Российский компьютер Эльбрус восстал из ада

В этом году заказчикам будут отгружены первые 100 полностью отечественных компьютеров «Эльбрус-3М», собранных на одноименных отечественных же процессорах. Как ожидается, «Эльбрусы» будут обсчитывать противоракетную и противовоздушную оборону и криптографические задачи спецслужб.

В этом году начнется серийное производство «российского суперкомпьютера» на серверах «Эльбрус-3М», рассказал CNews Александр Ким, гендиректор компании МЦСТ, занимающейся сейчас разработкой семейства «Эльбрус». По его словам, до конца 2008 г. заказчикам будет поставлено до 100 вычислительных комплексов.

«Эльбрус-3М» работает под управлением Linux МСВС, «Мобильной системы Вооруженных сил». Он собран из двух суперскалярных, то есть способных обрабатывать несколько команд за один такт, процессоров «Эльбрус». Пиковая производительность сервера — 9,6 Гфлопс (9,6x109 операций с плавающей запятой в секунду). Как пояснил Александр Ким, на базе таких серверов планируется собирать вычислительные комплексы производительностью до 0,6 Тфлопс, которые можно считать суперкомпьютерами начального уровня.

История линейки полностью отечественных компьютеров «Эльбрус» началась в 70-х гг. прошлого века в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ) с многопроцессорного вычислительного комплекса «Эльбрус-1» производительностью до 15 операций в секунду.

Комплекс «Эльбрус-2», который появился в середине 80-х, был примерно в 10 раз мощнее предшественника. Первые «советские суперкомпьютеры» применялись преимущественно в системах противоракетной обороны и на предприятиях ракетно-ядерного комплекса. Как рассказал один из их ведущих разработчиков Борис Бабаян, всего было выпущено до 200 «Эльбрусов-2» с разным числом процессоров.

«Эльбрус-3», который разрабатывался под непосредственным руководством Бабаяна, должен был стать одним из первых в мире компьютеров с суперскалярной архитектурой. «Эльбрус-3» так и не увидел свет: в начале 90-х годов работы по проекту из-за недостатка финансирования были свернуты. Его архитектурные идеи получили продолжение при разработке микропроцессоров «Эльбрус 2000» и «Эльбрус-3M» в созданном при ИТМиВТ «Московском центре SPARC-технологий», ныне известном как МЦСТ. Борис Бабаян, перешедший на работу в корпорацию Intel, где он сейчас занимает должность заслуженного инженера-исследователя подразделения Software and Solutions Group, остался научным руководителем проекта.

Как говорит Александр Ким, примененный в «Эльбрусе-3М» процессор — полностью отечественная разработка. Процессор выполнен в 130-нм топологии и содержит 75,8 млн. транзисторов на 189 мм2. Название непосредственного производителя своих процессоров в МЦСТ не конкретизируют. Сейчас в России не существует оборудования для изготовления 130-нм микросхем — первая пригодная для такого производства линия будет запущена в конце 2009 года.

В числе достоинств процессора Ким называет полную совместимость с архитектурой x86, суперскалярность (процессор «Эльбрус» умеет исполнять до 23 команд за такт) и крайне низкую потребляемую мощность 0,4 Вт/Гфлопс. Разработчики отмечают, что при решении реальных задач процессор «Эльбрус» показывает близкую к пиковой производительность. При перемножении матриц, например, по их словам, процессоры «Эльбруса-3М» демонстрируют реальное быстродействие 4,7 Гфлопс — 98% от пиковых 4,8.

Линейку процессоров «Эльбрус» в МЦСТ собираются развивать в соответствии с Законом Мура, каждые два года удваивая число транзисторов на кристалле. Как рассказывает Александр Ким, в 2009 г. МЦСТ планирует выпуск «Эльбруса-1С» на топологии 90-нм с производительностью 8 Гфлопс, а в несколько более отдаленных планах значатся 64-Гфлопсный «Эльбрус-4С» с топологией 65 нм (2012 г.) и 1-Тфлопсный «Эльбрус-16С», собранный на 32 нм (2018 г.).

Интересно, что в МЦСТ избегают поименно называть заказчиков, которым в этом году должны быть отгружены первые 100 комплексов на базе «Эльбруса-3М», однако указывают на их отраслевую принадлежность. Как уверены разработчики, их будут использовать в нуждах российской противоракетной и противовоздушной обороны и в интересах специфических ведомств, занятых криптографическими исследованиями.