|
Характеристики
|
Значения
|
1
|
Технологический
процесс
|
90 нм
|
2
|
Тактовая
частота
|
500 МГц
|
3
|
Число ядер
архитектуры Эльбрус/DSP
|
2/4
|
4
|
Пиковая
производительность микросхемы (CPU + DSP) 64 разряда, GIPS - 64 разряда,
GFlops 32 разряда, GIPS - 32 разряда, GFlops - 16 разрядов, GIPS
|
20 + 2 8 + 0
33 + 16 16 + 12 43 + 48
|
5
|
Кэш-память
команд (на ядро), КБ
|
64
|
Кэш-память
данных (на ядро), КБ
|
64
|
7
|
Кэш-память
второго уровня (на ядро), МБ
|
1
|
8
|
Встроенная
память DSP (на ядро DSP), КБ
|
128
|
9
|
Пропускная
способность шины связи с кэш памятью, ГБ/с
|
16
|
10
|
Пропускная
способность шин связи с оперативной памятью, ГБ/с
|
12,8
|
11
|
Количество
каналов межпроцессорного обмена Пропускная способность канала
межпроцессорного обмена, ГБ/с Количество каналов ввода-вывода Пропускная
способность канала ввода-вывода, ГБ/с
|
3 4 2 2
|
12
|
Площадь
кристалла, мм2
|
289
|
13
|
Количество
транзисторов
|
368 млн.
|
15
|
Размеры корпуса,
мм
|
37,5х37,5
|
16
|
Напряжение
питания, В
|
1,0/1,8/2,5
|
17
|
Средняя
рассеиваемая мощность
|
25 Вт
|
Для гибридного процессора реализована версия компилятора с
языка Си, позволяющая компилировать код для ядер DSP и обеспечивать
эффективное взаимодействие основной программы, исполняющейся на ядрах CPU и процедур для DSP.
Рисунок 6 - Блок-схема микропроцессора Эльбрус-2C+
Основная сфера применения процессора Эльбрус-2С+ - системы
цифровой интеллектуальной обработки сигнала, такие как радары, анализаторы
изображений и т.п.
В стадии разработки находятся:
· четырехядерная система на кристалле "МЦСТ-4R" с
архитектурой процессоров, совместимой со SPARC
<#"607659.files/image007.gif">
Рисунок 7 - Блок-схема микросхемы МЦСТ-4R
В состав микросхемы МЦСТ-4R входят следующие
основные узлы и компоненты:
· CPU0. CPU3 - четыре процессорных ядра;
· L2 cache - кэш память второго уровня;
· CC - контроллер когерентности
· MC - контроллер оперативной памяти DDR2
SDRAM;
· IOCC - контроллер канала ввода-вывода;
· ISCC - контроллеры межсистемного обмена;
· SCom - системный коммутатор.
К областям применения микросхемы "МЦСТ-4R" и
модулей МВС4/С, МВС4-РС относятся:
· Носимые малогабаритные ЭВМ для
использования в качестве:
компьютеры для работы в полевых условиях, в частности для
выполнения оперативных расчетов, хранения справочной информации, подготовки
документов различного назначения и др.;
терминала радиоэлектронных и связных систем, передвижных и
носимых комплексов аппаратуры,
терминала контрольно-поверочной аппаратуры на технических
позициях, а также в качестве устройства хранения и подготовки документов, связанных
с эксплуатацией сложных комплексов, др. применений.
· ЭВМ автоматизированных рабочих мест
операторов для использования в качестве средств отображения, документирования
выполняемой работы;
· Встраиваемые управляющие ВК для решения
задач обработки информации и управления работой специальных объектов в реальном
масштабе времени
· Класс мобильных отказоустойчивых серверов
для построения автоматизированных систем специального. назначения, в частности,
АС органов управления.
ЗАО "МЦСТ" владеет технологиями проектирования,
позволяющими разрабатывать российские компьютеры высокого
конструктивно-технологического уровня. В настоящий момент предприятие
проектирует следующие виды компьютерной аппаратуры:
2. ГУП НПЦ
"ЭЛВИС"
Государственное унитарное предприятие научно-производственный
центр "Электронные вычислительно-информационные системы" является
одним из ведущих Fabless электронных центров проектирования СБИС в России, а
также отечественным лидером в области охранных технологий, лауреатом многих
национальных премий. Предприятие создано в марте 1990 года на базе структурного
подразделения научно-производственного объединения "ЭЛАС",
выполнявшего в 1960-80 гг. передовые разработки в области космической
электронной техники: от разработки собственных САПР до полностью законченных
аппаратно-программных бортовых систем управления и обработки информации
космического базирования серий "Салют", в частности,
функционировавших на борту станции "МИР". В 1974г. был разработан
первый в СССР КМОП микропроцессорный комплект сверхбольших интегральных схем
(СБИС). Всего же было разработано более 400 микросхем.
Среди них:
· серии программируемых
сигнальных контроллеров "Мультикор" для применений от мобильных
систем связи до высокопроизводительных радарных и гидроакустических комплексов,
а также криптографических систем;
· серия программируемых
аналого-цифровых ИМС "Мультифлекс" для цифрового преобразования
частоты в системах ввода и предобработки сигналов в фазированных антенных
решетках, радарах и системах связи;
· серия программируемых
элементов системного сопряжения "Мультикор - конструктор" для ИМС
серий "Мультикор", которая обеспечит новую концепцию проектирования
бортовых встраиваемых систем;
В настоящий момент предприятие выпускает:
· Цифровые сигнальные процессоры <#"607659.files/image008.gif">
Рисунок 8 - Структурная схема микросхемы MC-24
В состав микросхемы MC-24 входят следующие основные узлы и
компоненты:
· CPU - центральный процессор на основе
RISC-ядра;
· CRAM - двухпортовая оперативная память
центрального процессора;
· DSP - сопроцессор цифровой обработки
сигналов с фиксированной точкой;
· DMA - контроллер прямого доступа в память;
· MPORT - порт внешней памяти;
· LPORT - линковый порт;
· UART - универсальный асинхронный порт;
· ICACHE - кэш программ центрального
процессора;
· IT - интервальный таймер;
· WDT - сторожевой таймер;
· RTT - таймер реального времени;
· CDB [31: 0] - шина данных CPU;
· DDB [63: 0] - шина данных DMA;
· A [31: 0] - шина адреса порта внешней
памяти;
· D [63: 0] - шина данных порта внешней
памяти;
· OnCD - встроенные средства отладки
программ;
· XRAM, YRAM - памяти данных DSP;
· PRAM - память программ DSP;
· AGU - адресный генератор;
· EDBS - коммутатор внешних шин;
· IDBS - коммутатор внутренних шин;
· PCU - устройство программного управления;
· PAG - генератор адреса программ;
· PDC - программный дешифратор;
· RF - регистровый файл;
· ALU - арифметическое устройство;
· ALUCtr - управление ALU;
· XDB0 - XDB3, GDB, PDB - шина данных DSP;
· XAB, YAB, PAB - адресные шины DSP;
· M, S, A, L - арифметические узлы ALU DSP.
Для разработчиков систем на базе микросхем серии
"Мультикор" обеспечивается возможность применения новых адаптивных
алгоритмов принятия решений (RLS/LNS алгоритмы), в частности, для адаптивных
антенных решеток.
Микросхемы серии могут быть эффективно использованы в
следующих приложениях:
· Радиолокационные и гидроакустические
системы;
· Фазированные антенные решетки;
· Связь и телекоммуникация: базовые станции,
DVB - приемники и т.д.;
· Сигнальная обработка: БПФ, фильтрация,
корреляция, быстрая свертка;
· Графические ускорители;
· Мультимедийная обработка изображений и
цифровое телевидение;
· Мультимедийная обработка звука;
· Управление объектами с использованием
высокоточных адаптивных методов;
· Высокоточная обработка данных для
малогабаритных мобильных и встраиваемых систем;
· Системы промышленного контроля.
Заключение
Ситуация на настоящий момент: подписаны контракт на поставку
вычислительных комплексов для нужд российской противоракетной и
противовоздушной обороны (комплексы С-300 и С-400) и в интересах специфических
ведомств, занятых криптографическими исследованиями. Достигнуты принципиальные
договоренности по планам развития производства и проектировки процессоров до
2018 г. с постепенным переходом к технологическим нормам 32 нм. По некоторым
данным, начата разработка нового восьмиядерного микропроцессора МЦСТ-8R для
вычислительных комплексов, которые планируется устанавливать на российские
истребители 5-го поколения. Постоянно наращивающийся темп госзакупок в будущем
не только позволит оставаться предприятиям "на плаву", но и
простимулирует их дальнейшее развитие. На потребительском же рынке
отечественные процессоры вряд ли смогут потеснить продукцию таких гигантов как
Intel и AMD.
Библиографический
список
1. Архитектура SPARC - The SPARC
Architecture Manual, Version 8. SPARC International Inc. 1992
2. Архитектура SPARC
- http://ru.
wikipedia.org/wiki/SPARCstation
<http://ru.wikipedia.org/wiki/SPARCstation>
. Микропроцессор
"МЦСТ 4R" - Бабаян Б., Ким А., Сахин Ю. Отечественные
универсальные микропроцессоры серии МЦСТ-R. Электроника
3/2003
. Микросхема МС-24 -
Микросхема интегральная 1892ВМ8Я. Руководство пользователя
. ЗАО "МЦСТ"
- <http://www.mcst.ru/>
. Микропроцессоры серии
"Эльбрус" - http://topmods.net/articles
/sovremennyye_otechestvennyye_mikroprotsessory
<http://topmods.net/articles%20/sovremennyye_otechestvennyye_mikroprotsessory>
. ГУП НПЦ
"ЭЛВИС" - <http://multicore.ru/>
. Современные
российские микропроцессоры - http://www.linux.org.ru/ forum/talks/5031872
<http://www.linux.org.ru/%20forum/talks/5031872>