Советский процессор Эль-90

santey-tm — 31.01.2021 У большинства сограждан до сих пор в голову накрепко вбито множество антисоветских штампов.
Одним из них является уверенность в том, что советская электроника и вычислительная техника безнадежно отставали от западной, причем навсегда.
Хотя в реальности дело обстояло не совсем так: да, некоторое отставание было, но далеко не настолько критичное, как это принято считать.
По моим оценкам, в среднем 3-5 лет, а по некоторым позициям иногда вообще шли вровень.

Этот вопрос я подробно осветил в комментариях на сайте известного блогера burckina-faso

Например, здесь, здесь, здесь и здесь

Среди всего прочего, был упомянут советский процессор Эль-90.
Гугление на эту тему показало, что сведений в сети о нем очень немного и все они отрывочные;
А ведь речь идет о сенсации: в СССР уже в 1990г был создан оригинальный процессор уровня Intel Pentium Pro (в то время как сам Pentium Pro появился только в 1995).

Сравнение с Pentium Pro не случайно: по идеологии и архитектуре он очень сильно напоминает советский Эль-90. При этом не стоит его путать с обычным Pentium: это совершенно разные архитектуры, у Pentium Pro она гораздо круче и прогрессивней, на ее основе создавались дальнейшие процессоры Intel, вплоть то Core 2 Duo, производство которого было завершено в 2011. Т.е. процессор, схожий с архитектурой Эль-90, более 10 лет производился в 21 веке, будучи процессором номер один в мире для персоналок.


Вот какие характеристики приводятся для Эль-90:

выдача до трех команд за такт
32-разрядная архитектура
упрощенный набор команд (по сравнению с Эльбрус-2), большинство команд исполняются за один такт
аппаратная поддержка языков программирования высокого уровня
исполнение по предположению
изменение порядка исполнения команд
предсказание ветвлений
переименование регистров
раздельные кэши команд и данных по 32KB
конвейеризованное устройство вещественной арифметики
поддержка многоуровневой иерархии памяти, кэш первого и второго уровня
поддержка мультипроцессорности (до 10 процессоров)
поддержка отладки, мониторинг производительности
режим "сверхнадежных вычислений" (несколько процессоров независимо производят вычисления и сравнивают результаты, а если результаты расходятся, считают заново). Этот режим требовался, потому что используемая в Эльбрус элементная база была недостаточно надежной для некоторых военных приложений

Из-за того, что сведений о Эль-90 сохранилось немного, может создасться впечатление о его некой мнимости.
Но это не так, процессор был реально создан. Есть данные о том, что для него был создан комплект масок, по другим сведениям были изготовлены прототипы.
Сведения о реальности процессора подтверждены из первых рук, одним из разработчиков.
Еще в 2014г он зашел на известный форум под ником VladiK, представился как Ковалев Владимир и поделился подробностями.

Несколько цитат оттуда:

Микро-Эльбрус - это был проект с ИТМиВТ, и командой Пентковского: сделали маленький Эльбрус на его автокод, сиречь Эль-90 — говорят, это 1-кристальный Эльбрус с некой примесью RISC-идей. Вы не могли бы подробней про него рассказать?

Да, Эльбрус, и не с некоторой,а на мой взгляд фактически полной RISC архитектурой,ну да, с экзотикой от большого Эльбруса. Команд всего было около 30, в основном однотактные - АЛУ ,полторатактные - БИНД(это наверняка, эти два блока делал я), плавающая точка в конвейере(уже не помню сколько, но шустро, Пентковский очень придирчиво контролировал производительность, и торжественно нам объявлял, что "задача обтекания потоком крыла" или "умножение матриц с определителем близким к вещественному нулю" считается быстро).
Из интересного - исполнение по "зацеплению", это когда результат команды находящейся в конвейере использовался другой командой также находящейся в конвейере, то обмен шел минуя регистровый файл - из блока в блок. Динамический контроль типов - данные и команды снабжались тегами, и например попытка сложить команду и дескриптор вызывало прерывание. Схемотехнику строили динамическую на логике типа "домино".
Что ещё, честный КМОП, 2 микрона, 2 металла.
Можно также отметить отличную работу ребят из ИТМиВТ, у них была готова модель высокого уровня, и спецификации(практически годные) на блоки,что вообще-то само по себе,как я это понимаю сейчас,было редким явлением.

а транзисторов сколько? Вещественный сопроцессор отдельный или на том же кристалле? Внешние кэш(и) был(и)?

Сколько транзисторов не помню уже к сожалению. Да, FPU был на том же кристалле (были смешные моменты с нашими братьями из ИТМиВТ).
Кэш? Хм,хороший вопрос. До системы(или хотя бы эмулятора на плате) дело не дошло, т.е. про обвес снаружи ничего сказать не могу.
Схемотехнику строили динамическую на логике типа "домино" — а сколько стадий (ступеней) конвейера, и какая итоговая частота?
С конвейером такое дело(насколько помню): их было несколько, целый - четыре такта, вещественный - шесть(?), адресный - пять(?). Считали на 25-30MHz

А вы её сейчас воспроизвести не смогли бы? Хотя бы в крупноблочном варианте. По идее, должно получиться что-то вроде MIPS R2000 или ARM 2

Воспроизвести? Честно,не знаю,никогда не думал, хотя конечно было жаль в своё время что заметок не оставил.
ARM/MIPS? - не думаю, скорее Пень-Про

Из всего написанного можно сделать вывод, что на излете СССР был создан советский RISC-процессор уровня Pentium Pro с расчетной частотой 25-30MHz, со встроенным сопроцессором.
Сейчас этот советский разработчик трудится в "забугорье", по его собственному выражению.
В том, что это именно реальный разработчик, нет никаких сомнений: в тот момент на ветке присутствовал другой разработчик по фамилии Отрохов (проектировал процессоры 1801ВМ1, 2), они друг друга узнали и мило поздоровались.

p.s.: целью поста была публикация сведений из первых рук о Эль-90, которые со временем могут быть безвозвратно утеряны.
p.p.s.: Под "Эльбрусом" подразумевается советский суперкомпьютер Эльбрус-2, Эль-90 был микропроцессорным вариантом на его основе (Не путать с Эльбрусом-3, архитектуру которого имеют нынешние российские Эльбрусы, это абсолютно разные вещи).
p.p.p.s.: на упомянутом форуме, откуда приведены цитаты, давно хозяйничает кубло патентованных антисоветчиков, это надо учитывать при его чтении

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Архив