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2020年06月04日 | 带你了解神秘的俄罗斯自研CPU：Elbrus的秘密
2020-06-04 来源：21IC
日前，代号为“Elbrus”的自主CPU处理器工艺被揭秘，这款CPU是来自于俄罗斯的MSCT公司，背后是俄罗斯的列别捷夫精密机械与计算机工程研究所。
这家公司于1992年成立，之前主要是研发SPARC架构处理器，近年来转向ARM架构，Elbrus已经是第四代ARM架构产品了。
“Elbrus”是欧洲第一高峰厄尔布鲁士峰，位于俄罗斯西南部的大高加索山脉，海拔5642米。
参数方面，Elbrus有双核、四核、八核三种配置，其中，八核心的代号Elbrus-8CB，制造工艺为台积电的28nm，晶体管数量27.8亿个，所以核心面积达333平方毫米，频率仅有1.5GHz，峰值浮点性能单精度576GFlops、双精度288GFlops，内存支持四通道DDR4-2400 ECC，带宽为68.3GB/s。
而这款最新的Elbrus 8核ARM处理器的性能，相当于2009年的AMD羿龙II 4核处理器。
缓存方面，每核心64KB一级数据缓存、128KB一级指令缓存、512KB二级缓存，同时所有核心共享16MB三级缓存。
最多支持四路并行，互连带宽12GB/s，但未透露使用的什么协议。
还有一台服务器和一套集群设计，其中服务器采用四颗四核心的Elbrus-4C，但频率只有区区800MHz，内存搭配的竟然是12条DDR3-1600，总容量96GB，扩展规格也很“上古”，包括SATA 3Gbps、PCIe1.0 x8、PCI。
集群使用的是四核心Elbrus-4C，集成四台服务器(最多64台)、256颗处理器(1024个核心)，可搭配6-12TB内存、32-64TB硬盘，FPGA互连(自主设计)，风冷散热，最大功耗20千瓦，峰值性能13.8TFlops。
编译器拥有自己的优化设计，但看起来效率一直不高，2015年的文档显示x86、x86-64的转换效率仅为20％，但确实可以跑x86代码、操作系统，包括Windows 7，当然后续肯定有升级，但暂时不得而知，另外也支持MSDOS、Linux、QNX、PS/2，号称性能最高可达原生的80％。
文档中还特意强调，不受Intel授权限制。
内核架构方面公开的非常少，只知道仅有6个执行端口，但功能灵活，比如可以分配四个为载入、两个为存储，其中四个可以执行对比操作、矢量计算，所有端口都可以做整数操作，大部分可以做浮点操作。
事实上，早在2015年Elbrus处理器就已公开，当时曝光的主要是Elbrus-4C处理器，4核架构，其中2个核心是用来翻译X86指令集的，2个核心正常用，这种设计很容易让人联想到多年前的全美达处理器，也是模拟X86指令集。
尽管受到制裁以来，整个行业乃至供应链意识到卡脖子环节的研发不易，但俄罗斯也是如此，产业的升级并不是一朝一夕的事，而是需要持续推进的事情。
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史海拾趣
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