РУССКИЕ пришли Summarized by Gris Недавно нам на глаза попалась очень интересная информация, которой бы нам хотелось поделиться с вами, дорогие чи- татели. Очень жаль, что мы не можем вам предоставить информацию полность (да вам это и не надо) в виду ее большого об'ема (примерно 300Кбайт). По этой причине предоставляем вам выжимки из данного до- кумента. Сразу хочу сказать, что в нижеизложен- ном тексте приводится техническое описа- ние нового процессора и его модификаций, разработанного русскими инженерами, ко- торый носит название "Эльбрус". На забывайте, что весь текст приводится от лица разработчиков. Описание проекта Целью этого проекта является разработ- ка новой постRISC-овской архитектуры ЭВМ, соответствующего кристалла микроп- роцессора, рабочей станции на основе этого кристалла, оптимизирующего компилятора, а так же системы двоичной компиляции, обеспечивающей высокоэффек- тивное и на 100% надежное выполнение двоичного кода для х86 архитектуры про- цессоров фирмы Intel. Поддерживается вы- сокий уровень безопасности программиро- вания. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ Предлагаемый в настоящей разработке ме- тод широкой команды позволяет использо- вать параллелизм на уровне операций для повышения быстродействия. Достигается теоретический предел логической скорости для данного объема оборудования. Благо- даря введению явного параллелизма в ма- шинный язык большая часть трудной работы по планированию вычислений передана от аппаратуры оптимизирующему компилятору. Это позволяет достичь высокой логической скорости благодаря возможности реализо- вать более сложные оптимизации и, в то же время, упрощает аппаратуру и позво- ляет достичь высокой тактовой частоты. Скорость микропроцессора на хорошо из- вестных программах проверки производительности SPEC составляет 135 SPECint95 и 350 SPECfp95 при тактовой частоте равной 1200 МГц на технологии 0.18 мкм. Таким образом достигается поч- ти двукратное преимущество по быстродей- ствию над самым быстрым западным микроп- роцессором следующего десятилетия. Этот микропроцессор фактически является второй реализацией этого нового подхода, разрабатываемого коллективом с 1986 г. Первой реализацией был "Эльбрус-3" - предельно быстрая вычислительная машина, изготовленная в 1991 г. Она была в 2 ра- за быстрее, чем наиболее производитель- ная в то время супер ЭВМ Cray Y-MP, нес- мотря на весьма несовершенную оте- чественную технологию изготовления кристаллов. СОВМЕСТИМОСТЬ Проект позволяет достичь полной совместимости с архитектурной платформой х86 на двоичном уровне. Проект полностью независим юридически от интеллектуальной собственности фирмы Intel благодаря но- вой методике двоичной компиляции, разра- ботанной коллективом. БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОГРАММИРОВАНИЯ Безопасность программирования, лег- кость отладки программ, легкость построения очень больших и надежных про- граммных систем из отдельных частей, ра- зработанных большим количеством различ- ных программистов, по мере развития вычислительной техники приобретают всё большее значение. Одна из причин этой ситуации состоит в широком использовании Internet и растущем размере типичных программных приложений. Безопасное прог- раммирование нужно разработчикам прог- раммного обеспечения для того, чтобы иметь возможность успешно отлаживать большие приложения. Оно нужно и пользо- вателям ЭВМ, чтобы не бояться пользо- ваться сетью Internet и свободно считы- вать из нее программы других авторов. Сегодня язык Java от Sun Microsystems предложил высокий уровень безопасности, в результате чего специалисты хорошо приняли этот язык на вооружение. Однако разработчики выбрали другой подход. Данный микропроцессор поддержи- вает типы данных в аппаратуре и прове- ряет их правильную обработку во время выполнения. Это единственно возможное разрешение противоречия между безопас- ностью, с одной стороны, и универсаль- ностью и эффективностью, с другой. Мы имеем 20-летний опыт разработки и под- держки трех поколений ЭВМ на основе этой философии. В результате применения этой технологии, разработанной и проверенной на практике нашим коллективом, предла- гаемый микропроцессор: улучшает безопас- ность уже существующих языков, таких как Java, Fortran и т.д. и, что более важно, добавляет высокий уровень безопасности весьма широко распространенным языкам С и С++. Благодаря аппаратной поддержке этот микропроцессор обеспечивает высокий уровень безопасности. БЕЗОПАСНОСТЬ INTERNET На основе нашего 20-летнего опыта в разработке нескольких поколений вычисли- тельных комплексов "Эльбрус" с высоконадежной и обеспечивающей безопас- ность контекстной защитой мы можем пред- ложить новое улучшение этой архитектуры для поддержки безопасного программирова- ния и дополнить существующие ОС и файло- вые системы средствами работы в Internet. Этот проект улучшит организа- цию Internet и обеспечит возможность бе- зопасного совместного использования уда- ленных файлов в защищенном и безопасном режиме. НЕБОЛЬШОЙ КРИСТАЛЛ Имея достаточное финансирование, в дополнение к большому кристаллу можно создать его меньший вариант для встроен- ных и сетевых компьютеров. Преимущества нашей разработки здесь состоят в самой высокой производительности для данного размера кристалла и легкости отладки сложных кодов программ, работающих в реальном масштабе времени. Это дости- гается благодаря высокому уровню безопасности и строгому контролю аппа- ратно поддерживаемых типов команд во время выполнения. ПРИЛОЖЕНИЯ МУЛЬТИМЕДИА Наша архитектура широкой команды хоро- шо подходит для мультимедиа-расширений набора команд. В настоящее время ряд фирм, таких, как Chromatic (Mpact), Philips (TriMedia), Microunity, TI, анонсировали мощный специализированный кристалл для приложений мультимедиа. На- ряду с этим, все основные фирмы, разрабатывающие универсальные микропроцессоры, расширили свои наборы команд специальными командами для прило- жений мультимедиа. Наш универсальный микропроцессор и небольшой кристалл имеют высокоэффективную аппаратную под- держку мультимедиа и 3D графики. ТЕКУЩЕЕ СОСТОЯНИЕ ДЕЛ Разработаны: - Verilog описание на уровне RTL аппаратуры с предварительной оценкой возможной тактовой частоты (сейчас оно находится в процессе детальной логичес- кой верификации); - оптимизирующий компилятор, испол- няющий все SPEC пакеты и другие большие приложения (не все оптимизации законче- ны); - точное (выполненное на тактовом уров- не) устройство моделирования аппаратуры, исполняющее все большие приложения; - программа двоичной компиляции, испол- няющая большие приложения, скомпилиро- ванные из двоичного кода х86 (не все с полной оптимизацией). В режиме бинарной компиляции исполняют- ся все версии операционных систем фирмы Microsoft. ВРЕМЕННЫЕ РАМКИ ВОЗМОЖНОГО ОКОНЧАНИЯ ПРОЕКТА После начала финансирования необходимо иметь 3 года для завершения аппаратного и программного обеспечения и дополни- тельно один год для полной верификации системы. РЫНОЧНЫЕ СООБРАЖЕНИЯ В ближайшем будущем фирма Intel соби- рается выпустить микропроцессор Mesrced, основанный на новой постRISC-овской ар- хитектуре ЭВМ (IA-64) c использованием широкой команды с явным параллелизмом EPIC. "Если Intel сможет установить IA- 64 в качестве программного стандарта, она установит новый уровень производительности, который вряд ли бу- дет сравним с производительностью чистых процессоров IA-32, выпущенных ее конкурентами, или даже большинства процессоров на основе RISC, что сделает Intel лидером по производительности... Intel будет иметь сильный портфель па- тентов, защищающих IA-64. Поскольку большинство, если не все, текущие лицензионные соглашения, заключенные фирмой Intel, истекут к 2000г., другим производителям будет почти невозможно создавать совместимые кристаллы без ли- цензии от Intel. В этой ситуации Intel предпочтет сохранить свое положение монополиста." (MicroDesign Resources (<Intel Microprocessor Forecast - Product Roadmap, Volumes, Costs and Prices> 1996, стр.12.)). В этой ситуации наш проект имеет очень существенные преимущества. Согласно показателям производительности, опубликованным в том же докладе (стр.6), наш процессор будет в 3 раза быстрее Merced. На двоичных ко- дах Intel он будет еще более быстрым благодаря двоичной компиляции. Наш проект не основан на архитектуре IA-64. Он защищен нашими собственными патента- ми, поэтому нет никаких юридических проблем. Наш микропроцессор обеспечивает безопасность при использовании широко распространенных языков, таких, как С и С++, и обычных ОС, таких, как Linux. Вот так сейчас обстоят дела с нашими процессорами. Теперь для того, чтобы вы, дорогие читатель, прочувствовали всю злобу дня, мы предлагаем вам небольшое описание процессора Merced, котоpое было взято с официального сайта фиpмы Intel. Архитектура IA-64: новые возможности архитектуры Intel Architecture (IA) Рынок вычислительных систем активно диверсифицируется и становится все более сегментированным во всем диапазоне от мобильного ПК до сервера. Стремясь к созданию оптимальных решений для каждого сегмента рынка, корпорация Intel расши- ряет серию своих продуктов. Процессоры с архитектурой IA-32 будут и далее предос- тавлять возможность наращивания производительности в секторах мобильных и настольных ПК, серверов и рабочих станций. В то же время процессоры с архитектурой IA-64 позволят распростра- нить область применения архитектуры Intel на сектор высокопроизводительных серверов и рабочих станций. Первым про- цессором с архитектурой IA-64 будет процессор Merced. Как и другие процессо- ры с архитектурой IA-64, процессор Merced будет иметь полную аппаратную совместимость с процессорами IA-32 на уровне двоичного кода, что гарантирует защиту вложений конечных пользователей в программные средства. Архитектура IA-64 соединяет в себе уникальный комплекс новаторских техноло- гий, включая явный параллелизм, предска- зание ветвлений, спекулятивное исполне- ние и т. п. Высокая степень масштабируемости позволяет удовлетворить требования различных сегментов рынка серверов и рабочих станций. Важнейшим принципом при разработке IA-64 была пол- ная двоичная совместимость с архитекту- рой IA-32 на аппаратном уровне, что поз- волит конечным пользователям свободно применять программные средства, разработанные для IA-32. Таким образом, архитектура IA-64 отличается масштаби- руемостью, высочайшим уровнем производительности и полной совмести- мостью с существующим программным обес- печением для архитектуры IA-32.