Без темы
<<  Назначение и классификация систем вентиляции и кондиционирования Наскальные рисунки  >>
Направления развития архитектуры отечественных микропроцессорных линий
Направления развития архитектуры отечественных микропроцессорных линий
Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии
Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии
«Закон Мура» продолжает действовать – количество транзисторов на
«Закон Мура» продолжает действовать – количество транзисторов на
Пять главных проблем развития микропроцессоров в XXI веке*
Пять главных проблем развития микропроцессоров в XXI веке*
Основные черты современных микропроцессоров: Многоядерные и
Основные черты современных микропроцессоров: Многоядерные и
Микропроцессоры фирмы Intel
Микропроцессоры фирмы Intel
Микропроцессоры фирмы AMD
Микропроцессоры фирмы AMD
Микропроцессоры фирмы Sun
Микропроцессоры фирмы Sun
Микропроцессоры фирмы IBM
Микропроцессоры фирмы IBM
Китайские микропроцессоры
Китайские микропроцессоры
Китайские микропроцессоры
Китайские микропроцессоры
Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии
Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии
Микропроцессоры фирмы МЦСТ
Микропроцессоры фирмы МЦСТ
Основные черты микропроцессора Эльбрус
Основные черты микропроцессора Эльбрус
Основные черты микропроцессора Эльбрус
Основные черты микропроцессора Эльбрус
Основные черты микропроцессора Эльбрус
Основные черты микропроцессора Эльбрус
Структура микропроцессора Эльбрус
Структура микропроцессора Эльбрус
Основные черты микропроцессоров ряда MЦСT- R
Основные черты микропроцессоров ряда MЦСT- R
Структура системы на кристалле R-500S
Структура системы на кристалле R-500S
Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии
Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии
Основные этапы логического проектирования микропроцессоров
Основные этапы логического проектирования микропроцессоров
Основные этапы топологического проектирования микропроцессоров
Основные этапы топологического проектирования микропроцессоров
Основные этапы топологического проектирования микропроцессора
Основные этапы топологического проектирования микропроцессора
Особенности топологического проектирования микропроцессоров
Особенности топологического проектирования микропроцессоров
Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии
Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии
Вычислительные комплексы «Эльбрус-3М1» для АРМ и встроенных применений
Вычислительные комплексы «Эльбрус-3М1» для АРМ и встроенных применений
Вычислительный комплекс Эльбрус-90 в конструкции IBM РС для АРМ
Вычислительный комплекс Эльбрус-90 в конструкции IBM РС для АРМ
Вычислительный комплекс Эльбрус-90 в индустриальном исполнении
Вычислительный комплекс Эльбрус-90 в индустриальном исполнении
Вычислительный комплекс Эльбрус-90 в исполнении ноутбук и планшет
Вычислительный комплекс Эльбрус-90 в исполнении ноутбук и планшет
Вычислительный многопроцессорный модуль CompactPCI 3U
Вычислительный многопроцессорный модуль CompactPCI 3U
Вычислительный многопроцессорный модуль CompactPCI 6U
Вычислительный многопроцессорный модуль CompactPCI 6U
Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии
Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии
Операционные системы для микропроцессорных платформ Эльбрус и МЦСТ-R:
Операционные системы для микропроцессорных платформ Эльбрус и МЦСТ-R:
Структура ОС Эльбрус
Структура ОС Эльбрус
Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии
Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии
Оптимизирующий компилятор
Оптимизирующий компилятор
Эффективная двоичная совместимость с Intel x86
Эффективная двоичная совместимость с Intel x86
Защищенные вычисления
Защищенные вычисления
Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии
Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии
Перспективные микропроцессоры
Перспективные микропроцессоры
Структура системы на кристалле Эльбрус-S
Структура системы на кристалле Эльбрус-S
Структура системы на кристалле МЦСТ-4R
Структура системы на кристалле МЦСТ-4R
Структура контроллера периферийных интерфейсов
Структура контроллера периферийных интерфейсов
Динамика развития микропроцессоров
Динамика развития микропроцессоров
Направления развития
Направления развития

Презентация: «Направления развития архитектуры отечественных микропроцессорных линий Эльбрус и МЦСТ-R». Автор: vv. Файл: «Направления развития архитектуры отечественных микропроцессорных линий Эльбрус и МЦСТ-R.ppt». Размер zip-архива: 3381 КБ.

Направления развития архитектуры отечественных микропроцессорных линий Эльбрус и МЦСТ-R

содержание презентации «Направления развития архитектуры отечественных микропроцессорных линий Эльбрус и МЦСТ-R.ppt»
СлайдТекст
1 Направления развития архитектуры отечественных микропроцессорных линий

Направления развития архитектуры отечественных микропроцессорных линий

Эльбрус и МЦСТ-R

Фельдман В.М. Зам. генерального директора ЗАО МЦСТ по науке 28.10.2010

2 Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии

Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии

МЦСТ-R и Эльбрус Маршрут проектирования микропроцессоров Вычислительные устройства на базе микропроцессоров МЦСТ-R и Эльбрус Операционные системы Системы программирования Направления развития архитектурных платформ Эльбрус и МЦСТ-R

3 «Закон Мура» продолжает действовать – количество транзисторов на

«Закон Мура» продолжает действовать – количество транзисторов на

кристалле удваивается каждые 18-24 месяцев за счет перехода на новые технологические нормы (45 нм – 32 нм – 22 нм) В 2004 году началась эра многоядерных процессоров – повышение производительности за счет размещения на кристалле нескольких вычислительных ядер. До 2004 года повышение производительности происходило за счет усложнения единственного вычислительного ядра и повышения частоты работы процессора.

4 Пять главных проблем развития микропроцессоров в XXI веке*

Пять главных проблем развития микропроцессоров в XXI веке*

Параллельность - возможность использования десятков вычислительных ядер и сотни процессоров. Необходимо развивать программное обеспечение вместе с архитектурой процессоров. Отказоустойчивость. Необходимо повышать надежность всего программно-аппаратного комплекса. Безопасность и защита данных, в частности персональных данных. Современные системы до сих пор не защищены от элементарной атаки с использованием переполнения буфера данных. Снижение удельного энергопотребления на единицу вычислительной мощности. Использование достижений компьютерной индустрии для решения ключевых проблем в самых различных прикладных областях.

Для решения главных проблем нужен не только процессор, но и платформа – программно-аппаратный комплекс

4

*Дэвид Пэттерсон (один из ключевых мировых экспертов в области архитектуры процессоров, профессор Университета Калифорнии, США), лекция на международном компьютерном симпозиуме. Пекин, 2008

5 Основные черты современных микропроцессоров: Многоядерные и

Основные черты современных микропроцессоров: Многоядерные и

многопотоковые структуры Многоуровневая иерархия памяти Объединение системных и периферийных контроллеров вместе с процессорными ядрами в одном кристалле Использование графических процессоров как сопроцессоров для вещественных вычислений Переход к высокоскоростным соединениям «точка-точка» вместо использования шин Повышение показателя производительность/мощность

6 Микропроцессоры фирмы Intel

Микропроцессоры фирмы Intel

Микропроцессор Nehalem Микропроцессор Sandy Bridge

7 Микропроцессоры фирмы AMD

Микропроцессоры фирмы AMD

Микропроцессоры Opteron Восьмипроцессорная система на базе микропроцессоров Opteron

8 Микропроцессоры фирмы Sun

Микропроцессоры фирмы Sun

Микропроцессор Rainbow Falls (UltraSPARC T3) Микропроцессор Rock и двухпроцессорная система на его основе

9 Микропроцессоры фирмы IBM

Микропроцессоры фирмы IBM

Микропроцессор POWER7 Микропроцессор Cell

10 Китайские микропроцессоры

Китайские микропроцессоры

Микропроцессор Godson-3B Микропроцессор Godson-2H

11 Китайские микропроцессоры

Китайские микропроцессоры

Эволюция микропроцессоров Godson

12 Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии

Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии

МЦСТ-R и Эльбрус Маршрут проектирования микропроцессоров Вычислительные устройства на базе микропроцессоров МЦСТ-R и Эльбрус Операционные системы Системы программирования Направления развития архитектурных платформ Эльбрус и МЦСТ-R

13 Микропроцессоры фирмы МЦСТ

Микропроцессоры фирмы МЦСТ

Серийные микропроцессоры ряда МЦСТ-R и Эльбрус

Название микропроцессора

Mцст r80

Mцст r150

Mцст r500

Mцст r500s

Эльбрус (E3M)

Технология

0.5мкм, 3М

0.35мкм, 4М

0.13мкм, 8М

0.13мкм, 8М

0.13мкм, 8М

Размер кристалла, мм х мм

13х13

10х10

5х5

9x9

12.6x15

Количество транзисторов, млн.

~2.1

~2.8

~4.2

~45

~60

Число процессорных ядер

1

1

1

2

1

Частота, МГц

80

150

500

500

300

Cache, I/D/L2

4/8/512kB

8kB/16kB/1MB

16kB/32kB/4MB

16/32/512kB

64/64/256

Производительность, MIPS/MFLOPS

62/22

140/63

520/200

1100/400

23100/4800

Напряжение питания, В

5

3.3

1.0/2.5

1.0/2.5/3.3

1.0/3.3

Потребляемая мощность, Вт

3

5

1

5

5

Корпус

304-pin PQFP

480-pin BGA

376-pin BGA

900 FCBGA

900 FCBGA

Год выпуска

1998

2001

2004

2007

2007

Фабрика-производитель

ATMEL ES2, France

Tower Semi, Israel

TSMC, Taiwan

TSMC, Taiwan

TSMC, Taiwan

14 Основные черты микропроцессора Эльбрус

Основные черты микропроцессора Эльбрус

архитектура, ориентированная на получение высокой производительности совместимость с архитектурой Intel х86 с помощью динамической битовой компиляции кодов организация защиты программ и данных в контексте задачи пользователя эффективное соотношение производительность/потребляемая мощность поддержка многопроцессорности лицензионная и патентная чистота (несколько десятков патентов, в том числе в США)

15 Основные черты микропроцессора Эльбрус

Основные черты микропроцессора Эльбрус

Архитектура микропроцессора

Архитектура «Эльбрус» обладает наивысшей степенью внутренней параллельности, поэтому имеет лучшие показатели по логической скорости (максимальное количество операций, выполняемых за один такт). Производительность «Эльбрус», работающего на частоте 1 ГГц, соответствует производительности процессора Intel Core 2, работающего на частоте 4 ГГц.

Число операций, выполняемых за такт в одном ядре

Intel Pentium 4

4

Intel Core 2

6

IBM Power 6

6

Intel Itanium 2

10

Эльбрус

23

1C

4C

4C

2C

4C

2C

8C

16 Основные черты микропроцессора Эльбрус

Основные черты микропроцессора Эльбрус

17 Структура микропроцессора Эльбрус

Структура микропроцессора Эльбрус

Кэш команд

Устройство управления

Регистровый файл данных

Регистровый файл предикатов

Исполнительные устройства

Кэш данных

Буфер подкачки массивов

Кэш таблицы страниц

Кэш второго уровня

Устройство обращения в память

Алк0

Алк1

Алк2

Алк4

Алк5

Уп

Упм

Алк3

18 Основные черты микропроцессоров ряда MЦСT- R

Основные черты микропроцессоров ряда MЦСT- R

Универсальные микропроцессоры для целочисленных и плавающих вычислений Лицензионная чистота Полная аппаратная совместимость с архитектурой SPARC Возможность использования большого массива стороннего программного обеспечения Многоядерная структура «системы на кристалле» Малое энергопотребление Повышенная отказоустойчивость

19 Структура системы на кристалле R-500S

Структура системы на кристалле R-500S

20 Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии

Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии

МЦСТ-R и Эльбрус Маршрут проектирования микропроцессоров Вычислительные устройства на базе микропроцессоров МЦСТ-R и Эльбрус Операционные системы Системы программирования Направления развития архитектурных платформ Эльбрус и МЦСТ-R

21 Основные этапы логического проектирования микропроцессоров

Основные этапы логического проектирования микропроцессоров

Разработка спецификаций RTL-описание на языке Verilog Автономная верификация (САПР Model Sim) Разработка и изготовление прототипа на ПЛИС Комплексная верификация RTL микропроцессора с системным окружением Верификация с использованием прототипа («раскрутка» операционной системы и тестирование на реальных задачах)

22 Основные этапы топологического проектирования микропроцессоров

Основные этапы топологического проектирования микропроцессоров

Синтез устройств (САПР Design Compiler + PowerCompiler) Планирование кристалла - создание групп, назначение контактов, разводка питания, ручное размещение памяти, периферии, контактных площадок (САПР Jupiter-XT) Автоматическое размещение стандартных элементов, оптимизация топологии и размещения (САПР Astro & Physycal Compiler) Построение деревьев синхронизации (САПР Astro) Трассировка, оптимизация трассировки и топологии (САПР Astro)

23 Основные этапы топологического проектирования микропроцессора

Основные этапы топологического проектирования микропроцессора

Оценка мощности, падения напряжения и электромиграции (САПР Astro-Rail) Экстракция паразитных RC (САПР Star-RCXT) Статический анализ временных характеристик (САПР Prime Time SI) Физическая верификация - DRC, Antenna, LVS (САПР Hercules) Формальная верификация (САПР FormalPro) Подготовка документации и передача на фабрику

24 Особенности топологического проектирования микропроцессоров

Особенности топологического проектирования микропроцессоров

Наличие заказного регистрового файла Наличие заказного блока формирования синхросигналов Наличие заказного блока DLL Flip-Chip метод корпусирования Использование метода “clock gating” Использование библиотек с разными порогами Экранирование сигналов синхронизации Наличие термодиода для мониторинга температуры кристалла Наличие “запасных” элементов для исправления возможных ошибок

25 Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии

Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии

МЦСТ-R и Эльбрус Маршрут проектирования микропроцессоров Вычислительные устройства на базе микропроцессоров МЦСТ-R и Эльбрус Операционные системы Системы программирования Направления развития архитектурных платформ Эльбрус и МЦСТ-R

26 Вычислительные комплексы «Эльбрус-3М1» для АРМ и встроенных применений

Вычислительные комплексы «Эльбрус-3М1» для АРМ и встроенных применений

Количество процессоров – 2 Тактовая частота процессора –300 МГц Производительность – до 4,8 Гфлоп Объем оперативной памяти – 16 Гбайт DDR2, до 9,6 Гбайт/сек Периферийные шины – PCI, SBUS Стандартные интерфейсы ввода-вывода: IDE, Ethernet, Serial, IEEE 1284, Video, Audio, USB Конструкция – EATX, 3U Rack-mount, 6U CompactPCI Группа исполнения – 1.1, 1.3 Совместимость с Intel x86 Операционные системы – ОС Эльбрус, МСВС Возможность работы с каналами ВК «Эльбрус-90» Возможность объединения в многомашинные комплексы

27 Вычислительный комплекс Эльбрус-90 в конструкции IBM РС для АРМ

Вычислительный комплекс Эльбрус-90 в конструкции IBM РС для АРМ

Два микропроцессора R-500 1000 MIPS/400MFlops 2X4 MB кэш-памяти второго уровня 1 ГБ оперативной памяти Два IDE диска по 120 ГБ DVD ROM 2 порта USB Ethernet 10/100 2 последовательных порта Параллельный порт Audio, Video 4 PCI – слота АТХ форм-фактор ОС МСВС

28 Вычислительный комплекс Эльбрус-90 в индустриальном исполнении

Вычислительный комплекс Эльбрус-90 в индустриальном исполнении

4 микропроцессора R-500 2000 MIPS/800 MFlops 4X4 MB кэш-память второго уровня 1 ГБ оперативной памяти SCSI диски 73 ГБ 2 канала Ethernet 10/100 2 последовательных порта Параллельный порт Audio, Video Каналы «Манчестер» 8 PCI – слотов РМС - мезонины Группы 1.3, 2.1.1, 2.1.2, 2.3.1, 2.3.3 ОС Solaris, МСВС, ОС Эльбрус

29 Вычислительный комплекс Эльбрус-90 в исполнении ноутбук и планшет

Вычислительный комплекс Эльбрус-90 в исполнении ноутбук и планшет

микропроцессор R-500 процессорный модуль SOM ЕТХ 490 MIPS/200 MFlops 4 MB кэш-памяти второго уровня 512 МБ оперативной памяти IDE flash-диск 16 ГБ Ethernet 10/100 2 последовательных порта Параллельный порт Audio 2 порта USB GPS, ГЛОНАС 2 РМС – мезонина экран 15” (8”) группа 1.10 25 ВТ ОС МСВС , ОС Эльбрус

30 Вычислительный многопроцессорный модуль CompactPCI 3U

Вычислительный многопроцессорный модуль CompactPCI 3U

Количество микросхем 1891ВМ3 на модуле – 1 Общее количество процессоров – 2 1,1 GIPS/400 Мflops Емкость оперативной памяти - 1 Гбайт DDR 166 MHz Flash-диск – 80 ГВ, NVRAM – 32 KB, BOOT – 512 KB, RTC Интерфейсы – PCI, RS-232/422/485, Ethernet 10/100/1000 (2), SCSI, SATA(2), USB 2.0 (2), Audio, DVI-I, VGA, Kb/M Повышенная отказоустойчивость Конструкция – 3U CompactPCI с воздушным охлаждением Потребляемая мощность – 10 W Группа исполнения – 1.1, 1.3, 2.1.1, 2.1.2, 2.2.1, 2.3.1, 2.3.2 ОС Эльбрус

31 Вычислительный многопроцессорный модуль CompactPCI 6U

Вычислительный многопроцессорный модуль CompactPCI 6U

Количество микросхем 1891ВМ3 на модуле – 4 Общее количество процессоров – 8 4,4 GIPS/1,6 Gflops Суммарная емкость оперативной памяти - 4 Гбайт DDR 166 MHz Flash-память – 16 МВ, NVRAM – 32 KB, BOOT – 512 KB, RTC Интерфейсы – PCI, RS-232 (8), Ethernet 10/100 (4), SCSI, IDE, USB (2), audio, PMC, Kb/M Повышенная отказоустойчивость Конструкция – 6U CompactPCI с воздушным и кондуктивным охлаждением Потребляемая мощность – 25 W Группа исполнения – 1.1, 1.3, 2.1.1, 2.1.2, 2.2.1, 2.3.1, 2.3.2 ОС МСВС , ОС Эльбрус

32 Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии

Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии

МЦСТ-R и Эльбрус Маршрут проектирования микропроцессоров Вычислительные устройства на базе микропроцессоров МЦСТ-R и Эльбрус Операционные системы Системы программирования Направления развития архитектурных платформ Эльбрус и МЦСТ-R

33 Операционные системы для микропроцессорных платформ Эльбрус и МЦСТ-R:

Операционные системы для микропроцессорных платформ Эльбрус и МЦСТ-R:

ОС Эльбрус, МСВС, Solaris

34 Структура ОС Эльбрус

Структура ОС Эльбрус

Доработанное ядро ОС Linux Библиотеки, утилиты, конфигурационные файлы, связанные с произведенными доработками Специальные модули и утилиты (реализация КСЗ от НСД) Средства поддержки пользовательского интерфейса (интерпретаторы командных языков, текстовые редакторы, утилиты работы с файлами, …) Средства для работы в «жестком» реальном времени

35 Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии

Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии

МЦСТ-R и Эльбрус Маршрут проектирования микропроцессоров Вычислительные устройства на базе микропроцессоров МЦСТ-R и Эльбрус Операционные системы Системы программирования Направления развития архитектурных платформ Эльбрус и МЦСТ-R

36 Оптимизирующий компилятор

Оптимизирующий компилятор

37 Эффективная двоичная совместимость с Intel x86

Эффективная двоичная совместимость с Intel x86

Функциональность Полная совместимость с архитектурой Intel x86 Прямое исполнение 20+ операционных систем, в том числе: MSDOS, Windows XP, Linux, QNX Прямое исполнение 1000+ самых популярных приложений Производительность Достигается за счет скрытой системы двоичной трансляции Мощная аппаратная поддержка в МП «Эльбрус» Лицензионная независимость от Intel

38 Защищенные вычисления

Защищенные вычисления

Технология основана на контекстной защите памяти на базе тегированной архитектуры

Задачи

Всего задач

Задач с найденными ошибками

Задачи пользователей

7

4

Пакет SPECint95

8

7

Пакет негативных тестов samate на защищенность

888

874

Типы обнаруживаемых ошибок: нарушение границ объекта (переполнение буфера) использование неинициализированных данных использование опасных конструкций языка или опасных отклонений от стандарта языка

39 Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии

Мировые тенденции развития микропроцессоров Микропроцессорные линии

МЦСТ-R и Эльбрус Маршрут проектирования микропроцессоров Вычислительные устройства на базе микропроцессоров МЦСТ-R и Эльбрус Операционные системы Системы программирования Направления развития архитектурных платформ Эльбрус и МЦСТ-R

40 Перспективные микропроцессоры

Перспективные микропроцессоры

Технология

90 нм

90 нм

90 нм

65 нм

65 нм

Архитектура

Эльбрус

SPARC v9 2w in-order superscalar

Эльбрус + Multicore

Эльбрус

SPARC v9 2w out-off-order superscalar

Число процессорных ядер

1

4

6 (2+4)

4

8

Частота, МГц

500

1000

500

1000

2000

Наличие специализированных ядер

-

-

4

-

-

Срок разработки

2006-2010

2007-2011

2008-2011

2009-2012

2011-2015

41 Структура системы на кристалле Эльбрус-S

Структура системы на кристалле Эльбрус-S

42 Структура системы на кристалле МЦСТ-4R

Структура системы на кристалле МЦСТ-4R

43 Структура контроллера периферийных интерфейсов

Структура контроллера периферийных интерфейсов

44 Динамика развития микропроцессоров

Динамика развития микропроцессоров

45 Направления развития

Направления развития

Переход на новые технологические нормы (45-32-22) Увеличение количества процессорных ядер на кристалле Повышение тактовой частоты микропроцессоров Улучшение характеристики производительность/ мощность Построение многопроцессорных систем с аппаратной поддержкой когерентности памяти

«Направления развития архитектуры отечественных микропроцессорных линий Эльбрус и МЦСТ-R»
http://900igr.net/prezentacija/informatika/napravlenija-razvitija-arkhitektury-otechestvennykh-mikroprotsessornykh-linij-elbrus-i-mtsst-r-237277.html
cсылка на страницу

Без темы

778 презентаций
Урок

Информатика

130 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по информатике > Без темы > Направления развития архитектуры отечественных микропроцессорных линий Эльбрус и МЦСТ-R