Мультиклет и Кварк

[vak]

Всю последнюю неделю новостные ленты пестрят радостными сообщениями про российский процессор принципиально новой архитектуры:

• CNews: Российский процессор принципиально новой архитектуры уже в производстве
• РИА Новости: Резидент "Сколково" выпустил первую партию ГЛОНАСС-микропроцессоров
• Известия: «Сколково» бросает вызов Санта-Кларе
• Газета "Взгляд": Первая партия мультиклеточных процессоров произведена в России
• "Сделано у нас": Проект «Мультиклет» отмечен Академией инженерных наук

В целом хорошее, положительное дело.  Команду разработчиков можно поздравить с изобретением действительно оригинальной архитектуры и получением инвестиций на её воплощение.  Но.  При ближайшем рассмотрении вся поднятая шумиха начинает вызывать подозрения.  Слишком много звучит противоречивых, неподтверждённых, да и просто ложных высказываний.  Я понимаю, что нынешнему поколению советских людей хочется хоть чем-нибудь гордиться: космосом, хоккеем, большим теннисом, ну или хотя бы процессором.  Но заменять реальную инженерную разработку имитацией успеха всё же не стоит.  Уже и про Линукс фантазируют, и про замену Интелу, а между тем всё на что может претендовать Мультиклет - микроконтроллеры и быстрая обработка цифровых сигналов.

На Хабре появилась взвешенная статья "Критический взгляд со стороны на процессоры Мультиклет", где озвучены многие сомнительные места.  А я конспективно пройдусь по списку преимуществ новой архитектуры, заявленному на официальном сайте Мультиклет.

• Увеличение производительности при одновременном снижении энергопотребления - не представлено никаких реальных данных по сравнению производительности с другими архитектурами.  Например Dhrystone или Specmark.
• «Естественная» реализация параллелизма (без решения задачи распараллеливания) - хотелось бы видеть примеры такого распараллеливания, хотя бы для простых известных алгоритмов. 
• Уменьшение площади кристалла - отсутствуют данные для сравнения.
• Эффективная реализация любого класса задач (коммутационная среда не вносит каких-либо ограничений в межклеточный обмен данными) - не подтверждено цифрами.  Боюсь, главный тормоз будет в подгрузке потока инструкций.
• Выполнение задачи без перекомпиляции на любом количестве клеток - в качестве доказательства меня бы устроил запуск какого-нибудь простого кода на RTL-симуляторе процессора с разным количеством клеток. 
• Непрерывное выполнение программы при деградации аппаратной среды (отказ клеток) - интересно, как это работает при отсутствии в процесоре схем контроля и отключения клеток.
• Дефектоустойчивость производства (кристалл считается годным, даже при отбракованности части клеток) - аналогично.

Печалит отсутствие симулятора и компилятора Си для заявленной архитектуры.  На мой взгляд, имело бы смысл всю разработку затевать именно с этого, и при получении хороших результатов выпекать кремний.  А так телега впереди лошади.

Между тем, незамеченным прошло другая интереснейшая вещь: процессор "Кварк", разработанный дизайн-центром KM211.   Абсолютно оригинальный RISC-процессор с интересными параметрами, компилятор GCC, работающий Линукс, готовая микросхема К5512БП1Ф.

 

С документацией, правда, тоже хреново. 

Comments

[superzveruga.livejournal.com]

"Уничтожительная" статья на хабре о мультиклете держится на комментариях beeruser, который в то же время совершает порадоксально глупые ошибки объясняя архитектуру Эльбруса 2С+

...2C+ это не «тот самый» Эльбрус — это банальный Sparc с DSP...

Что совершенно неверно. Эльбрус это своя уникальная VLIW архитектура. Серия SPARC процессоров от МЦСТ называется RXXX.

beeruser потому не понял mikanoid, потомучто он пытался распаралеливать команды по клеткам, а в Мультиклете распаралеливаются не только команды но и каждая команда! Т. е. одна команда может выполняться сразу на 4 (в зависимости от количества клеток) ALU. При этом обмен информацией, которая нужна для исполнения одной или группы команд происходит по возможности через межклеточные связи (коммутатор). Что исключает потребность в использовании памяти и, соответственно, ускоряет производительность в те моменты, когда вместо обращения к памяти происходит считывание из коммутатора.

[vak]

Чехарда с Эльбрусом это отдельная анекдотическая история. Эльбрус-2С+ имеет архитектуру VLIW (Бабаян). Эльбрус-S это SPARC (Sun Microsystems). Но самое смешное, что ни то, ни другое не имеет никакого отношения ни к Эльбрусу-2, ни к Эльбрусу - безадресая стековая архитектура имени Бурцева и Пентковского.

Что вы имеете в виду под распараллеливанием каждой команды? Обычно одна инструкция процессора выполняется за один такт. Можете ли вы привести пример кода с выполнением сразу на 4 ALU? Иначе непонятно.

[superzveruga.livejournal.com]

Эльбрус-S это тоже технология VLIW. Все процессоры SPARC имеют маркировку RXXXX!

Хотите лучше понять Мультиклет читайте http://habrahabr.ru/post/163057/

[superzveruga.livejournal.com]

Вот с чего вы взяли, что Эльбрус-S это SPARC? Зайдите на сайт МЦСТ и прочитайте спецификацию. :)

[vak]

Хорошо, согласен: теперь вижу, что Эльбрус-S это более ранний одноядерный вариант Эльбрус-2С+, минус DSP.

На сайте МЦСТ микропроцессоры с архитектурой SPARC везде аккуратно именуются как Rxxx, все честно. Но вычислительный комплекс на их основе - уже Эльбрус-90 микро. Операционная система тоже Эльбрус (на базе Linux).

[superzveruga.livejournal.com]

http://www.mcst.ru/b_8-9.shtml

...Микросхема, разработанная на базе микропроцессора «Эльбрус»...

Первый Эльбрус это архитектура Е2К!

...Ядро микросхемы является высокопроизводительным универсальным процессором с архитектурой широкого командного слова...

Т. е. VLIW, а не SPARС!

...Архитектура микросхемы содержит средства поддержки выполнения программного обеспечения платформы х86, перетранслированного в коды «Эльбрус-S»...

Этой функцией обладают только процессоры с архитектурой E2K от МЦСТ!

Вот, черным по белому написано, что это никакой не SPARC!