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Russischer VLIW-Prozessor bietet acht Kerne bei 1,5 GHz (Update)

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elbrus-8cbNicht nur China, auch Russland versucht sich zunehmend unabhängig von bestimmten IT-Komponenten aus den USA zu machen. Eine Entwicklung einer ganzen Serie an Elbrus-Prozessoren begann bereits vor mehr als zehn Jahren und hat mit dem Elbrus-8CB nun einen vorläufigen Höhepunkt erreicht.

Beim Prozessor handelt es sich um einen solchen auf Basis einer VLIW-Architektur. Der Very Long Instruction Word oder eben kurz VLIW-Befehlssatz ist im Grunde eine Art Gegenkonzept zu den Pipelines, wie sie in CPUs und GPUs aktuell zum Einsatz kommen. Das Moscow Center of SPARC Technologies (MCST) hat in der vergangenen Woche den Programming Guide zum Elbrus-8CB veröffentlicht, so dass nun weitere Eckdaten zum Prozessor bekannt sind.

Dieser bietet acht Kerne, wird in 28 nm bei TSMC gefertigt und kommt auf eine Fläche von 333 mm². Die acht Kerne erreichen einen Takt von 1,5 GHz. Die Anzahl der Transistoren beläuft sich auf 2,78 Milliarden. Angefangen hat man 2011 mit einem Dual-Core-Prozessor, der in 90 nm gefertigt wurde und nur 500 MHz schnell war. Die Rechenleistung des Elbrus-8CB liegt laut Quelle bei 576 GFLOPS.

Gegenüberstellung der Elbrus-Prozessoren

Elbrus-2C Elbrus-4C
Elbrus-8CElbrus-8CV
Kerne 2 488
Takt 500 MHz 800 MHz1,3 GHz1,5 GHz
Speicher Dual-Channel
DDR2-800
Triple-Channel
DDR3-1600
Quad-Channel
DDR3-1600
Quad-Channel
DDR4-2400
Rechenleistung 16 GFLOPS 50 - 60 GFLOPS250 GFLOPS512 GFLOPS
TDP 25 W 45 - 60 W60 - 90 W60 - 90 W
Fertigung 90 nm 65 nm28 nm28 nm

Jedem der acht CPU-Kerne stehen 64 kB an L1-Data-Cache, 128 kB an L1-Instruction-Cache und 512 kB an L2-Cache zur Verfügung. Auch der L2-Cache ist exklusiv für einen Kern ausgewiesen und wird nicht geteilt. Der L3-Cache ist hingegen ein Shared-Cache und kommt auf insgesamt 16 MB – 2 MB pro Kern.

Beim Speicherkontroller setzen die Russen auf ein Quad-Channel-Interface mit DDR4-2400 mit ECC. Die Speicherbandbreite liegt bei 68,3 GB/s. Bis zu vier Prozessoren können sich die Arbeitsspeicher als kohärenten Speicher teilen.

Das MCST strebt den Aufbau und die Weiterentwicklung von Systemen mit Elbrus-Prozessoren an. Auch Supercomputer will man damit bauen bzw. man hat dies in der Vergangenheit bereits getan. Selbst Notebooks mit Elbrus-Prozessor gibt es. Ob man aber mit den Systemen aus dem Westen wird mithalten können, steht auf einem anderen Blatt. Prozessoren und auch GPUs (AMD wechselte für Southern Island von VLIW auf SIMD) mit VLIW-Befehlssatz gab es in der Vergangenheit bereits mehrfach. Bisher konnten sie sich aufgrund der einfacheren Befehlssatzstruktur jedoch nicht durchsetzen.

Alle weiteren Informationen sind beim MCST zu finden.

Update: Weitere Informationen

Wir konnten noch einige weitere Informationen zur den Prozessoren und der Plattform in Erfahrung bringen. So bietet das Moskauer Zentrum einige Mainboards mit den neuen Prozessoren an. Diese kosten allerdings in der einfachen ATX-Ausführung bereits mehr als 2.100 Euro (160.000 Rubel) – von den Dual-Socket- und Quad-Socket-Mainboards gar nicht erst zu sprechen.

Das E8C-ATX kostet umgerechnet besagte 2.100 Euro, das MBE8C-PC sogar umgerechnet 2.560 Euro. Hier einige Bilder der Boards:

Zur Einordnung der Leistung gibt es auch einige weitere Hinweise. Das MCST spricht von einer Leistung um Bereich von 80 % für x86-Code im Vergleich zur nativen VLIW-Leistung über einen Compiler. Ian Cutress von Anandtech ist in seinem Video kurz auf einen Benchmark eingegangen, der einen Vergleich zu den Ryzen- und Core-Prozessoren von 2017 zulässt. AMD präsentierte damals einen Render-Test auf einem Ryzen der ersten Generation mit 3,4 GHz gegen einen Intel Core i7-6900K (3,2 GHz Basis- und 3,7 GHz Boost-Takt). Die beiden Prozessoren benötigten für das Rendering in etwa 28 s.

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Ein Elbrus-8CB benötigt für das Rendering 172 s – also mehr als sechsmal so lange.

Außerdem gibt es Hinweise auf die nächste Weiterentwicklung. Der Elbrus-16C soll dem Namen zufolge ein 16-Kern-Prozessor sein. Er soll in 16 nm gefertigt werden und einen Takt von 2 GHz aufweisen. Die Anzahl der Transistoren im Chip läge bei 6 Milliarden. Der L2- und L3-Cache soll auf 40 MB anwachsen und die Rechenleistung 1,5 TFLOPS betragen. Dies käme einer Verdreifachung der Rechenleistung bei Verdopplung der Anzahl der Kerne gleich. Der Seichercontroller wächst von vier auf acht Kanäle an.

Wir werden die Weiterentwicklung der Elbrus-Prozessoren verfolgen, denn sie geben einen interessanten Einblick in die Versuche zur AMD und Intel aufzuschließen.

Welche ist die beste CPU?

Unsere Kaufberatung zu den aktuellen Intel- und AMD-Prozessoren hilft dabei, die Übersicht nicht zu verlieren. Dort zeigen wir, welche Prozessoren aktuell die beste Wahl darstellen - egal, ob es um die reine Leistungsfähigkeit oder das Preis-Leistungs-Verhältnis geht.


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