Эльбрус-1С+ - первый микропроцессор с управлением тактовой частотой и напряжением питания
Originally posted by kerosene. at Эльбрус-1С+ - первый микропроцессор с управлением тактовой частотой и напряжением питания из ОС
Эльбрус-1С+ (1891ВМ11Я) - экономичный микропроцессор с архитектурой «Эльбрус» и встроенным графическим ядром c поддержкой аппаратного ускорения 3D-графики по стандарту OpenGL 3.1. Малое энергопотребление (не больше 10 Вт) позволяет применять микропроцессор в персональных компьютерах, ноутбуках, тонких клиентах, промышленной автоматике и встраиваемых системах.
Технологический процесс: 40 нм.
Тактовая частота: 1 ГГц.
Число ядер CPU: 1
Пиковая производительность (32 разряда, одинарная точность): 24 Гфлопс
Кэш-память 1 уровня (команд + данных): 128 Кб + 64 Кб
Кэш-память 2 уровня: 2048 Кб
Тактовая частота видеоядра: 800 МГц
Пиковая производительность графического ядра (32 разряда, одинарная точность, при использовании OpenCL): 28 Гфлопс
Количество контроллеров памяти: 2
Тип контроллеров памяти: DDR3-1600
Пропускная спообность каналов памяти: 25,6 Гб/сек
Корпус: HFCBGA/1156
Потребляемая мощность: 10 Вт
Количесто транзисторов: 375 млн
Совместимость с южным мостом: КПИ-2
Готовность к серийному производству: 1 квартал 2016 года
В течение пяти лет с 2011 по 2015 год в АО «МЦСТ» выполнялись проекты по созданию высокопроизводительного одноядерного микропроцессора Эльбрус-1С+, удовлетворяющего требованиям низкого энергопотребления. В результате этой работы в 2015 году появились реализация такого микропроцессора и опытный образец вычислительного комплекса (стенда) на его основе, включающего контроллер периферийных интерфейсов КПИ-2.
Выполненные на стенде измерения показали, что мощность, рассеиваемая ядром микропроцессора, работающего на тактовой частоте 1 ГГц, не превышает 5 Вт.
При этом пиковая производительность на вычислительных задачах вещественной арифметики составляет 23 GFLOPs. Эльбрус-1С+ - это первый микропроцессор архитектуры Эльбрус, в котором реализовано динамическое управление из операционной системы (ОС) частотой и напряжением питания микропроцессорного ядра.
Измерения выполнялись на стенде, включающем опытный образец вычислительного комплекса, построенного на микропроцессоре Эльбрус-1С+, и контроллер периферийных интерфейсов КПИ-2. При измерениях использовалось ядро ОС РВ Эльбрус с доработками, обеспечивающими программный доступ к управляемому источнику питания, встроенному в микропроцессорное ядро датчику температуры, регистрам управления частотой. С помощью программно-доступного источника питания в процессе эксперимента измерялись значения тока утечки, входного напряжения и осуществлялось управление входным напряжением.
На первом этапе эксперимента был определен набор из 10 состояний pstates, на которых ОС устойчиво работала при условии 100-процентной загрузки ядра микропроцессора вычислительной задачей, в качестве которой использовался тест измерения пиковой производительности.
Эльбрус-1С+ (1891ВМ11Я) - экономичный микропроцессор с архитектурой «Эльбрус» и встроенным графическим ядром c поддержкой аппаратного ускорения 3D-графики по стандарту OpenGL 3.1. Малое энергопотребление (не больше 10 Вт) позволяет применять микропроцессор в персональных компьютерах, ноутбуках, тонких клиентах, промышленной автоматике и встраиваемых системах.
Технологический процесс: 40 нм.
Тактовая частота: 1 ГГц.
Число ядер CPU: 1
Пиковая производительность (32 разряда, одинарная точность): 24 Гфлопс
Кэш-память 1 уровня (команд + данных): 128 Кб + 64 Кб
Кэш-память 2 уровня: 2048 Кб
Тактовая частота видеоядра: 800 МГц
Пиковая производительность графического ядра (32 разряда, одинарная точность, при использовании OpenCL): 28 Гфлопс
Количество контроллеров памяти: 2
Тип контроллеров памяти: DDR3-1600
Пропускная спообность каналов памяти: 25,6 Гб/сек
Корпус: HFCBGA/1156
Потребляемая мощность: 10 Вт
Количесто транзисторов: 375 млн
Совместимость с южным мостом: КПИ-2
Готовность к серийному производству: 1 квартал 2016 года
В течение пяти лет с 2011 по 2015 год в АО «МЦСТ» выполнялись проекты по созданию высокопроизводительного одноядерного микропроцессора Эльбрус-1С+, удовлетворяющего требованиям низкого энергопотребления. В результате этой работы в 2015 году появились реализация такого микропроцессора и опытный образец вычислительного комплекса (стенда) на его основе, включающего контроллер периферийных интерфейсов КПИ-2.
Выполненные на стенде измерения показали, что мощность, рассеиваемая ядром микропроцессора, работающего на тактовой частоте 1 ГГц, не превышает 5 Вт.
При этом пиковая производительность на вычислительных задачах вещественной арифметики составляет 23 GFLOPs. Эльбрус-1С+ - это первый микропроцессор архитектуры Эльбрус, в котором реализовано динамическое управление из операционной системы (ОС) частотой и напряжением питания микропроцессорного ядра.
Измерения выполнялись на стенде, включающем опытный образец вычислительного комплекса, построенного на микропроцессоре Эльбрус-1С+, и контроллер периферийных интерфейсов КПИ-2. При измерениях использовалось ядро ОС РВ Эльбрус с доработками, обеспечивающими программный доступ к управляемому источнику питания, встроенному в микропроцессорное ядро датчику температуры, регистрам управления частотой. С помощью программно-доступного источника питания в процессе эксперимента измерялись значения тока утечки, входного напряжения и осуществлялось управление входным напряжением.
На первом этапе эксперимента был определен набор из 10 состояний pstates, на которых ОС устойчиво работала при условии 100-процентной загрузки ядра микропроцессора вычислительной задачей, в качестве которой использовался тест измерения пиковой производительности.