Elbrus-B: 20 let starý výrobní proces
Procesor Elbrus-B má být vyráběn pomocí 90nm procesu, což je technologie, která byla aktuální zhruba před 20 lety. Pro srovnání – právě touto technologií se vyráběly procesory Intel Pentium 4, AMD Athlon 64 nebo čip pro herní konzoli PlayStation 3. Volba této zastaralé technologie není překvapivá – Rusko nemá přístup k modernějším výrobním procesům kvůli mezinárodním sankcím a technologickým omezením.
Podle hlavního architekta projektu Jevgenije Babajana má být výkon mikroprocesoru Elbrus-B vyráběného 90nm technologií srovnatelný s výkonem zahraničních procesorů typu RISC-V, x86, PowerPC nebo ARM vyráběných 14nm technologií. Používá se u něj odlišný přístup k architektuře, než u procesorů světových výrobců.
Zdroj: C-news
Architektura s úplným paralelismem
Hlavním prvkem nové architektury má být programovací jazyk El-22. Ten byl speciálně navržen pro plné využití výpočetního paralelismu. Tento jazyk má umožnit efektivnější využití všech výpočetních jednotek procesoru současně. To by mohlo vysvětlit tvrzení o dramatickém nárůstu výkonu.
Babajan dokonce prohlašuje, že výkon procesoru Elbrus-B vyráběného budoucí 5nm technologií pravděpodobně nikdy nebude dosažen na zahraničních architekturách. Toto tvrzení naznačuje, že ruští inženýři věří v zásadní architektonickou výhodu své konstrukce oproti etablovaným řešením od Intelu, AMD či ARM.
Mohlo by vás zajímat
Srovnání se současnými architekturami
Současné špičkové procesory využívají výrobní procesy 3nm nebo 5nm, přičemž architektura x86 od Intelu a AMD dominuje desktopovému a serverovému trhu. ARM procesory se prosadily v mobilních zařízeních a postupně pronikají i do serverového segmentu. RISC-V představuje otevřenou architekturu s rostoucím významem.
Tvrzení, že 90nm Elbrus-B dokáže konkurovat 14nm čipům světových výrobců, by znamenalo revoluci v oblasti efektivity architektur. Současné procesory dosahují vysokého výkonu kombinací výrobní technologie, složitých predikčních mechanismů a rozsáhlých vyrovnávacích pamětí.
Zdroj: cnews
Technické výzvy paralelního zpracování
Úplný výpočetní paralelismus, který slibuje jazyk El-22, představuje jeden z nejnáročnějších problémů v oblasti procesorových architektur. Zatímco současné procesory využívají různé formy paralelismu, dosažení skutečně úplného paralelismu vyžaduje vyřešení řady problémů. Pokud by se ruským inženýrům podařilo tyto problémy vyřešit, mohlo by to skutečně vést k nárůstu výkonu. Historie výpočetní techniky však ukazuje, že podobné sliby o revolučních architekturách často naráží na praktické limity.
Projekt vzniká v kontextu mezinárodních sankcí, které Rusku ztěžují přístup k nejmodernějším polovodičovým technologiím. Omezení dovozu pokročilých čipů a výrobního zařízení nutí ruský průmysl spoléhat se na starší, ale dostupné technologie. Hledají proto také alternativní přístupy k dosažení konkurenceschopného výkonu.
Řada procesorů Elbrus se vyvíjí již několik let. Cílem je samozřejmě snížit závislost na západních technologiích. Dosavadní generace těchto procesorů, včetně modelů Elbrus-4C a Elbrus-8C, ale nedosahovaly výkonu srovnatelného s komerčními řešeními od Intelu či AMD.
Mohlo by vás zajímat
Skeptický pohled technologické komunity
Kombinace tvrzení o 200× nárůstu výkonu, použití zastaralé 90nm technologie a revolučního programovacího jazyka vyvolává v odborné komunitě skepsi. Většina expertů považuje tato tvrzení za marketingovou hyperbolu spíše než za realistické technické cíle.
Odborníci poukazují na to, že i světoví lídři v oblasti procesorů dosahují postupných zlepšení výkonu spíše v řádu desítek procent než stovek násobků. Navíc přechod na nové architektonické přístupy obvykle trvá mnoho let vývoje a optimalizace.
Úspěch celého projektu bude pravděpodobně záviset na schopnosti programovacího jazyka El-22 skutečně využít slibovaný úplný výpočetní paralelismus. Historie ukazuje, že i nejlepší hardwarové architektury selhávají bez adekvátní softwarové podpory.
Projekt Elbrus-B každopádně představuje zajímavý experiment v oblasti vývoje procesorů za ztížených podmínek a jeho výsledky budou sledovány technologickou komunitou po celém světě. Bez ohledu na konečný výsledek může přinést poznatky o alternativních přístupech k procesorovým architekturám.
Zdroj: Wikipedia
Historie alternativních přístupů v ruské informatice
Snaha o nalezení alternativních cest v procesorovém designu není v ruské informatice novinkou. Historicky se sovětští a ruští inženýři několikrát pokusili o odlišné přístupy k výpočetní technice. Jedním z nejznámějších experimentů byl vývoj počítačů pracujících s trojkovou soustavou místo obvyklé binární. Šlo o tzv. ternární počítače, které používají trojkový (ternární) číselný systém (0, 1, -1).
Trojková číselná soustava může být teoreticky efektivnější než běžně používaný binární systém, protože umožňuje úspornější zápis čísel, což se může promítnout do nižší spotřeby paměti a lepšího výkonu. V 50. a 60. letech minulého století se touto myšlenkou zabývali sovětští inženýři, kteří vytvořili několik funkčních počítačů, například známou sérii Setun. Ačkoliv tyto projekty ukázaly, že je technicky možné takové stroje postavit, do širšího využití se nikdy nedostaly. Důvodem byla převaha binárních technologií a vysoké náklady na vývoj potřebného hardware.
Podobně jako dnešní projekt Elbrus-B představovaly i tyto snahy cestu k větší technologické nezávislosti skrze originální a netradiční architektonická řešení.
