входит компилятор программ «Эльбруса» для х86 и SPARC). Так же в единственном экземпляре, да ещё и с явно специфической направленностью.
К сожалению, блок для работы с процессорами архитектуры «Эльбрус» отсутствует.
Даже многим программистам набор кажется реликтом прошлого
Можно только предполагать (или искать), что написанные программы можно будет перекомпилировать при наличии доступа и самого процессора.
На подходе еще одна ОС — «реального времени»
На сайте МЦСТ в разделе «Разработки» сейчас можно найти описание проекта «промышленной технологии создания операционной системы реального времени» — «ОСРВ Эльбрус». Напомним, что в отличие от ОС общего назначения (таких как Windows и Linux) системы реального времени призваны реагировать (крайне оперативно) не на действия пользователя, а на внешние события. То есть главная сфера их применения — это приборы, работающие в том числе в автоматическом режиме, например, установленные на промышленных станках или на транспорте.
В описываемом проекте указано два направления работ: модификация ядра ОС Linux 2.6.33.1 с разработкой сервисных библиотек и утилит для поддержки систем реального времени, а также разработка дистрибутива на основе Debian Lenny 5.0.9 для компьютеров на базе архитектур х86 и «Эльбрус» и для систем «с отечественной реализацией архитектуры SPARC» (очевидно — МЦСТ-R).
Как отметил в разговоре с CNews управляющий директор компании «Росплатформа» Владимир Рубанов, ранее возглавлявший компанию «Роса» (разработчика отечественной операционной системы Rosa), «ОСРВ Эльбрус» и «Эльбрус-Д» — это разные проекты.
«МЦСТ производят линейку различных версий операционных систем под различные исполнения и специализированные задачи. “Эльбрус-Д”, “ОСРВ Эльбрус” и ОС “Эльбрус” — это как раз такие различные модификации», — указал Рубанов, опираясь на известные ему сведения.
Тот факт, что МЦСТ не спешит раскрывать подробности проекта ОС «Эльбрус-Д», у Рубанова особого удивления не вызывает. «Могу предположить, что засекречивать какие-то результаты МЦСТ приходится в связи со спецификой некоторых их заказчиков», — говорит он.
2020: Тестирование «Эльбрус-8СВ» в составе отечественного комплекса для реконструкции томографических снимков
8 октября 2020 года стало известно о том, что коллаборацией российских ученых из компании-разработчика систем распознавания Smart Engines и институтов Российской академии наук разработан отечественный программный комплекс для проведения реконструкции рентгеновских томографических снимков в режиме реального времени. Апробация проведена на гражданских процессорах производства российской компании МЦСТ, в том числе отечественного процессора «Эльбрус-8СВ». Полученные результаты показали, что процессоры отечественной разработки обладают достаточной производительностью для решения томографических задач в режиме реального времени и способных составить конкуренцию процессорам зарубежного производства. 4-процессорный сервер Эльбрус-804 затратил на реконструкцию 511 слоев синтетических данных 19 секунд, то есть каждый слой был восстановлен за 0.037 секунды, а послойная частота составила 26.8 слоев в секунду (26.8 ips). Подробнее здесь.
Архитектура процессоров «Эльбрус-4С»
Прежде чем мы начнем подробное изучение архитектуры новых процессоров «Эльбрус-4С», необходимо уделить немного внимания современной архитектуре в целом. Как вам известно, все интегральные решения можно разделить на две большие группы: CISC (Complex Instruction Set Computer) и RISC (Reduced Instruction Set Computer). Уже из названий становится понятно, что CISC-процессоры работают со сложными инструкциями, а RISC — с упрощенными. Сложность инструкций для первой категории заключается в том, что их длина не ограничена. Вдобавок к этому они могут содержать сразу несколько арифметических действий. До начала 1980-х абсолютно все процессоры имели CISC-архитектуру, однако тогдашние исследования компании IBM показали, что сложные инструкции далеко не всегда обрабатываются быстрее, чем последовательность элементарных операций, соответствующая такой сложной инструкции. Так появилась архитектура RISC, предусматривающая использование упрощенных команд.
Примером CISC-архитектуры могут считаться все x86-совместимые процессоры, однако это не совсем так. Работа таких решений базируется на ядре типа RISC. Каждый x86-процессор имеет специальный блок декодирования инструкций, который преобразует CISC-команды в RISC-инструкции.
Комментарии относительно ПО
«Версии ОПО “Эльбрус” и ОС “Эльбрус” (версия ОС Debian 8.11 на базе ядра Linux версии 4.9 портированная на платформу “Эльбрус”) интересна только узкоспециализированным специалистам, поэтому основной упор сделан на два других продукта в портфеле разработок», — отмечает сотрудник МЦСТ.
ОС «Эльбрус» для х86, в его понимании, подойдет для первого знакомства с российскими микропроцессорами компании МЦСТ. «Установив данный дистрибутив себе на ПК возможно ознакомится с набором пакетов, доступным в системе, а также собрать какое-либо ПО: собственной разработки, либо программное обеспечение на базе открытого исходного кода для полноценного тестирования возможности сборки под платформу “Эльбрус” и присутствия всех необходимых зависимостей пакетов в ОС», — считает он..
Что касается установки PDK ОС «Эльбрус» на компьютеры под управлением микропроцессоров «Эльбрус-1С+», «Эльбрус-4С», «Эльбрус-8С» и «МЦСТ R» с системой команд SPARC V9, то она, по мнению сотрудника компании-разработчика, позволяет получить новейшую ОС под отечественные микропроцессоры, собранную с помощью системы собственной разработки компании МЦСТ для быстрого и удобного включения новых пакетов в состав дистрибутива и поддержки имеющихся версий.
«PDK ОС “Эльбрус” разрабатывается с максимальным сохранением “ванильных” версий пакетов, затрагивая только архитектурно-зависимые участки кода — как ядра, так и пакетов системы», — добавляет он.
2017: Описание ОС «Эльбрус»
ОС «Эльбрус» создана компанией МЦСТ для компьютеров с архитектурой SPARC и «Эльбрус» на ядре Linux 2.6.33. ОС обеспечивает многозадачный и многопользовательский режимы работы. Для неё разработаны особые механизмы управления процессами, виртуальной памятью, прерываниями, сигналами, синхронизацией, поддержка тегированными вычислениями.
На июль 2017 года в составе ОС «Эльбрус» базовые средства поддержки интерфейса пользователей:
- Средства поддержки интерфейса командной строки (консоль). Обеспечивают оператору возможность работы с ВК в текстовом режиме с помощью набора команд и получения текстовых сообщений от операционной системы и запускаемых приложений;
- Средства архивации для объединения ряда файлов в единый архив или серию архивов (в том числе со сжатием данных), что обеспечивает удобство передачи через каналы связи или хранения;
- Средства разработки программного обеспечения. Обеспечивают процесс разработки и поддержки программного обеспечения. Это – ассемблеры, трансляторы, компиляторы, компоновщики (редакторы связей), сборщики, препроцессоры, отладчики, текстовые редакторы, библиотеки подпрограмм, средства управления версиями, средства документирования;
- Средства планирования заданий — позволяют указать операционной системе, какие действия, в какое время и с какой периодичностью необходимо выполнить.
Помимо базовых в интерфейс пользователя введён ряд средств, поддерживающих создание функционального программного обеспечения.
Средства поддержки графического пользовательского интерфейса содержат базовые компоненты графической системы Xorg, а также набор различных вспомогательных библиотек, в том числе GTK+ и Qt.
Основа ОС — библиотека Glibc — (GNU C Library) — свободно распространяемая библиотека С. Обеспечивает системные вызовы и основные функции, такие как open, malloc, printf и т.д. Библиотека C используется для всех динамически скомпонованных программ. Glibc используется в системах, на которых работает много разных ОС, и на разных архитектурах. Наиболее часто Glibc используется на x86-машинах с ОС Linux. Также официально поддерживаются архитектуры SPARC и «Эльбрус».
Библиотека glibc, поставляемая в составе ОС Эльбрус, сформирована на основе GNU glibc версии 2.7. Она состоит из двух частей:
- заголовочные файлы, которые определяют типы и макрокоманды и объявляют переменные и функции;
- фактическая библиотека или архив, который содержит определения переменных и функций. Состоит из нескольких файлов, функции в которых объединены по какому то признаку (например, libm.a – архив математических функций).
Для поддержки программ, работающих в защищённом режиме, поставляется компактная библиотека libmcst, обеспечивающая функции работы с памятью и поддержку ввода-вывода на уровне базовой библиотеки libc.
Ближайшее будущее процессоров «Эльбрус»
Компания МЦСТ ни в коем случае не планирует снижать темпы разработки и выпуска новых решений. На 2015 год уже запланирован анонс восьмиядерного 28-нм процессора «Эльбрус-8С». Кристалл оснастят 4 Мбайт кэш-памяти второго уровня и 16 Мбайт кэш-памяти третьего уровня, а его тактовая частота составит 1300 МГц. При этом пиковая производительность достигнет отметки 250 ГФЛОПС. Планируется, что «Эльбрус-8С» будет работать в связке с контроллером периферийных устройств второго поколения (КПИ-2), который будет отличаться увеличенной до 16 Гбайт/с пропускной способностью.
Однако 8-ядерный чип является не единственным находящимся в разработке процессором МЦСТ. Компания также «допиливает» экономичный «одноголовый» чип «Эльбрус-1С+», предназначенный для использования в ноутбуках, терминалах и промышленной автоматике. Его отличительной особенностью является наличие встроенного видеоядра с поддержкой аппаратного ускорения 3D-видео. Процессор будет выпускаться в соответствии с 40-нм технологическими нормами. Производительность ядра составит около 24 ГФЛОПС, а встроенного видео — около 28 ГФЛОПС. «Эльбрус-1С+» также будет совместим с новым «южным мостом» КПИ-2, а его энергопотребление составит не более 10 Вт. Выпуск этого процессора также запланирован на 2015 год.
Информация
Компонент системы двоичной трансляции, известный как RTC, позволяет запускать на компьютере архитектуры Эльбрус под управлением операционной системы «Эльбрус Линукс» (или иной ОС семейства Linux) прикладные программы для Linux в машинных кодах x86 или x86-64 — например, 1С:Предприятие или Oracle Database — без перекомпиляции из исходных текстов.
Трансляция проходит в режиме реального времени, «на лету», с адаптивной многопроходной оптимизацией, что в сочетании с аппаратными средствами поддержки трансляции, заложенными в архитектуру Эльбрус и обеспечивающими низкие накладные расходы, даёт высокую скорость работы гостевых приложений. При этом системные вызовы ядра Linux обрабатываются ядром хозяйской системы, что также снижает накладные расходы по сравнению с запуском целой системы x86 Linux через транслятор уровня системы.
2019: Доступность для скачивания
3 апреля 2019 года стало известно, что операционная система «Эльбрус» компании МЦСТ стала доступна для скачивания. Об этом на своем личном тематическом сайте сообщил один из сотрудников компании, указав, что МЦСТ обновила раздел корпоративного сайта, посвященный своему ПО.
По информации на апрель 2019 года пользователь самостоятельно может скачать дистрибутив, список пакетов и документацию для младшей открытой версии (3.0, ядро Linux3,14) ОС «Эльбрус» для стандартной архитектуры x86 — как 32-, так и 64-битной. Для старшей открытой версии (4.0, ядро Linux 4,9) ссылки для самостоятельного скачивания дистрибутива, пакетов и документации должны появиться позже (когда именно, не указано). Для всех остальных версий ОС, в том числе предназначенных для работы на процессорах МЦСТ линеек «Эльбрус» и «R» (архитектура SPARC), полный набор программного обеспечения доступен пользователям только «по запросу» — как и раньше для всех типов ПО, уточнили в CNews.
Директор по маркетингу МЦСТ Константин Трушкин в разговоре с CNews отметил, что исходные коды на продукты компании пока недоступны ни для самостоятельного скачивания, ни по запросу, но в скором времени компания намерена их открыть. Разные пакеты ПО выпускались МЦСТ под различными открытыми лицензиями, и под ними же будет происходить распространение исходных кодов, добавил он. По словам Трушкина, раскрывая коды, компания преследует маркетинговые цели, связанные с продвижением продуктов МЦСТ, а также стремится расширить коммьюнити разработчиков ПО под ОС «Эльбрус».
По данным CNews на 3 апреля 2019 года, на сайте МЦСТ в программном разделе помимо упомянутой ОС «Эльбрус» для х86 («является слепком соответствующей версии PDK ОС «Эльбрус», не Debian 8.11») представлены следующие продукты:
- ОПО «Эльбрус» — общее программное обеспечение на базе ядер Linux версии 2.6.14, 2.6.33 и 3.14, со встроенными средствами защиты информации. Получить документацию и образ для установки возможно по запросу в службу поддержки ОПО.
- ОС «Эльбрус» для архитектур «Эльбрус» и SPARC— является портированной версией на операционной системы Debian 8.11 на базе ядра Linux версии 4.9. со встроенными средствами защиты информации. Получить документацию и образ для установки возможно по запросу в службу поддержки ОПО.
- PDK ОС «Эльбрус» — platform development kit на базе ядра Linux версии 4.9. Является, по заверению разработчиков, наиболее современной версией операционной системы для платформы «Эльбрус» и «МЦСТ R». Пакеты ПО и документацию можно скачать свободно, дистрибутивы — по запросу.
«Версии ОПО «Эльбрус» и ОС «Эльбрус» (версия ОС Debian 8.11 на базе ядра Linux версии 4.9 портированная на платформу «Эльбрус») интересна только узкоспециализированным специалистам, поэтому основной упор сделан на два других продукта в портфеле разработок. ОС «Эльбрус» для х86 подойдет для первого знакомства с российскими микропроцессорами компании МЦСТ. Установив данный дистрибутив себе на ПК возможно ознакомится с набором пакетов, доступным в системе, а также собрать какое-либо ПО: собственной разработки, либо программное обеспечение на базе открытого исходного кода для полноценного тестирования возможности сборки под платформу «Эльбрус» и присутствия всех необходимых зависимостей пакетов в ОС. PDK ОС «Эльбрус» разрабатывается с максимальным сохранением «ванильных» версий пакетов, затрагивая только архитектурно-зависимые участки кода — как ядра, так и пакетов системы». сотрудник МЦСТ |
Что касается установки PDK ОС «Эльбрус» на компьютеры под управлением микропроцессоров «Эльбрус-1С+», «Эльбрус-4С», «Эльбрус-8С» и «МЦСТ R» с системой команд SPARC V9, то она, по мнению сотрудника компании-разработчика, позволяет получить ОС под отечественные микропроцессоры, собранную с помощью системы собственной разработки компании МЦСТ для быстрого и удобного включения новых пакетов в состав дистрибутива и поддержки имеющихся версий.