Elbrus 401 PC - masowa produkcja w Rosji

 Rosyjski super procesor i komputer Elbrus 401 PC w masowej produkcji 

Rosjanie mają praktycznie całkowicie własnego peceta i Super nowoczesny procesor 

Rosjanie mogą już kupować sobie komputery osobiste krajowej produkcji, które pod względem architektury niewiele mają wspólnego z współczesnymi pecetami zachodnimi. Maszyna o nazwie Elbrus-401 PC, stworzona przez firmę MCST (Moscow Center of SPARC Technologies) wydajnością nie tylko dorównuje współczesnym komputerom ale nawet w wielu aspektach je przewyższa, kosztuje tyle co MacBooki Pro w najmocniejszych konfiguracjach, a nabywcom daje gwarancję, że w środku nie ma żadnych mechanizmów szpiegujących z USA czy NATO (tzw. backdoorów, ani możliwości ich zdalnego zablokowania z USA, CIA czy NSA). 

Komputer Elbrus 401 PC

Sprzedawany w prawdziwie staroszkolnej obudowie MiniTower rosyjski komputer robi wrażenie swoimi wnętrznościami: kwadratowa płyta główna niczym z filmów o podboju kosmosu, a na niej ten autorski mikroprocesor Elbrus-4S (a wchodzą już nowsze), w najtańszej szkolnej wersji masowej wykonany w litografii 65 nm. Rosja nie ustępuje Zachodowi ani Dalekiemu Wschodowi w procesach technologicznych, Rosjanie także śmiało konkurują w dziedzinie architektury stając się w szybkim tempie potęgą technologiczną niezależną od bardzo drogich amerykańskich patentów i wad systemowych czyli backdoorów z USA i NATO. 

Elbrus-4S jest kompletnym układem typu System-on-a-Chip: cztery rdzenie w architekturze VLIW (bardzo długie słowo instrukcji) zapewniają mu wyższą niż w x86 wydajność dla współbieżnie uruchamianego kodu, a uproszczenie jednostek sterujących oddaje praktycznie całe zarządzanie przepływem kodu kompilatorowi, tak że software’owe optymalizacje są tu znacznie skuteczniejsze. Rdzenie w sposób wystarczająco dobry i niezawodny taktowane są zegarem 750 MHz, każdy z nich ma do dyspozycji 8 MB cache L2, układ zapewnia także trzykanałowy kontroler pamięci i komplet kontrolerów I/O. 

Na płycie głównej, także w całości wyprodukowanej w Rosji, znajdziemy złącza gigabitowego Ethernetu, SATA 2.0, IDE, USB 2.0, RS-232, a także wyjście DVI dla wbudowanej grafiki, wykorzystującej umieszczony na płycie układ graficzny Silicon Motion SM718 z 16 MB VRAM – czip znany głównie z przemysłowych urządzeń wbudowanych. Zainteresowani grafiką 3D mogą skorzystać z normalnych kart graficznych PCIe Radeon z serii 6000, kompatybilnych ze złączem PCIe x16 (choć będzie to działało tylko w trybie PCIe x8).

Interesująco wypada kwestia pamięci operacyjnej RAM: domyślna konfiguracja sprzedawana jest z 24 GB RAM (z możliwością rozbudowy do 96 GB) – i to z korekcją błędów. Jako pamięć masową wykorzystano podłączony bezpośrednio do zintegrowanego kontrolera SATA dysk półprzewodnikowy 128 GB oraz dysk twardy 1 TB, idealny na archiwum danych w komputerze. 

Oprogramowaniem na to cudo techniki i systemem operacyjny to oczywiście Linux i co za tym idzie całe oprogramowanie Open Source, które może zostać skompilowane na taką maszynę, ale nie tylko. Elbrus 4S świetnie sobie radzi ze sprzętową emulacją rozkazów x86/x86-64, możemy na nim zainstalować też QNX-a oraz stary Windows XP (coraz mniej popularny w Rosji z powodu amerykańskiej agresji i terroru), do którego producent przygotował sterowniki (są też sterowniki do Windowsa 7, 8 oraz 10). 

Producent popyt na tę maszynę szacuje w setkach tysięcy sztuk rocznie – głównymi odbiorcami są administracja państwowa i samorządowa, szkoły i uczelnie, wojsko, instytuty badawcze, przedsiębiorstwa strategicznego przeznaczenia, ale też hobbyści, których nie odstraszy cena. Komputer Elbrus-401 PC w podstawowej wersji, wraz z „wysokiej klasy” 23-calowym monitorem, klawiaturą i myszką sprzedawany jest w cenie 199 tysięcy rubli z VAT, tj. ponad 13 700 złotych po kursie ze stycznia 2017 roku. 

Testowanie Elbrus 8S

Procesor Elbrus-8S szybszy 5 razy od poprzednika 

Rosjanie nie ustają w rozwoju swojej autorskiej platformy mikroprocesorowej dla komputerów osobistych, która wydajnością nie ustępuje w praktyce konstrukcjom Intela i AMD, a także coraz bardziej nadrabia dzielący ją od liderów rynku dystans. Zaprezentowany na konferencji CIPR komputer Elbrus 801-PC jest pierwszą maszyną, która wykorzystuje procesor Elbrus-8S, a jednocześnie udanym następcą pierwszego prawie całkowicie rosyjskiego (no powiedzmy z niewielkimi tajwańskimi domieszkami) komputera Elbrus 401-PC na procesorze Elbrus-4S. 

Procesor Elbrus-4S pokazano po raz pierwszy dwa lata wcześniej, w 2015 roku. Jego prouducent, moskiewska firma MCST, chwaliła się wówczas, że to odpowiednik Intela i3 oraz i5, pozwalający uruchamiać zarówno skompilowane na niego oprogramowanie linuksowe, jak i oprogramowanie skompilowane na architekturę x86, w tym oczywiście Microsoft Windows. Elbrusowi-4S wykorzystywał litografię 65 nm i niską częstotliwość zegara (800 MHz), co zadziwiało niektórych komentatorów. Elbrus 2000 w benchmarkach osiągał około 50 GFLOPS.

Elbrus jest bowiem jedną z najbardziej udanych implementacji egzotycznej architektury VLIW (bardzo długiego słowa instrukcji), w której cały ciężar sterowania wykonywaniem rozkazów spada na kompilatory. W instrukcjach procesora znajdziemy ustawione przez kompilator sygnały sterujące, dane oraz mikroinstrukcje dla poszczególnych jednostek wykonawczych, co pozwala m.in. na wydajną symulację innych architektur sprzętowych. Innowacyjna obsługa procesora powoduje, że nie potrzeba tak bardzo gonić za upakowywaniem tranzystorów w coraz cieńszej litografii, a wydajność i szybkość jest podobna do osiągów najnowszych zachodnich technologii.  

Procesor Elbrus-8S wykonany jest w procesie 28 nanometrów przez tajwański TSMC. Ten ośmiordzeniowy, taktowany zegarem 1,3 GHz czip oferuje wydajność nawet pięciokrotnie większą od poprzednika, tj. rzędu 250 GFLOPS. Uwagę zwraca przebudowana architektura cache: ilość L2 zmniejszono z 8 MB do 512 KB na rdzeń, dodano za to wspólne wszystkim rdzeniom cache L3 – łącznie 16 MB. Procesor oferuje też wsparcie dla pamięci DDR3 (czterokanałowy kontroler pamięci z kontrolą błędów). 

Podobnie jak poprzednik, Elbrus-8S obsługuje własną listę rozkazów Elbrus 2000 oraz emuluje architekturę x86. Tym razem jednak emulacja jest w szybkości bliska natywnej, zarówno dla x86 jak i x86-64. Nawet ośmiokrotnie wzrosła też wydajność podsystemu I/O. Jeśli chodzi o oprogramowanie, to oczywiście podstawą jest linuksowy system Elbrus OS, ale istnieje też możliwość uruchamiania 64-bitowych wersji Windowsa. 

Arsenij Brykin, dyrektor firmy Roselektronika, która wprowadza na rynek Elbrusa 801-PC, pierwszy komputer osobisty z procesorem Elbrus 8S, informuje, że to nowa generacja maszyn, w której wszystkie etapy produkcji odbywają się albo w rosyjskich firmach, albo w przedsiębiorstwach zaufanych i sprawdzonych partnerów. Na rynek dla masowego odbiorcy Elbrusy 801 PC trafiły pod koniec drugiego kwartału 2017 roku czyli w maju i czerwcu 2017, a jeszcze w tym roku zobaczymy 2- i 4-procesorowe konstrukcje serwerowe, projektowane z myślą o przetwarzaniu Big Data w czasie rzeczywistym. Postawowa wersja sprzedawana jest za równowartość niemal 14 tysięcy zł. 

Roselektronika zaprezentowała w maju 2017 na forum Technologie Informacyjne Przemysłowej Rosji pierwsze komputery na bazie mikroprocesora Elbrus 8S. Zjednoczony holding Roselektronika (wchodzi w skład korporacji państwowej Rostech) zaprezentował na konferencji prototypy komputerów osobistych i serwerów na bazie mikroprocesorów Elbrus 8S. Nowy sprzęt ma zwiększoną wydajność i zapewnia użytkownikom wysoki poziom bezpieczeństwa danych. Ośmiordzeniowy procesor jest produkowany według technologii 28 nm. W porównaniu do Elbrusa 4S maksymalna wydajność nowego procesora jest 5-krotnie większa, a zdolność przepustowa kanałów wejścia-wyjścia — 8-krotnie wyższa od poprzednika. Egzemplarze nowego sprzętu zaprezentowano w  maju 2017 na konferencji Technologie Informacyjne Przemysłowej Rosji w Innopolis. Bazowym systemem operacyjnym dla Elbrus 801-RS i serwerów jest OS Elbrus oparty o jądra Linux. Trzeba pamiętać, że do sprawnego działania administracji państwowej, służby zdrowia czy wojska wystarczy zaledwie 1/10 mocy najlepszych procesorów w komputerze z ostatnich pięciu lat (te najmocniejsze są produkowane jedynie do obsługi niektórych gier komputerowych, a i tak mało kto na PC czy laptopie używa ich pełnej mocy)... 

Elbrus jest wbrew pozorom zadziwiająco wydajny mimo z pozoru niskiego zegara, co zawdzięcza unikalnej, odmiennej architekturze VLIW, pod warunkiem, że kod jest skompilowany dla dedykowanego zestawu instrukcji. Natomiast instrukcje x86 są emulowane, dzięki czemu z jednej strony ma się możliwość odpalenia na nim np. zwykłego Windowsa, ale ma też pewien niekorzystny efekt w postaci niewielkiego spadku wydajności dla kodu skompilowanego dla x86 i Windowsa. Jednak biorąc pod uwagę, że procesor ten jest od samego początku projektowany dla wojska, gdzie priorytety są nieco inne niż dla użytkownika domowego (np. rozszerzony zakres temperatur pracy, zwiększona odporność na zakłócenia pochodzące np. od impulsu elektromagnetycznego czy, co najważniejsze: całkowita pewność braku sprzętowych backdoorów rodem z USA), to trzeba go uznać za konstrukcję całkiem udaną dla zastosowań militarnych oraz administracyjnych. Elbrus stosuje całkiem inna technologie podziału zadań niż Intel, gdyż jego każdy rdzeń może pracować całkowicie samodzielnie i wykonywać niezależne zadania przy dużo niższej częstotliwości zegara, Intela trzeba zaś kręcić częstotliwością taktowania, a grzeje się przy tym jak piecyk i wymaga zaawansowanego chłodzenia, co jest niepotrzebne w Elbrusie. Elbrus jest bardziej niezawodny od Intela, nie wymaga intensywnego chłodzenia, nie przegrzewa się, nie zawiesza się, pozwala na długotrwałe stabilne działanie. 

Pamiętajmy, że rosyjskie rakiety z powodzeniem dostarczają zaopatrzenie i ludzi na MSK (Międzynarodowa Stacja Kosmiczna), a piszemy o tym dlatego że sterują tymi rakietami rosyjskie komputery, z rosyjskimi procesorami i z rosyjskimi systemami. W Rosji istnieją systemy operacyjne komputerów do pracy z informacjami stanowiącymi tajemnicę państwową („Zaria" i „Rasswiet"), a zostały one opracowane na potrzeby Ministerstwa Obrony FR. Popularne w Rosji dystrybucje Linuksa to Astra Linux oraz Rosa Linux. 

Na rok 2018 Rosjanie przygotowują wersję procesora Elbrus z 16-toma rdzeniami, a to oznacza, że Rosyjska technologia procesorów staje się jedną z rzeczywiście najlepszych na świecie... 

Elbrus 401 PC - Gramy na rosyjskim komputerze