Эльбрус/архитектура: различия между версиями
м (→Ссылки: -]) |
м (→Ссылки: +1) |
||
| (не показано 6 промежуточных версий этого же участника) | |||
| Строка 4: | Строка 4: | ||
Оригинальная 64-битная Little Endian VLIW; также известна как "Эльбрус-2000" (сокращённо e2k). | Оригинальная 64-битная Little Endian VLIW; также известна как "Эльбрус-2000" (сокращённо e2k). | ||
Не путать со SPARC и иными RISC, а также x86 (CISC). | [[эльбрус/faq|Не путать]] со SPARC и иными RISC, а также x86 (CISC). | ||
[[Файл:E2k arch m.png|мини|right|Архитектура ядра Эльбрус]] | [[Файл:E2k arch m.png|мини|right|Архитектура ядра Эльбрус]] | ||
| Строка 10: | Строка 10: | ||
== Версии == | == Версии == | ||
[[Модели процессоров Эльбрус|Микропроцессоры "Эльбрус"]] различаются версиями микроархитектуры и системы команд; на | [[Модели процессоров Эльбрус|Микропроцессоры "Эльбрус"]] различаются версиями микроархитектуры и системы команд; на март 2022 года известны следующие: | ||
* v2: "[[Эльбрус-2С+]]", "Эльбрус-2СМ" <small>(устарела с лета 2018<ref>нет поддержки в OSL после 3.0-rc35, где ядро 3.14.79 и компилятор 1.21.25</ref>)</small> | * v2: "[[Эльбрус-2С+]]", "Эльбрус-2СМ" <small>(устарела с лета 2018<ref>нет поддержки в OSL после 3.0-rc35, где ядро 3.14.79 и компилятор 1.21.25</ref>)</small> | ||
* v3: "[[Эльбрус-4С]]" (уходящая) ''<small>e4c, он же e2s</small>'' | * v3: "[[Эльбрус-4С]]" (уходящая) ''<small>e4c, он же e2s</small>'' | ||
* '''v4: "[[Эльбрус-8С]]", "[[Эльбрус-1С+]]" | * '''v4: "[[Эльбрус-8С]]", "[[Эльбрус-1С+]]"''' (предыдущая серийная) ''<small>e8c, он же p1; и e1cp, он же e1c+ или p2</small>'' | ||
* '''v5: "[[Эльбрус-8СВ]]"''' (серийная, расширенные векторные вычисления) ''<small>e8c2, он же p9</small>'' | * '''v5: "[[Эльбрус-8СВ]]"''' (серийная, расширенные векторные вычисления) ''<small>e8c2, он же p9</small>'' | ||
* v6: "[[Эльбрус-16С]]", "[[Эльбрус-12С]]", "[[Эльбрус-2С3]]" (инженерные образцы, [https://www.youtube.com/watch?v=f_hwK0zM9y8&t=24m25s аппаратная] [http://wiki.elbrus.ru/virt виртуализация]) ''<small>e16c, e12c, e2c3</small>'' | * '''v6: "[[Эльбрус-16С]]", "[[Эльбрус-12С]]", "[[Эльбрус-2С3]]"''' (инженерные образцы, [https://www.youtube.com/watch?v=f_hwK0zM9y8&t=24m25s аппаратная] [http://wiki.elbrus.ru/virt виртуализация]) ''<small>e16c, e12c, e2c3</small>'' | ||
* v7: "Эльбрус-32C", "Эльбрус-4C3" (перспективная) ''<small>e32c, e4c3</small>'' | |||
== Безопасность == | |||
Одной из ключевых особенностей e2k в любом режиме является наличие [http://habr.com/ru/company/embox/blog/447704/ трёх аппаратных стеков] -- с одной стороны это исключает срыв стека, с другой -- добавляет проблем при переносе ПО, которое пытается с предположительно единственным стеком крутить свои "штучки" (начиная с JIT). | |||
В [[эльбрус/ptr128|защищённом режиме]] добавляется тегирование памяти, исключая ещё и переполнение массива. | |||
== Совместимость == | == Совместимость == | ||
| Строка 22: | Строка 29: | ||
Также наблюдается хорошая совместимость v5-машин с кодом v4+ и достаточная как минимум для [[rescue]]-образа работоспособность кода v3+ на v6. | Также наблюдается хорошая совместимость v5-машин с кодом v4+ и достаточная как минимум для [[rescue]]-образа работоспособность кода v3+ на v6. | ||
Это действительно для сборки с [[Эльбрус/оптимизация#-march/-mtune|<tt>-march</tt>, не <tt>-mtune</tt>]]. | |||
== Производительность == | == Производительность == | ||
| Строка 37: | Строка 46: | ||
** [http://ftp.altlinux.org/pub/people/mike/elbrus/docs/elbrus_prog/html/chapter10.html Система команд микропроцессора «Эльбрус»] | ** [http://ftp.altlinux.org/pub/people/mike/elbrus/docs/elbrus_prog/html/chapter10.html Система команд микропроцессора «Эльбрус»] | ||
* [http://www.elbrus.ru/elbrus_arch Краткое описание архитектуры Эльбрус] | * [http://www.elbrus.ru/elbrus_arch Краткое описание архитектуры Эльбрус] | ||
* [http://mcst.ru/doc/book_121130.pdf Микропроцессоры и вычислительные комплексы семейства «Эльбрус»] (книга, [http://mcst.ru/files/511cea/886487/1a8f40/000000/book_elbrus.pdf PDF]) | * [http://old.mcst.ru/doc/book_121130.pdf Микропроцессоры и вычислительные комплексы семейства «Эльбрус»] (книга, [http://mcst.ru/files/511cea/886487/1a8f40/000000/book_elbrus.pdf PDF]) | ||
* [http://mcst.ru/files/5c9c8f/e30cd8/509328/000000/t.r._mustafin_a._i._alyohin_e.m._kravtsunov_b.o._makaev_bezopasnaya_sreda_ispolneniya_kriticheskih_prilozheniy_vo_vstraivaemyh_sistemah_na_baze_vychislitelnyh_sredstv_semeystva_elbrus.pdf Безопасная среда исполнения критических приложений во встраиваемых системах на базе вычислительных средств семейства «Эльбрус»] (PDF) | * [http://mcst.ru/files/5c9c8f/e30cd8/509328/000000/t.r._mustafin_a._i._alyohin_e.m._kravtsunov_b.o._makaev_bezopasnaya_sreda_ispolneniya_kriticheskih_prilozheniy_vo_vstraivaemyh_sistemah_na_baze_vychislitelnyh_sredstv_semeystva_elbrus.pdf Безопасная среда исполнения критических приложений во встраиваемых системах на базе вычислительных средств семейства «Эльбрус»] (PDF) | ||
* [http://mcst.ru/files/57571b/cf0cd8/50722d/000000/alfonsodemenkokozhin_i_dr-mikroarhitektura_vosmiyadernogo_mikroprotsessora.pdf Микроархитектура восьмиядерного универсального микропроцессора «Эльбрус-8C»] | * [http://mcst.ru/files/57571b/cf0cd8/50722d/000000/alfonsodemenkokozhin_i_dr-mikroarhitektura_vosmiyadernogo_mikroprotsessora.pdf Микроархитектура восьмиядерного универсального микропроцессора «Эльбрус-8C»] | ||
| Строка 58: | Строка 67: | ||
* [http://github.com/ilyakurdyukov/hello-asm hello-asm: примеры для Эльбруса на все режимы указателей (32, 64, 128)] | * [http://github.com/ilyakurdyukov/hello-asm hello-asm: примеры для Эльбруса на все режимы указателей (32, 64, 128)] | ||
* [http://руни.рф/index.php/Эльбрус_(процессорная_архитектура) Эльбрус (процессорная архитектура)] | * [http://руни.рф/index.php/Эльбрус_(процессорная_архитектура) Эльбрус (процессорная архитектура)] | ||
* [http://old.redstar.ru/2001/03/01_03/r_or21.html Покорение «Эльбруса»] | |||
{{Category navigation|title=Модели процессоров Эльбрус|category=Модели процессоров Эльбрус|sortkey=*}} | {{Category navigation|title=Модели процессоров Эльбрус|category=Модели процессоров Эльбрус|sortkey=*}} | ||
{{Category navigation|title=E2K|category=E2K|sortkey=*}} | {{Category navigation|title=E2K|category=E2K|sortkey=*}} | ||
Текущая версия от 09:47, 11 сентября 2023
Архитектура "Эльбрус"
Оригинальная 64-битная Little Endian VLIW; также известна как "Эльбрус-2000" (сокращённо e2k).
Не путать со SPARC и иными RISC, а также x86 (CISC).
Версии
Микропроцессоры "Эльбрус" различаются версиями микроархитектуры и системы команд; на март 2022 года известны следующие:
- v2: "Эльбрус-2С+", "Эльбрус-2СМ" (устарела с лета 2018[1])
- v3: "Эльбрус-4С" (уходящая) e4c, он же e2s
- v4: "Эльбрус-8С", "Эльбрус-1С+" (предыдущая серийная) e8c, он же p1; и e1cp, он же e1c+ или p2
- v5: "Эльбрус-8СВ" (серийная, расширенные векторные вычисления) e8c2, он же p9
- v6: "Эльбрус-16С", "Эльбрус-12С", "Эльбрус-2С3" (инженерные образцы, аппаратная виртуализация) e16c, e12c, e2c3
- v7: "Эльбрус-32C", "Эльбрус-4C3" (перспективная) e32c, e4c3
Безопасность
Одной из ключевых особенностей e2k в любом режиме является наличие трёх аппаратных стеков -- с одной стороны это исключает срыв стека, с другой -- добавляет проблем при переносе ПО, которое пытается с предположительно единственным стеком крутить свои "штучки" (начиная с JIT).
В защищённом режиме добавляется тегирование памяти, исключая ещё и переполнение массива.
Совместимость
В процессе портирования Альта была отмечена отличная практическая совместимость процессоров четвёртого поколения с бинарным кодом e2kv3, включая ядро, видеоподсистему и даже бинарный транслятор; официально она не гарантируется, хотя неофициально и подтверждается.
Также наблюдается хорошая совместимость v5-машин с кодом v4+ и достаточная как минимум для rescue-образа работоспособность кода v3+ на v6.
Это действительно для сборки с -march, не -mtune.
Производительность
При сборке под e2k для производительности и совместимости следует применять компилятор, настроенный под конкретную версию архитектуры (начиная с lcc 1.23 -- возможна настройка и под конкретный процессор).
При этом разница по 7za b, собранным под v3 и v4, на v4 составила у нас порядка процента.
Известно, что при переходе на e2kv6 "штраф" бинарникам, оптимизированным под предыдущие версии архитектуры, в ряде случаев вырастет, т.к. вследствие значительного роста тактовой частоты сильно изменятся планируемые задержки при работе с памятью и не ожидающий этого код будет чаще попадать на останов конвейера.
В то время как компилируемый код благодаря большим возможностям оптимизации (в т.ч. выявления и задействования скрытого параллелизма) во время компиляции находится в потенциально выигрышном положении по сравнению с суперскалярными архитектурами, виртуальные машины для байткода и интерпретаторы симметрично находятся в положении проигрышном (для их работы характерна высокая степень зависимости по данным в циклах). Это стоит учитывать при планировании разработки.
Ссылки
- Руководство по эффективному программированию на платформе «Эльбрус»
- Краткое описание архитектуры Эльбрус
- Микропроцессоры и вычислительные комплексы семейства «Эльбрус» (книга, PDF)
- Безопасная среда исполнения критических приложений во встраиваемых системах на базе вычислительных средств семейства «Эльбрус» (PDF)
- Микроархитектура восьмиядерного универсального микропроцессора «Эльбрус-8C»
- Аппаратная поддержка виртуализации архитектуры «Эльбрус»
- МЦСТ > Тэги > Архитектура микропроцессоров
- Вычислительная платформа «Эльбрус» и её практическое применение (SECR-2018)
- О советском происхождении VLIW (тж. Вектор-инструкция: о советском происхождении VLIW; Пётр Советов)
- Оптимизация кода для платформы Эльбрус на простых примерах
- Портирование JS на Эльбрус
- Архитектура и особенности процессора Эльбрус 2000
- inxi: Elbrus CPU support data and implementation
- Что такое процессор "Эльбрус"? История создания. Где применяется?
- Философия архитектуры российского процессора Эльбрус. В чём его фишка?
- Эльбрус Бабаяна и Pentium Пентковского
- Так что у VLIW/EPIC ровно один наблюдаемый прогрессивной общественностью недостаток: это российская разработка. Повторюсь, никогда такого не было...
- elbrus-docs попытка разобраться со стороны
- iakovlev.org попытка обобщить одной страницей
- Setting up a FreeBSD playground for Elbrus2000 architecture
- hello-asm: примеры для Эльбруса на все режимы указателей (32, 64, 128)
- Эльбрус (процессорная архитектура)
- Покорение «Эльбруса»
- ↑ нет поддержки в OSL после 3.0-rc35, где ядро 3.14.79 и компилятор 1.21.25