Операционная система «Astra Linux» заработала на российских процессорах «Эльбрус. Операционная система "Эльбрус" и отечественный процессор

В целях создания доверенных средств вычислительной техники на основе отечественной электронной компонентной базы и отечественной операционной системы, компании «НПО РусБИТех» и АО «МЦСТ» проводят совместные работы по обеспечению функционирования операционной системы «Astra Linux Special Edition» на вычислительных комплексах «Эльбрус », использующих микропроцессоры с одноименной архитектурой.

В ходе первого этапа работ достигнуты все поставленные цели: успешно осуществляется процесс сборки операционной системы с использованием отечественного компилятора для платформы Эльбрус, проведена серия успешных запусков операционной системы «Astra Linux Special Edition», в т.ч. графического пользовательского интерфейса. Запуски производились без использования системы двоичной трансляции кодов х86 в коды Эльбрус, что обеспечивает максимальное быстродействие операционной системы и прикладного программного обеспечения. Для ускорения процесса разработки были использованы наработки и компетенции АО «МЦСТ», полученные при создании собственной операционной системы «Эльбрус».

Рисунок – графический интерфейс релиза «Ленинград» операционной системы «Astra Linux Special Edition» на вычислительных комплексах «Эльбрус».

В соответствии с устоявшимся принципом наименований релизов для идентификации варианта операционной системы «Astra Linux Special Edition» в честь 75-летия прорыва советскими войсками кольца блокады Ленинграда принято решение о присвоении ему имени города-героя – «Ленинград».

Работы проводятся в соответствии с согласованным сторонами планом-графиком, а полученные предварительные результаты позволяют говорить о том, что в 2018 году защищенная операционная система «Astra Linux Special Edition» сможет в полной мере применяться на компьютерах с отечественной архитектурой Эльбрус для создания информационных систем любой сложности, обрабатывающих информацию ограниченного доступа.

В настоящее время операционная система уже работает на компьютерах с российскими процессорами Байкал-Т1 и 1890ВМ8Я (КОМДИВ).

Рисунок – релиз «Севастополь » операционной системы «Astra Linux Special Edition» на компьютере с микропроцессором «Байкал-Т1» (MIPS)

Рисунок – релиз «Севастополь» операционной системы «Astra Linux Special Edition» на компьютере с микропроцессорной архитектурой «КОМДИВ» (MIPS)

Кроме того, операционная система функционирует на любом типе устройств (рабочие станции, тонкие клиенты, планшеты, серверы, системы хранения данных и др.) на процессорной архитектуре х86 (релиз «Смоленск»), мобильных устройствах с процессорами ARM (релиз «Новороссийск»), мейнфреймах IBM System z (релиз «Мурманск») и IBM System p, а также серверах Yadro с микропроцессорами Power8 (релиз «Керчь »).

За счёт такой универсальности операционная система может применяться для решения практически любых задач, а наличие необходимых сертификатов соответствия требованиям безопасности информации делает возможным ее применение для обработки любой информации ограниченного доступа.

Справка по продуктам и компаниям:

Astra Linux Special Edition разрабатывается АО «НПО РусБИТех» с 2008 года, в настоящее время, является единственной российской операционной системой, сертифицированной ФСБ России, Минобороны России и ФСТЭК России по требованиям безопасности информации и может применяться для обработки конфиденциальной информации, а также государственной тайны до степени секретности «совершенно секретно» включительно.

Процессоры семейства Эльбрус являются российскими 64-разрядными универсальными высокопроизводительными микропроцессорами производства компании АО «МЦСТ», предназначенный для работы как на широком гражданском рынке, так и в сферах с повышенными требованиями к информационной безопасности , рабочему диапазону температур и длительности жизненного цикла продукции. Текущая линейка микропроцессоров Эльбрус содержит экономичный микропроцессор Эльбрус-1С+, микропроцессор для настольных систем и серверов начального уровня Эльбрус-4С, и микропроцессор для мощных рабочих станций и высокопроизводительных серверов Эльбрус-8С. Разработка логики ядра микропроцессора и его основных контроллеров, физическое проектирование и испытания микропроцессоров производятся в России . Разработана полностью отечественная программная экосистема на базе ядер linux , включая собственный BIOS и средства разработки.

На базе микропроцессоров Эльбрус, АО «МЦСТ» и компании-партнёры разрабатывают широкий ряд моделей вычислительной техники, от ноутбуков и промышленных контроллеров до многопроцессорных серверов, распределённых систем хранения данных и серверов баз данных.

АО «НПО РусБИТех» осуществляет лицензированную разработку, производство и внедрение информационных и автоматизированных систем, систем поддержки принятия решений, программных средств общего назначения, разработку и создание средств защиты информации и телекоммуникационных средств, комплексных тренажерных систем нового поколения.

АО «МЦСТ» (www.mcst.ru ) - ведущий разработчик высокопроизводительных российских микропроцессоров и вычислительных комплексов на их основе. Компания разрабатывает все ключевые компоненты вычислительной платформы «Эльбрус»: микропроцессоры, периферийные контроллеры, системные платы, компиляторы, BIOS и операционную систему «Эльбрус». Опыт его коллектива формировался в течение многих лет, начиная от создания нескольких поколений советских суперЭВМ «Эльбрус» до выпуска современных российских микропроцессоров этой серии. В процессорах «Эльбрус» реализованы передовые принципы компьютерной архитектуры, используются собственные высокоэффективные оптимизирующие компиляторы, имеется технология обеспечения совместимости с платформой х86 на уровне двоичных кодов, поддерживается технология защищенных вычислений.

Всем привет. Довольно давно я уже делал , и вот я решил снова вернуться к этой теме.

За прошедшие годы много чего поменялось — сборки для школ потихоньку развиваются, и там даже появляются новые версии, вышли ROSA и ASTRA (если они окажутся чем-то мне интересны, напишу обзорчик), которые живут своей жизнью на x86, и даже есть видео загрузки компьютера Эльбрус с МЦСТ-шным процессором с этой самой ОС Эльбрус .
Однако этот самый сумрачный компьютер выпускается исключительно для внутренних нужд государства, не совместим с x86/x64 архитектурой (заявленный режим эмуляции x86 есть, но особо не проверялся), документации на него тоже очень не густо, с крупными дистростроителями типа Дебиана / ред-хата / нетбзд сотрудничества особого тоже нет, в открытой продаже его тем более нет, а из-за малых объёмов партий ценник на него выходит зело негуманный.

И чтобы уж коварные западные разведки совсем там от тоски зачахли, разработчики решили портировать туда софт целиком своими силами, неспеша перекомпилируя его под эльбрусовскую архитектуру и героически сражаясь с багами, попутно занимаясь сертификацией сего чудесатого софта в ФСБ и прочих причастных структурах, что существенно затягивает процесс принятия такой системы.

Ну а для теста даже смогли пару лет назад запустить там третий думец , что весьма приличное достижение для столь долгостройной дрыны, как эльбрус.

Однако всё это относится к его родной архитектуре, видеть которую «в железе» мало кому приходилось. Тем интереснее было мне поковырять один крайне занятный установочный образ, содержащий эту самую «Эльбрус-ОС», но под x86-64. Оно вполне себе работает на виртуальной машине, и мне было крайне любопытно её посмотреть.

Итак, образ весом чуть меньше 2.5 Гб, с этой самой магической «ОС Эльбрус» внутри. На сайте разработчика я её не нашёл, возможно, это связано с её состоянием долгой бета-версии и незаконченностью. Наткнулся на неё случайно, разгребая архив старых файлов от одного знакомого инопланетянина =)

Попробуем поставить.
Сразу важная заметка — система ставится целиком и вся, занимает в распакованном виде под 8 Гб, так что сразу делаем размер диска ВМ как минимум 10 Гб.
Первый привет от инсталлятора:

Тут всё тривиально и привычно, посмотрим опции загрузки:

Тоже ничего необычного, запускается ядро и образ initrd, и после буквально пары секунд видим первое окно инсталлятора:

Сам инсталлятор в ASCII-графике, и это хорошо, дебиан и фряха пользуют тот же тип интерфейса. Кто пытался поставить Федору её родным питоновским инсталлятором на системе с малым объёмом памяти, меня поймут. Установка по сети нам не подходит, у меня нет репозитария от неё, так что ставим по умолчанию. При ошибке инсталлятор вываливается в шелл, так что читаем внимательно, что оно нам пишет. Разбиваем диск:

Интерфейс для ручной разбивки ужасен (пачка диалогов вида введите значение — далее, одна ошибка — начинай заново), так что на виртуалке самое простое — отдать системе весь диск на растерзание.
Каталог /boot должен быть обязательно вынесен отдельным разделом, а вот подкачка не обязательна.

Первый раз я выделил слишком мало места (не знал, что ОС ставися ВСЯ и сразу целиком):

И после непродолжительной распаковки:

Инсталлятор выпал:

Сообщив о недостатке свободного места. Возможно, в будущих версиях этот поправят, добавив проверку размера раздела на более раннем этапе. Впрочем, это совершенно не критично.

Я сделал новый диск на 12 Гб вместо 8 и повторив те же шаги, перешёл к настройке сети:

Как и в любом линуксе, тут сеть поднимается тоже легко и без проблем.

Это первый этап установки. После него ребутимся, извлекаем загрузочный диск, и уже загруженный с жесткого диска эльбрус-ос начнёт второй этап инсталляции софта и генерации начальных конфигов.
Несколько минут поскрипев диском, система сразу предложит залогиниться. По умолчанию никакие пользователи не создаются, парольный вход рутом по SSH разрешён. Хотя к 2017-му вроде решили, что по умолчанию в sshd_config вход рутом лучше либо выключить, либо разрешить только по ключам =) .

Что же оказалось внутри? Чтобы не плодить лишних скриншотов, я сделал доступ по ssh (авторизация на ключах поддерживается) и просто приведу некоторые выводы стандартных команд.

Elbrus ~ # uname -a
Linux Elbrus 2.6.33-elbrus.033.6.61 #1 SMP Thu Nov 19 12:07:06 MSK 2015 x86_64 Intel(R) Core(TM)2 Duo CPU E6850 @ 3.00GHz GenuineIntel GNU/Linux

Ядро 2.6.33 (более старые версии были на 2.6.14, а то и вообще на 2.4-й ветке), но свои задачи это ядро выполняет, а сертификация такого тяжелого софта, как ядра ОС — дело долгое и печальное.

Elbrus ~ # ls /etc | grep release
Elbrus ~ # ls /etc | grep version
mcst_version
Elbrus ~ # cat /etc/mcst_version
release 2.3-rc5

Файл os-release отсутствует.

Elbrus ~ # openssl version
LibreSSL 2.1.7
Системная криптовалка — уже LibreSSL, но старой версии (сейчас актуален 2.4.5 , но сертификация не позволяет так легко менять версии). Возможно, в новых билдах есть версии посвежее, но я этих билдов пока что не встречал.

Elbrus ~ # openssl ciphers | grep —color GOST
GOST2001-GOST89-GOST89
GOST2012256-GOST89-GOST89
Отечественная криптография на месте.

Elbrus ~ # which gpg
which: no gpg in (/opt/mcst/bin:/bin:/sbin:/usr/sbin:/usr/bin:/usr/local/bin)
А вот второй важнейший компонент отсутствует. Насколько я предполагаю, для непосредственного применения у российских военных есть свои крипто-решения, а процедура обновления самой системы не предусмотрена — установленная система переводится в «remount / ro», заливается чугунием, и используется на ядерной ракете, так что проверять подписи пакетов им ни к чему =)
А возможно, просто ОС ещё в процессе переноса/сертификации, и эту важнейшую утилиту добавят.

Elbrus ~ # df -h | grep sd
/dev/sda3 9,9G 8,2G 1,2G 88% /
/dev/sda1 1008M 61M 897M 7% /boot
/dev/sda4 12G 159M 12G 2% /export

В корне занято 8.2 Гб места. Для свежеустановленной системы это ОЧЕНЬ много, но если вспомнить, что там идёт сразу весь софт, который успели перенести к моменту релиза, цифра становится понятной.

Elbrus ~ # env | grep LC
LC_PAPER=C
LC_ADDRESS=C
LC_MONETARY=ru_RU.KOI8-R
LC_NUMERIC=ru_RU.KOI8-R
LC_TELEPHONE=C
LC_MESSAGES=ru_RU.KOI8-R
LC_IDENTIFICATION=C
LC_COLLATE=ru_RU.KOI8-R
LC_MEASUREMENT=C
LC_CTYPE=ru_RU.KOI8-R
LC_TIME=ru_RU.KOI8-R
LC_NAME=ru_RU.KOI8-R

Для русского текста предлагается использовать безбожно устаревшую однобайтную кодировку KOI-8. Это пиздец, товарищи =) Да, мы помним про старый софт, совместимость, скрипты на перле и документы из Word 3.0, но KOI-8 — это в любом случае вне добра и зла.
Хотя если прописать LANG=ru_RU.UTF8 и запустить тот же миднайт или любую команду с локализованным выводом (df -h) — всё ок, UTF-8 тут присутствует.

Логинимся, пробуем сделать startx и созерцаем twm с пачкой консолей:

Охренев от такого юзер-френдли, правим конфиг:
Elbrus /etc/X11/xinit # mcedit xinitrc

Швед из Финляндии.

Нет, нехорошо, в одиночестве возможно, но в беседе участвуют двое, поэтому и решают двое, права решать за обоих вам никто не давал.

Я уже вроде как ответил. Повторю еще раз: я имею в своем круге общения людей, которые занимаются системами защиты как в оборонке, так и в банковской среде. Мне все в один голос ответили, что сила атакующего систему всегда превосходит кратно силы защиты. У моего круга общения опыт от 5 лет до 40.

По поводу быстрого штудирования я приведу один из примеров реальных:

«В ядре операционной системы Linux был устранен баг, существовавший в течение девяти лет. Разработчики не обращали внимания на уязвимость, так как считали, что у нее нет никакого практического применения. Однако оказалось, что с ее помощью пользователь может получить root-права и поставить под угрозу безопасность всей системы. Об этом сообщает портал Github.

По словам разработчика Linux Линуса Торвальдса, уязвимость Dirty COW была обнаружена им около одиннадцати лет назад. Торвальдс устранил ее, однако в 2007 году ядро системы Linux было обновлено другим разработчиком и баг вернулся."

Ситуаций бесчисленное множество возможно. Косяк с баг_он был обнаружен и исправлен еще хуже, чем было при ошибке. Между обнаружениями проходит время, именно за это время можно использовать в корыстных целях систему. Повторюсь, открытость не мешает делать закладки.

Какой фонд? Linux Foundation.

Вы меня не знаете, поэтому ваше мнение обо мне не имеет значения.

За кем финальное решение после внесения изменений и высылки в репозитории, кто направляет дальнейшее развитие и продвижение Linux ? Да-да, за создателем и ключевыми фигурами.

Я промолчу про возможность создать корпоративный сговор, которые уже не раз были в истории. Наказание корпорации получали, но оно было всегда меньше той прибыли, которую они получили благодаря картельному сговору. Опять де всегда есть время до их обнаружения. Изучая биографию и поведение самого Линуса, можно понять, что он незаурядная и умная личность. Даже шутки у него нестандартные, но в каждой шутке есть доля шутки.

Последняя попытка обьяснить вам современную свободу. За свободой всегда кто-то следит и контролирует ее выполнение. Вот от этого кого-то и зависит реальность.

Вот в ООН имеет право любая страна выражать свои послания. Это свобода. Но здание ООН находится в штатах, а власть может запретить вьезжать в страну определенным нежелательным лицам по разным причинам. То есть свобода есть, но она ограничена и контролируема. Также вы сами видите, как на одну проблему могут смотреть по- разному и в упор ее не признавать частью лиц, в итоге лишая вас прав. Понимаете смысл? Может на примере религии обьясню. У христианства есть более древний прародитель, который заложил основы в виде догм, которые находят свое отражение почти в любой ветви христианства. Эти ветви — это как сборки Линукс под каждый социум, но основа там общая. А контролирует эту основу в рамках отдельной структуры ее закладчики. Есть другие течения религий с тоже не менее древней историей со своими ветвями.

Я понимаю, о чем вы мне пишете. Проблема в том, что вы не понимаете, о чем пишу я, называя это «бредом». Но это уже не моя проблема.

В целях создания доверенных средств вычислительной техники на основе отечественной электронной компонентной базы и отечественной операционной системы, компании «НПО РусБИТех» и АО «МЦСТ» проводят совместные работы по обеспечению функционирования операционной системы «Astra Linux Special Edition» на вычислительных комплексах «Эльбрус», использующих микропроцессоры с одноименной архитектурой.

В ходе первого этапа работ достигнуты все поставленные цели: успешно осуществляется процесс сборки операционной системы с использованием отечественного компилятора для платформы Эльбрус, проведена серия успешных запусков операционной системы «Astra Linux Special Edition», в т.ч. графического пользовательского интерфейса. Запуски производились без использования системы двоичной трансляции кодов х86 в коды Эльбрус, что обеспечивает максимальное быстродействие операционной системы и прикладного программного обеспечения. Для ускорения процесса разработки были использованы наработки и компетенции АО «МЦСТ», полученные при создании собственной операционной системы «Эльбрус».

В соответствии с устоявшимся принципом наименований релизов для идентификации варианта операционной системы «Astra Linux Special Edition» в честь 75-летия прорыва советскими войсками кольца блокады Ленинграда принято решение о присвоении ему имени города-героя – «Ленинград».

Работы проводятся в соответствии с согласованным сторонами планом-графиком, а полученные предварительные результаты позволяют говорить о том, что в 2018 году защищенная операционная система «Astra Linux Special Edition» сможет в полной мере применяться на компьютерах с отечественной архитектурой Эльбрус для создания информационных систем любой сложности, обрабатывающих информацию ограниченного доступа.

В настоящее время операционная система уже работает на компьютерах с российскими процессорами Байкал-Т1 и 1890ВМ8Я (КОМДИВ).

Рисунок – релиз «Севастополь» операционной системы «Astra Linux Special Edition» на компьютере с микропроцессором «Байкал-Т1» (MIPS)


Рисунок – релиз «Севастополь» операционной системы «Astra Linux Special Edition» на компьютере с микропроцессорной архитектурой «КОМДИВ» (MIPS)

Кроме того, операционная система функционирует на любом типе устройств (рабочие станции, тонкие клиенты, планшеты, серверы, системы хранения данных и др.) на процессорной архитектуре х86 (релиз «Смоленск»), мобильных устройствах с процессорами ARM (релиз «Новороссийск»), мейнфреймах IBM System z (релиз «Мурманск») и IBM System p, а также серверах Yadro с микропроцессорами Power8 (релиз «Керчь»).

За счёт такой универсальности операционная система может применяться для решения практически любых задач, а наличие необходимых сертификатов соответствия требованиям безопасности информации делает возможным ее применение для обработки любой информации ограниченного доступа.

Под гордым названием «Эльбрус» вышла серия суперкомпьютеров, которая была разработана советским ученым Всеволодом Сергеевичем Бурцевым (70-80-е ).

Эти компьютеры внесли ряд новшеств в теорию вычислительных машин, такие как суперскалярность (обработку более одной инструкции за один такт), реализацию защищенного программирования с аппаратными типами данных, параллельную обработку нескольких инструкций. Но главной особенностью советских суперкомпьютеров была их ориентация на языки высокого уровня. Советско-американский ученый Владимир Мстиславович Пентковский, участвовавший в разработке «Эльбрус», создал высокоуровневый язык программирования Эль-76.

Кроме усовершенствования сферы советских вычислительных машин, компьютер стал базой для создания 64-разрядных универсальных микропроцессоров «Эльбрус 4-С» и следующего поколения «Эльбрус 8-С». Они разбавили рынок американских производителей Intel, AMD и IBM. Локальная разработка и производство процессоров было обусловлено потребностью найти собственные решения для оборонной отрасли, где применение отечественных устройств более желательно.

История развития

Разработка архитектуры компьютера «Эльбрус» началась в 70-х в ИТМиВТ им. Лебедева. Перед разработчиками стояла задача создать вычислительную систему имеющую производительность 100 млн оп/с. Бурцев занимался системой управления и конструирования ЭВМ и стал главным конструктором проекта.

В 1980 г. «Эльбрус-1» с общей производительностью 15 млн оп/с успешно прошел государственные испытания. Это была первая ЭВМ в Советском Союзе, построенная на базе ТТЛ-микросхем. Особенностью машины стала масштабируемая архитектура, которая поддерживала одновременную работу до 10 процессоров. Оперативная память достигала 64 МБ (220 машинных слова). Организация передачи потоков данных между переферийными устройствами и оперативной памятью осуществлялась с помощью специальных процессоров ввода-вывода. Подобных процессоров в системе могло быть около 4-х и они обладали собственной памятью, работая параллельно с центральным процессором.

«Эльбрус-1» использовался во многих системах военного назначения - ПРО, Центре контроля космического пространства и т.д.

Следующим этапом в разработке компьютера «Эльбрус» стал перенос архитектуры первой модели на новую элементную базу. Таким образом возник «Эльбрус-2», который основывался на базе ЭЛС интегральных схем. Его производительность достигала 125 млн оп/с. Увеличился и объем оперативной памяти - до 144 МБ. Тактовая частота достигала 20 МГц.

В 1985 г. «Эльбрус-2» был запущен в серийное производство. Он применялся в областях, где требовались большие вычисления. Также компьютер активно использовали в оборонной отрасли, в Центре управления космическими полетами и в ядерных исследовательских центрах (в Арзамасе-16, в Челябинске-70). С 1991 г. компьютер работал в системе противоракетной обороны А-135 и на других военных объектах.

Вместе с суперкомпьютерами выпускалась и ЭВМ общего назначения «Эльбрус 1-КБ» (1988 г.). Эти машины пришли на замену БЭСМ-6 с которыми у них существовала полная обратная программная совместимость. Ее дополнили новым режимом работы с увеличенной разрядностью чисел и адресов.

Сравнительная характеристика БЭСМ-6 и «Эльбрус 1-КБ»

Следующим был выпущен «Эльбрус-3», в котором разработчики впервые реализовали «постсуперскалярный» подход. Этот компьютер разрабатывался с 1986 по 1994 гг. сотрудниками ИТМиВТ под руководством советского ученого Бориса Арташесовича Бабаяна.

«Эльбрус-3» не был выпущен в серийное производство, но его архитектура вошла в основу развития микропроцессоров Эльбрус 2000 и Эльбрус-3М1.

Серия Эльбрус было по достоинству оценена советским руководством. Разработчики Бабаян, Бурцев, Бардиж получили премии и ордена. Остальные участники работы также были награждены государственными премиями.

Эра процессоров МЦСТ

Российская компания МЦСТ была основана в 1992 г. на базе коллектива разработчиков «Эльбрус-3». Она стала правопреемником ТОО «Московский центр SPARC-технологий» (отсюда и название МЦСТ). Аббревиатура SPARC пришла от основного партнера МЦСТ американской корпорации Sun Microsystems, продвигающей вычислительные машины с архитектурой SPARC.

МЦСТ производила микропроцессоры с архитектурой SPARC (МЦСТ-R100, МЦСТ-R150, МЦСТ-R500 и МЦСТ-R500S) и на их базе создавали вычислительные системы. Но в 2007 г. вышел одноименный процессор «Эльбрус». Пиковая производительность устройства в 64-разрядном режиме достигала 2,4 GFLOPS. Рабочая тактовая частота была 300 МГц. В процессоре было 75,8 млн транзисторов. Рассеиваемая мощность 6 Вт.

На основе процессора был разработан вычислительный комплекс «Эльбрус-3М1», применявшийся для оборонной отрасли. Этот комплекс предоставлялся с защищенной операционной системой МСВС-Э (Мобильная система Вооруженных Сил), базирующейся на Linux версии 2.6.14. «Эльбрус-3М1» был обратно совместим с первым и вторым «Эльбрусами».

Вычислительный комплекс имел два варианта конструктивного исполнения - серверный, который можно было использовать как настольный и в исполнении CompactPCI (системной шины). В основе серверного варианта лежало устройство вычислителя УВ 3М1. В случае CompactPCI «Эльбрус-3М1» занимал два модуля формата «Евромеханика» 6U. Аппаратура исполнения обоих вариантов оснащалась сетевым оборудованием для сверхскоростных обменов с аналогичными вычислительными комплексами.

В 2010 г. на выставках «ChipEXPO-2010» и Softool общественности была представлена система на кристалле «Эльбрус-S». В данном процессоре увеличилось количество транзисторов - до 218 млн. Также до 500 МГц поднялась тактовая частота и выросла пиковая производительность: до 4 GFLOPS в 64-разрядном и до 8 GFLOPS в 32-разрядном режимах.

Вместе с «Эльбрус-S» был представлен контроллер периферийных интерфейсов (КПИ).

В 2011 г. МЦСТ презентовала двухъядерный процессор следующего поколения «Эльбрус-2С+». Помимо 2 основных ядер (архитектура Эльбрус), работающих на тактовой частоте 500 МГц, в модели присутствовало еще дополнительных 4 ядра встроенного цифрового сигнального процессора (архитектура Мультикор). В процессор был добавлен канал ввода/вывода, с помощью которого возможно подключить еще один КПИ. Также «Эльбрус-2С+» дополнила поддержка памяти DDR2 с эффективной частотой 800 МГц. Выросла производительность процессора - до 28 GFLOPS в 32-разрядном режиме. Количество транзисторов достигло 368 млн.

Разработчики реализовали версию компилятора языка C, чтобы воспроизводить код для ядер DSP и наладить эффективное взаимодействие основной программы на ядрах CPU и действий на DSP.

По расчетам создателей, «Эльбрус-2С+» должен был использоваться в системах цифровой интеллектуальной обработки сигнала (радары, анализаторы изображений и т.д.). Но процессоры оказались лучше адаптированными под гражданские задачи. К примеру, компанией Kraftway была запущена тестовая серия моноблочных компьютеров на базе кристаллов «Эльбрус-2С+».

Процессор «Эльбрус-4С»

В апреле 2014 г. компания представила усовершенствованные четырехъядерные процессоры «Эльбрус-4С».

Технические характеристики «Эльбрус-4С»

В первую очередь стоит обратить внимание на переход производства процессора на 65 нм технологический процесс. Также возросла и тактовая частота, пропускная способность каналов оперативной памяти. Эти и другие улучшения существенно повлияли на рост производительности новых процессоров. Каждое ядро за один такт способно исполнить до 23 операций. В операциях с плавающей запятой пиковая теоретическая производительность четырёх ядер составляет около 50 GFLOPS одинарной точности и 25 GFLOPS двойной точности. Если сравнивать с предыдущей моделью «Эльбрус-2С+», то в 64-разрядном режиме - это более чем в три раза выше. В новом процессоре более сложный кристалл, который содержит 986 млн транзисторов, имеет полезную площадь в 380 мм2.

Специалисты МЦСТ создали собственную операционную систему «Эльбрус» специально под выпущенный процессор. ОС основывается на базе ядра Linux версии 2.6.33. В ее составе насчитывается свыше 3000 программных пакетов (из дистрибутива Debian 5.0) и есть менеджер пакетов. Включен полный набор инструментов разработчика, в том числе и компиляторы оптимизации для языков программирования высокого уровня С, С++, Фортран-77 и Фортран-9.

ОС «Эльбрус» была сертифицирована по второму классу защиты от несанкционированного доступа и второму уровню контроля за недекларированными возможностями. Но компьютеры на базе процессоров «Эльбрус-4С» работают и с версиями ОС Windows.

Тандем процессора и настольного компьютера

Одним из проектов компании стала разработка первого российского настольного компьютера на базе процессора «Эльбрус-4С». Он получил название «АРМ Эльбрус-401» (где АРМ расшифровывается, как автоматизированное рабочее место). Модель разработана под офис в корпусе стандарта MiniTower. Но может применяться в разных сферах с повышенными требованиями к информационной безопасности.

У компьютера есть технологический процесс 65 нм с тактовой частотой 800 Гц, порты SATA-2 и USB 2.0, предустановленный SSD 120 ГБ с интерфейсом mSATA и поддержкой DDR3-1600 с ECC. Базовая конфигурация предлагается 24 ГБ оперативной памяти (с возможностью расширения до 96 ГБ). Среди особенностей архитектуры «АРМ Эльбрус-401» можно выделить следующие: наличие 6 параллельно работающих каналов арифметико-логических устройств; регистровый файл из 256 84-разрядных регистров; аппаратную поддержку циклов; поддержку спекулятивных вычислений и однобитовых предикатов; команду, которая может задать в одном такте до 23 операций при максимальном заполнении. Также в компьютер установлена видеокарта AMD Radeon серии 6000.

Процессор нового поколения - «Эльбрус-8С»

Разрабатывает процессор «Эльбрус-8С» компания МЦСТ при участии Институт электронных управляющих машин (ИНЭУМ) им. И.С. Брука. Архитектура, схемотехника и топология микропроцессора были созданы российскими специалистами. У процессора восемь ядер с улучшенной 64-разрядной архитектурой «Эльбрус». Тактовая частота достигает 1,3 ГГц, объем кеш-памяти второго и третьего уровня - 4 и 16 МБ. Предполагаемая производительность достигает 250 GFLOPS.

Технические характеристики «Эльбрус-8С»

У компьютера присутствует своя архитектура «Эльбрус», которая разработана в ЗАО «МЦСТ». Векторные ускорители систем команд помогают сделать шифрование и обработку сигналов более быстрым.

Взаимодействие аппаратной части с ОС происходит через собственный микрокод BIOS. Процессор совместим с дистрибутивами Linux, FreeBSD, QNX, Windows XP, но рекомендованная операционная система «Эльбрус» на базе ядра Linux 2.6.33. Применение специализированных средств разработки (оптимизирующие компиляторы с языков C и C++, Фортран, Java и т.д.) дает возможность оптимизировать код программы с учетом архитектуры «Эльбрус».

омпанией уже разрабатываются служебные программы и вспомогательные компоненты, оптимизированные для работы на процессорах. Это все - средства для работы с сетью и периферийными устройствами (утилиты, библиотеки общего назначения, сервисы, поддержка баз данных, графическая подсистема).

«Эльбрус-8С» должен работать в паре с КПИ 2 - контроллером периферийных интерфейсов российского производства.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: