Вы здесь

Центральный процессор «Эльбрус-16С» (ТВГИ.431281.028)


Микросхема центрального процессора 1891ВМ038 — вычислитель серверного класса с аппаратной поддержкой виртуализации и расширенным адресным пространством оперативной памяти. Содержит 16 ядер архитектуры «Эльбрус» 6-го поколения с тактовой частотой до 2000 МГц и встроенный контроллер периферийных интерфейсов 3-го поколения. Позволяет строить многопроцессорные серверы и высокопроизводительные рабочие станции.

Информация

Микропроцессор «Эльбрус-16С» (1891ВМ038) — высокопроизводительный процессор общего назначения с улучшенной архитектурой Эльбрус, позволяющей выполнять до 1,5 трлн. операций с плавающей запятой в секунду. Спроектирован и изготовлен по технологическим нормам 16 нм, реализует технологии энергосбережения.

Особенности «Эльбрус-16С»:

  • Оригинальная архитектура Эльбрус, обеспечивающая высокую производительность в математических расчётах, криптографии, цифровой обработке сигналов.
  • Аппаратная поддержка защищенных вычислений. Отдельный стек вызовов, дающий преимущества с точки зрения информационной безопасности.
  • Аппаратная поддержка виртуализации для повышения эффективности использования оборудования.
  • Аппаратная поддержка динамической двоичной трансляции машинных кодов х86 (х86-64) без перекомпиляции программ.
  • Температурный диапазон от −40 до +90 градусов.

Наличие 4 каналов доступа к памяти и возможность объединения до 4 процессоров в модуле позволяют строить масштабируемые вычислительные комплексы, обеспечивающие высокую скорость обработки и передачи информации.

Варианты наименования
Кириллица Эльбрус-16С, 1891ВМ038
Латиница Elbrus-16S (ранее — Elbrus-16C), 1891BM038
Документация Микросхема интегральная 1891ВМ038 (ТВГИ.431281.028)
Характеристики
Номенклатура
Серия микросхемы 1891ВМ038
Модельный ряд 1891ВМ03A8 — с тактовой частотой до 2000 МГц
1891ВМ03B8 — с тактовой частотой до 1800 МГц
Технические характеристики
Архитектура Эльбрус, версия 6
Масштабируемость 16 ядер в процессоре
4 процессора в модуле
  ↳ 3 межпроцессорных канала (IPCC) по 16 Гбайт/с
  ↳ 1 из каналов мультиплексирован с PCI-E / КПИ
2 процессора в модуле
  ↳ 1 межпроцессорный канал, объединяющий до 3-х IPCC
  ↳ 1 из каналов мультиплексирован с PCI-E / КПИ
Тактовая частота до 2000 МГц (1891ВМ03A8)
до 1800 МГц (1891ВМ03B8)
Пиковая производительность 50 операций в такт в каждом ядре (8 цел., 24 веществ.)
1536 GFLOPS FP32, 768 GFLOPS FP64
Кэш-память L1: 64 Кбайт данные + 128 Кбайт команды в каждом ядре
L2: 1 Мбайт в каждом ядре, 16 Мбайт суммарно
L3: 32 Мбайт в процессоре
Оперативная память 4 канала DDR4-2400 ECC, до 76,8 Гбайт/с
  ↳ поддерживаются только модули DDR4 ECC
  ↳ см. общие требования и список совместимости
1024 Гбайт на процессор (512 Гбайт на канал)
256 Тбайт адресное пространство машины
Встроенный контроллер периферийных интерфейсов
Модель встроенный контроллер 3-го поколения (EIOH)
Контроллеры PCI 32 внешние линии PCI Express 3.1 на 4 контроллерах
  ↳ 16 линий PCI-E мультиплексированы с IPCC № 3:
    • PCI-E x16 ∙ 1 / x8 ∙ 2
    • IPCC x8 + PCI-E x8 ∙ 1 / x4 ∙ 2
    • IPCC x16
  ↳ 16 линий PCI-E мультиплексированы с WLCC (КПИ-2):
    • PCI-E x16 ∙ 1 / x8 ∙ 2
    • WLCC x8 + PCI-E x8 ∙ 1 / x4 ∙ 2
    • WLCC x16 (x8 в инженерных образцах)
Контроллеры Ethernet 1 контроллер 10GBase-KR
2 контроллера 2.5GBase-T / 1000Base-T
  ↳ каналы Ethernet мультиплексированы с 2 каналами SATA:
    • SATA ∙ 2 + 10GbE∙ 1 + 2.5GbE ∙ 1 (1GbE ∙ 1)
    • SATA ∙ 2 + 2.5GbE ∙ 2 (1GbE ∙ 2)
    • SATA ∙ 2 + 2.5GbE ∙ 1 + 1GbE ∙ 1
    • SATA ∙ 4
поддержка синхронизации IEEE 1588 (PTP)
Контроллеры SATA 4 канала SATA 3.0 на 1 контроллере AHCI
  ↳ 2 из каналов мультиплексированы с каналами Ethernet
Контроллеры USB 4 канала USB 3.0 на 1 контроллере XHCI
4 канала USB 2.0/1.1 на 1 контроллере EHCI/OHCI
  ↳ возможно объединение в 4 порта USB 3.0/2.0/1.1
Контроллеры Audio 1 интерфейс стандарта Intel HD Audio
1 поток воспроизведения, 1 поток записи, 6 каналов в потоке
8, 16, 20, 24, 32 бита разрядность квантования
6–192 кГц частота дискретизации
Контроллеры LPC 2 порта RS-232 (115,2 кбит/с)
5 каналов I²C/IPMB (1 МГц)
1 шина SPI на 4 устройства (50 МГц)
16 линий GPIO и модуля привязки времени
1 контроллер внешних прерываний ввода-вывода (IOEPIC)
1 системный таймер, 1 сторожевой таймер
1 контроллер управления питанием микросхемы (PMC)
1 контроллер управления питанием системы (SPMC)
1 контроллер датчиков температуры и напряжения (PVT)
2 канала управления вентиляторами (PWM)
1 контроллер интерфейса тестирования JTAG
Внешний контроллер периферийных интерфейсов
Применение при необходимости расширения набора интерфейсов
Связи 1 канал ввода-вывода WLCC, до 8 Гбайт/с в каждую сторону
  ↳ мультиплексирован с PCI Express
Совместимость КПИ-2 (1991ВГ2Я) — в режиме 5 Гбайт/с
Технологические параметры
Топология 12 млрд. транзисторов
16 нм техпроцесс, 618 мм² площадь кристалла
Корпус 78×63×5,3 мм
4804 контакта HFC BGA
Электропитание 0,8 В, 1,2 В, 1,5 В, 1,8 В, 3,3 В
170 Вт макс. динам., 80–90 Вт типов. рассеив. (1891ВМ03A8)
163 Вт макс. динам., 70 Вт типов. рассеив. (1891ВМ03B8)
130 Вт макс. рассеив.
Условия эксплуатации температура среды (корпуса) −40…+90 °C
предельная температура среды −60…+125 °C
давление от 10⁻⁶ мм рт. ст. до 3 атм.
влажность до 98 % при температуре +35 °C
Доступность ведётся подготовка серийного производства в 2022 году
Поддержка

Документация

Краткая презентация — PDF (0,8 Мбайт).

Руководство по эксплуатации:

  • Часть 1. Описание устройства микропроцессора и его эксплуатационные характеристики — PDF (3,0 Мбайт).
  • Часть 2. Описание управляющих регистров центральной части процессора — по запросу.
  • Часть 3. Описание управляющих регистров встроенного контроллера периферийных интерфейсов — по запросу.
Галерея