KĂŒrzlich besuchte ein interessanter Gast unsere Auffahrt - einen Haushalts-PC mit einem 4-Kern-Elbrus-Prozessor mit Originalarchitektur, der von der Firma MCST entwickelt wurde. Nachdem ich mich mit den Funktionen vertraut gemacht und Leistungsmessungen durchgefĂŒhrt habe, möchte ich meine EindrĂŒcke und Ergebnisse mitteilen.
Aufgrund des groĂen Volumens ist das Material in vier Teile unterteilt:- Hardware-ĂberprĂŒfung:
- Software-ĂberprĂŒfung :
- Betriebssystemstart;
- regulÀre Software;
- Ăbersicht ĂŒber Entwicklungswerkzeuge :
- Architekturmerkmale;
- Maschinensprache;
- Entwicklungswerkzeuge;
- Benchmarking-Leistung :
- Beschreibung der Konkurrenzcomputer
- Benchmark-Ergebnisse;
- zusammenfassend.
Viel SpaĂ beim Lesen!Erwerb
ZunĂ€chst werden wir klĂ€ren, wer solche GerĂ€te kauft und warum. Computer mit inlĂ€ndischem Design werden hauptsĂ€chlich in der Verteidigungsindustrie sowie ĂŒberall dort eingesetzt, wo hohe Anforderungen an die Informationssicherheit gestellt werden - wo auslĂ€ndische Kollegen völlig unmöglich oder sehr unerwĂŒnscht sind. In jĂŒngster Zeit wurden auch vorsichtige Schritte unternommen, um diese Produkte in die Zivilbevölkerung einzufĂŒhren. Aufgrund der geringen Produktionsmengen und der damit verbundenen âbeiĂendenâ Preise können sich dies nur wenige leisten, auĂer das MilitĂ€r.Insbesondere hat unser Unternehmen diesen Computer im Rahmen eines Experiments gekauft. Wir haben eine kleine Serie von Bedienerkonsolen fĂŒr einen Simulator- und GerĂ€te-Debugging-Stand entworfen und montiert. Es wurde beschlossen, eine der Konsolen auf der Basis des neuen Elbrus zu bauen, um deren Leistung und SoftwarekompatibilitĂ€t zu bewerten. Es sollte beachtet werden, dass wir bereits langjĂ€hrige Erfahrung mit der Verwendung frĂŒherer Produkte des Unternehmens MCST hatten und ehrlich gesagt weder die Hardware noch die Software jemals besonders warmherzig waren (im vierten Teil des Artikels erfahren Sie, warum). Die Neuheit versprach jedoch sehr interessant zu sein.Ende September 2015 schickte unser Unternehmen eine Anfrage an den Hersteller - das Moskauer SPARC-Technologiezentrum. Zu diesem Zeitpunkt waren die Bedingungen wie folgt:- , ;
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- « 401âPC» , , â « », , ( , 2/3 );
- â 250 (4000 , ) ; , , , , .
Um zu verstehen, woher dieses Preisniveau stammt, sollten verschiedene Faktoren berĂŒcksichtigt werden. Erstens entfĂ€llt neben den Kosten fĂŒr die Herstellung von Mikroschaltungen ein erheblicher Anteil auf die Erstattung von Forschungs- und Entwicklungskosten und die Zertifizierung - je bedeutender, desto geringer die Auflage, aber sie sind immer noch sehr gering. Zweitens ist das im Elbrus 401 - PC-Personalcomputer installierte Prozessormodell derselbe Mikrokreis von 1891â8br (Elbrus-4C), der auch in den Servern MCST Elbrus-4.4 und BitBlaze Elbrus 4400 mit 4 Prozessoren verwendet wird. Es gibt einen Kristall auf Quad-Prozessorebene mit RDMA-KanĂ€len fĂŒr die Kommunikation zwischen Maschinen. Wenn Sie sich Ă€hnliche Intel-Angebote in der Xeon MP-Reihe ansehen und Preisschilder ĂŒber 9000 ĂŒberspringen, erhalten Sie 1000-1500 US-Dollar fĂŒr jĂŒngere Modelle - vermutlich ist der Preis von Elbrus fĂŒr den Endkunden genau der gleiche, basierend aufDie angegebenen Kosten fĂŒr einen 4-Prozessor-Server betragen 8.000 US-Dollar, und ein Motherboard mit GehĂ€use und anderem Zubehör ist ebenfalls nicht kostenlos. Und das trotz der Tatsache, dass das Produktionsvolumen des MCST um einige GröĂenordnungen niedriger ist als das der weltberĂŒhmten Marken.Hardware
Der Computerkomplex wird in einer authentischen Verpackung geliefert, deren Hitze und Heftklammern Zweifel an der Herkunft und Echtheit des Produkts ausschlieĂen.TransportbehĂ€lter und sein Inhalt
In der Box befinden sich:
- Systemeinheit ("Untereinheit" in der Terminologie des Herstellers);
- Dell E2314H Monitor;
- Tastatur Logitech K120 oder Àhnlich;
- Logitech M100 Maus oder gleichwertig;
- Bedienungsanleitung;
- Produktform;
- Packliste mit dem Inhalt der Box.
Den Unterlagen zufolge wird der Computer im Radiosender Ischewsk montiert - nur wenige Kilometer von der Produktion von Kalaschnikow-Sturmgewehren und anderen harten Dingen entfernt. Nun, das erklĂ€rt viel. Aber im Ernst, dieses Unternehmen hat eine lange Geschichte in der Herstellung von Bordcomputern und anderen FunkgerĂ€ten fĂŒr die Raumfahrtindustrie.Das Aussehen der Systemeinheit
Das GehĂ€use der Elbrus 401 - PC - Systemeinheit ist ein gewöhnlicher In - Win EMR034 - Miniturm. Und dies ist vielleicht der einzige Ă€sthetische Nachteil: Es ist nicht einmal so, dass der Hausangestellte billige chinesische Schneiderroben trĂ€gt, aber einfach das Aussehen dieser Kleidung entspricht nicht dem Status eines 4000-Dollar-Computers. Was mich daran gehindert hat, einen billigen, aber zumindest Ă€uĂerlich wirksamen oder elegant strengen Fall anzunehmen (ohne die lĂ€cherliche Kombination einer glĂ€nzenden Vorderseite mit matten Seiten), bleibt der Autor ein RĂ€tsel. Immerhin genĂŒgte es den Instinktdesignern, recht anstĂ€ndige Komponenten in die Systemeinheit einzubauen, wofĂŒr es zumindest keine Schande ist.Die Innenansicht der Systemeinheit
Das GehÀuse enthÀlt keine Garantiedichtungen. Daher können wir die Wand entfernen und sicherstellen, dass die Innenseiten im Allgemeinen der Beschreibung entsprechen:
- MBE2SâPC v4 microATX «â4» Thermaltake Slim X3 II;
- Kingston ValueRAM DDR3â1600 registered ECC 8 (KVR16R11D8/8);
- Kingston CompactFlash ultimate 266X 16 (CF/16GB-U2) â x86-;
- Kingston SSDNow mS200 120 (SMS200S3/120G) â ;
- WD Caviar Black 1 (WD1003FZEX-00MK2A0) â , ;
- Lite-On iHAS124;
- Gigabyte Radeon R5 230 (GV-R523D3-1GL) â Silicon Motion SM718;
- PowerRebel (PowerMan) IPâS450HQ7â0 450 .
GeringfĂŒgige Abweichungen zwischen Spezifikationen und RealitĂ€t sind aufgrund einer natĂŒrlichen Aktualisierung des Marktspektrums von Komponenten möglich: In der Dokumentation wurde beispielsweise eine Grafikkarte erwĂ€hnt, die auf einem Ă€lteren Radeon HD 6450-Prozessor basiert, andere Tastatur- und Mausmodelle wurden erwĂ€hnt.Das Layout der Elemente auf dem Motherboard
Das HerzstĂŒck des Elbrus 401 - PC-Computers ist, wie der Name des Modells andeutet, ein 4-Kern-Elbrus-4C-Prozessor (1891BM8YA), der frĂŒher als Elbrus-2S bekannt war: Der numerische Index wurde offenbar aus MarketinggrĂŒnden neu zugewiesen gleich der Anzahl der Kerne und der Rolle des Buchstabens S, was das System-on-Chip-Konstrukt bedeutete, wird jetzt vom russischen "C" ("System auf einem Chip"; ICST interpretiert diesen Begriff auf seine eigene Weise) ausgefĂŒhrt. Es gibt verschiedene Modifikationen, die sich in der Frequenz unterscheiden: 800 MHz (1891BM8BYA), 750 MHz (1891BM8BYA), 600 MHz (1891BM8BYA) - die erste davon ist auf dem Computer installiert. Mit den Schaltern auf dem Motherboard können Sie abnormale Frequenzen einstellen:- fĂŒr Kerne - 750, 800 (standardmĂ€Ăig), 900, 1000 MHz;
- fĂŒr Prozessor-E / A-KanĂ€le - von 300 bis 650 MHz mit einem Schritt von 50 MHz (standardmĂ€Ăig - 500 MHz);
- fĂŒr den Systembus - von 340 MHz bis 500 MHz (Standard) mit einem Schritt von 33 MHz;
- fĂŒr die Kernsynchronisation - 100 oder 125 MHz (Standard).
Ein paar weitere Schalter werden verwendet, um die Versorgungsspannung zu erhöhen oder zu verringern, aber wir haben nicht mit Ăbertakten experimentiert - jeder, der wirklich schnell will, kann auf den angekĂŒndigten Elbrus-8C warten: Dort betrĂ€gt die Nennfrequenz 1300 MHz, und es gibt doppelt so viele Kerne.Blockdiagramm der Hauptplatine
Der Systemaustauschcontroller ("North Bridge") ist in den Prozessorchip eingebaut. Es enthĂ€lt einen 3-Kanal-DDR3â1066-Speichercontroller (PC3â8500) mit FehlerkorrekturunterstĂŒtzung. Der Computer verfĂŒgt ĂŒber 8-Gigabyte-Register-SpeichersteckplĂ€tze, die in zwei BĂ€nken angeordnet sind. Die maximale lokale SpeicherkapazitĂ€t jedes Prozessors betrĂ€gt 48 GB. Wir haben jedoch nicht geprĂŒft, ob die Desktop-Karte mehr als die vom Hersteller installierten 24 GB verarbeiten kann. Eines ist klar: Da es sich um einen Einzelprozessor-Computer handelt, bleiben die Interprozessor-KommunikationskanĂ€le inaktiv, ebenso wie der zweite IOLink-E / A-Kanal, der entweder fĂŒr die Kommunikation mit einem Peripherieschnittstellen-Controller oder fĂŒr den Fernzugriff auf den Speicher anderer Computer ausgelegt ist.PCI-GerĂ€teliste (komplett auf Pastebin )00: 00.0 PCI-BrĂŒcke: MCST PCI-Express-BrĂŒcke (Version 01)
00: 01.0 PCI-BrĂŒcke: Intel Corporation Device e3e3 (Version 01)
01: 00.0 PCI-BrĂŒcke: MCST PCI-BrĂŒcke (Rev. 05)
01: 01.0 Ethernet-Controller: Intel Corporation-GerÀt 4d45 (Version 01)
01: 02.0 IDE-Schnittstelle: Intel Corporation Device 4d49 (Version 80)
01: 02.1 Serieller Multiport-Controller: Intel Corporation-GerÀt 0002 (Version 05)
01: 02.2 Kommunikationscontroller: Intel Corporation Device 8000
01: 02.3 Multimedia-Audio-Controller: Cirrus Logic Crystal CS4281 PCI Audio (Version 01)
01: 03.0 SATA-Controller: Intel Corporation-GerÀt 4748
01: 04.0 USB-Controller: Intel Corporation-GerÀt 554f
01: 04.1 USB-Controller: Intel Corporation Device 5545
02: 03.0 VGA-kompatibler Controller: Silicon Motion, Inc. GerÀt 0718 (rev a0)
03: 00.0 VGA-kompatibler Controller: Advanced Micro Devices [AMD] von ATI Caicos [Radeon HD 6450]
03: 00.1 AudiogerÀt: Advanced Micro Devices [AMD] von ATI Caicos HDMI Audio [Radeon HD 6400 Series]
USB-GerÀteliste ( voll auf Pastebin )Bus 001 GerÀt 001: ID 1d6b: 0002 Linux Foundation 2.0-Root-Hub
Bus 001 GerÀt 002: ID 04b4: 6560 Cypress Semiconductor Corp. CY7C65640 USB-2.0 "TetraHub"
Bus 001 GerÀt 003: ID 04b4: 6560 Cypress Semiconductor Corp. CY7C65640 USB-2.0 "TetraHub"
Bus 002 GerÀt 001: ID 1d6b: 0001 Linux Foundation 1.1-Root-Hub
Der Peripherieschnittstellen-Controller ("South Bridge") auf dem 1991VG1Y-Chip implementiert PCI- und PCI Express-Busse, enthĂ€lt ATA 100 MB / s- und SATA 300 MB / s-Controller sowie Ethernet 100/1000 Mb / s. Externe Controller implementieren USB 2.0- und RS-232-Schnittstellen sowie UnterstĂŒtzung fĂŒr den Anschluss von Display, Lautsprechern und Mikrofon. Es ist bemerkenswert, dass der serielle und parallele Port-Controller die IEEE 1284-Schnittstelle implementiert, aber es gibt keinen LPT-Port auf der Karte. ZusĂ€tzlich gibt es eine Verkabelung fĂŒr GPIO, aber der Stecker selbst ist nicht verlötet.Da es sich bei allen anderen Computerkomponenten um KonsumgĂŒter handelt, ist es nicht sinnvoll, diese im Detail zu betrachten. Wir stellen nur ein Merkmal fest: Mit der allgemeinen Demokratie der gesamten Struktur und sogar der ausdrĂŒcklichen Erlaubnis, externe und interne Komponenten durch Ă€hnliche zu ersetzen, wird das Solid-State-Laufwerk mit dem Motherboard verschraubt und versiegelt: Die Muttern sind lackiert. Dies erschwert die Experimente erheblich, da sich alle Dateien des Systems und der Benutzerdaten auf dieser Festplatte befinden. Das Extrahieren und Erstellen einer Sicherungskopie auf einem anderen Computer funktioniert nicht. Es ist uns jedoch nicht gelungen, eine Live-Festplatte fĂŒr x86 zu verwenden und zu starten Vollzeitsystem im Einzelbenutzermodus mit angeschlossenen schreibgeschĂŒtzten Laufwerken.Versiegelte SSD-Halterung
Update ab dem 2. Februar 2016. Die Kommentare erinnern an die Existenz von OST 107.460091.014 âGewindeverbindungen. Methoden und Arten des Schutzes gegen Selbstschrauben â, was darauf hindeutet, dass die Farbschicht in erster Linie als zusĂ€tzlicher Stopper fĂŒr Muttern dienen kann. Es ist möglich, dass dies der Fall ist, aber in der Welt der Verbindungselemente gibt es alternative Lösungen, die eine mehrfache Verwendung ermöglichen.KritikwĂŒrdig ist auch das KĂŒhlsystem. Einerseits macht es seine Aufgabe: Selbst bei lĂ€ngerer Belastung erwĂ€rmt sich der ProzessorkĂŒhlkörper nicht ĂŒber 33 ° C (Softwaretools zur Ăberwachung der Innentemperatur des Kerns, z. B. MBmon oder Sensor)wurden nicht gefunden) und die Ventilatoren der SĂŒdbrĂŒcke und des GebĂ€udes wurden einfach nicht installiert - wahrscheinlich werden sie nur unter schwierigen klimatischen Bedingungen benötigt. Andererseits macht dieses System nicht viel LĂ€rm, kann aber nicht behaupten, ein leiser Computer zu sein. Wir haben nicht herausgefunden, wer schuld ist, der LĂŒfter im Netzteil oder der LĂŒfter am Prozessor, aber wir stellen fest, dass alle AnschlĂŒsse auf dem Motherboard 4 Kontakte haben (was auf die Impulssteuerung der LĂŒftergeschwindigkeit hinweist) und der Prozessor einen 3-poligen hat kĂŒhler.Von den sehr kleinen Fehlern: Auf dem Motherboard ist die Pinbelegung des Frontplattenanschlusses nicht signiert, an den die Power- und Reset-Tasten sowie die Power- und Drive-AktivitĂ€tsanzeigen angeschlossen sind. Wenn Sie die Kabel abziehen, ist es fast unmöglich, ohne Dokumentation herauszufinden, was passiert - der Feind kann den Computer nicht einschalten, das Land kann ruhig schlafen.Die Dokumentation wurde âgemÀà der Chartaâ erstellt: ausschlieĂlich in gedruckter Form, mit einem Umschlag aus Packpapier und gegebenenfalls handschriftlichen Notizen. Dort wird die Hardware ausreichend detailliert beschrieben, sodass Sie sich mit den oben genannten Schemata vertraut machen konnten. Aber wenn es um den Softwareteil geht - hier passt die gesamte Bedienungsanleitung auf zwei Seiten und lautet wie folgt: âGeben Sie einen Auftrag, um die Arbeit abzuschlieĂen, warten Sie, bis der Auftrag abgeschlossen ist, und schalten Sie den Computerkomplex ausâ (es wird nicht gemeldet, was zu tun ist, wenn die bewusstlose Maschine sich weigert, den Auftrag auszufĂŒhren; weggelassen; sogar solche Details, mit welchem ââBefehl oder mit welchen Knöpfen, um diesen Befehl zu erteilen, und wem speziell, um ihn zu erteilen - vielleicht sollten wir einen allgemeinen Befehl fĂŒr die Garnison erteilen?). Die Berichterstattung ĂŒber einen gröĂeren Teil der Fragen beruht auf dem Senden an andere Dokumente, die anscheinendmuss separat angefordert werden - die Dokumentation ist nicht öffentlich zugĂ€nglich.Im nĂ€chsten Teil des Artikels werden wir uns mit Software befassen - dem Elbrus-Betriebssystem mit seinen Anwendungen.