PC rusa y sistema operativo Elbrus. Sistema operativo "Elbrus" y procesador doméstico. Monobloque "KM4-Elbrus". Software de aplicación

Por analógico nos referimos a grabar sonidos en un medio físico de tal manera que el dispositivo de reproducción vibre y cree ondas sonoras. temas similares, que se obtuvieron durante el guardado.

Grabación de sonido mecánico.

El sonido grabado actuaba a través de una bocina situada sobre una membrana conectada rígidamente al cortador. Durante la reproducción, una aguja que se mueve a lo largo de una ranura transmite vibraciones a una membrana elástica, que emite sonido. El sonido se amplificó mediante una bocina cónica.

· Fonautógrafo (1857)

· Fonógrafo (1878)

· Gramófono (1887)

· Gramófono (1907)

Grabación electromecánica

Las vibraciones del sonido grabado son convertidas por el micrófono en las correspondientes corrientes electricas, actuando después de su amplificación sobre un convertidor - registrador electromecánico, que convierte corrientes eléctricas alternas a través de campo magnético en las correspondientes vibraciones mecánicas de la fresa. Para la reproducción se utilizó una pastilla piezoeléctrica y posteriormente se utilizó una pastilla magnética de mejor calidad. Las pastillas convierten las vibraciones del lápiz que corre a lo largo banda sonora discos de gramófono, en una señal eléctrica que, después de la amplificación en amplificador electronico entra en el altavoz.

· Electrófono (1925)

Grabación de sonido óptico (fotográfico)

El fonograma fotográfico tenía un ancho de pista variable (1904) o variable densidad óptica(1919) y se aplicó al borde de la tira de película. Durante la reproducción, el flujo luminoso de la lámpara que pasa a través de la tira de película cambió (moduló) de acuerdo con las vibraciones del sonido grabado. La fotocélula convirtió el flujo luminoso variable que incide sobre ella en oscilaciones eléctricas. La señal eléctrica fue amplificada por un amplificador de reproducción y enviada a un altavoz instalado cerca de la pantalla en la sala de cine.

Grabación de sonido magnético.

La grabación se realiza utilizando un cabezal de grabación magnético que crea un campo magnético alterno en una sección de un medio en movimiento (a menudo cinta magnética) que tiene propiedades magnéticas. En la capa ferromagnética del soporte queda un rastro de magnetización residual. La pista es la pista del fonograma. Durante la reproducción, el cabezal magnético convierte el flujo magnético residual del medio de grabación en movimiento en una señal de audio eléctrica.

· Grabadora (1932)

1. Grabación de audio digital

La grabación digital se refiere a la digitalización y almacenamiento de sonido en forma de un conjunto de bits (secuencia de bits) que describe la reproducción mediante un dispositivo en particular.

Grabación de audio digital magnético.

Las señales digitales se graban en cinta magnética. Hay dos tipos de registros:

· sistema de grabación de línea longitudinal - en el que la cinta se mueve a lo largo de un bloque de cabezales magnéticos fijos de grabación/reproducción

o DASH (1982) (inglés: Digital Audio Stationary Head)

o DCC (1992) (ing. Casete compacto digital, casete compacto digital)

· sistema de grabación de línea inclinada: en el que la cinta se mueve a lo largo de un tambor de cabezales magnéticos giratorios y la grabación se realiza de forma oblicua pistas separadas, que proporciona una mayor densidad respecto al sistema de registro de líneas longitudinales.

o DAT (1987) (cinta de audio digital en inglés)

Grabación magnetoóptica

La grabación en un disco magnetoóptico se realiza mediante la siguiente tecnología: la radiación láser calienta una sección de la pista por encima de la temperatura del punto Curie, después de lo cual un pulso electromagnético cambia la magnetización, creando impresiones equivalentes a hoyos en los discos ópticos. La lectura se realiza con el mismo láser, pero a menor potencia, insuficiente para calentar el disco: polarizado rayo láser pasa a través del material del disco, se refleja en el sustrato, pasa a través sistema óptico y golpea el sensor. En este caso, dependiendo de la magnetización, cambia el plano de polarización del rayo láser (efecto Kerr), que es determinado por el sensor.

Minidisco (MD) (1992)

Grabación láser

Al grabar, los datos se escriben en el disco mediante un rayo láser. mayor poder para "quemar" físicamente el tinte orgánico de la capa de grabación. Cuando el tinte se calienta por encima de cierta temperatura, se descompone y se oscurece, cambiando la reflectividad del área "quemada". Así, al grabar, controlando la potencia del láser, se obtienen puntos oscuros y claros alternos en la capa de grabación, que se interpretan como hoyos al leer. Al leer, el láser tiene una potencia significativamente menor que al escribir y no destruye el tinte de la capa de grabación. El haz reflejado por la capa reflectante incide en el fotodiodo, y si el haz incide en un área oscura, "quemada", entonces el haz casi no pasa a través de ella hasta la capa reflectante y el fotodiodo registra la atenuación. flujo luminoso. La alternancia de tramos claros y oscuros de la pista genera un cambio en el flujo luminoso del haz reflejado y se traduce en un cambio señal electrica, que luego el sistema de accionamiento eléctrico convierte en bits de información: "decodifica".

· CD de audio(1982) (disco compacto)

· DTS (1993) - copia de la banda sonora de la película en un CD independiente

· DVD-Audio (1999) (DVD-A)

SACD (1998) (disco compacto de súper audio, disco compacto de súper audio)

Óptico grabación digital sonido

acompañamiento sonoro porque la película se imprime directamente en una película de 35 mm método óptico en formato codificado digitalmente. Durante la reproducción señal digital se lee mediante un accesorio especial en un proyector de películas y luego el procesador lo decodifica en una banda sonora multicanal.

· Dolby Digital (1992)

Los datos de sonido se graban en un archivo de cierto formato, que se almacena en medios de audio electrónicos.

· Partitura: MIDI (1982)

· Audio digitalizado: OGG, MP3, WAV, etc.

Preguntas para el autocontrol

1. Describa la tecnología para realizar trabajos con láser o discos ópticos

2. ¿En qué tipos se divide? gráficos por computadora?

3. Describir las tecnologías de sonido más comunes.

Sistema operativo(SO)- la parte más importante del software de cualquier complejo informático (VC). El sistema operativo es un complejo de programas de control y procesamiento que, por un lado, actúan como una interfaz entre los dispositivos del complejo informático y programas de aplicacion y, por otro lado, están diseñados para controlar dispositivos VC, procesos informáticos, distribuir eficazmente los recursos informáticos entre procesos informáticos y organizar una informática confiable.

La empresa MCST ha creado, mantiene y desarrolla constantemente un sistema operativo para VK con arquitectura SPARC y Elbrus. Sistema operativo "Elbrus". Se basa en el núcleo. Linux 2.6.33. Elbrus OS proporciona modos de funcionamiento multitarea y multiusuario. Para ello se han desarrollado mecanismos especiales de control de procesos, memoria virtual, interrupciones, señales, sincronización, soporte para cálculos etiquetados.

Para utilizar la serie VC de Elbrus en una serie de sistemas críticos, se ha realizado un trabajo fundamental para transformar Sistema operativo Linux en un sistema operativo que admite el modo en tiempo real, para lo cual se implementaron optimizaciones actuales en el kernel. Mientras trabaja en tiempo real, puede configurar varios modos procesamiento de interrupciones externas, programación de cálculos, intercambios con unidades de disco y algunos otros.

El sistema operativo Elbrus incluye herramientas básicas de soporte de interfaz de usuario:

• Herramientas de soporte de interfaz línea de comando(la misma “consola”). Proporcionar al operador la capacidad de trabajar con VC en modo texto usando un conjunto de comandos y obteniendo mensajes de texto desde el sistema operativo y aplicaciones lanzadas;
• Herramientas de archivo para combinar varios archivos en un solo archivo o una serie de archivos (incluida la compresión de datos), lo que garantiza la facilidad de transmisión a través de canales de comunicación o almacenamiento;
• Herramientas de desarrollo de software. Proporcionar proceso de desarrollo y soporte de software. Estos son ensambladores, traductores, compiladores, enlazadores (editores de enlaces), ensambladores, preprocesadores, depuradores, editores de texto, bibliotecas de subrutinas, herramientas de control de versiones, herramientas de documentación;
• Herramientas de programación de tareas: le permiten especificar al sistema operativo qué acciones, a qué hora y con qué frecuencia se deben realizar.

Además de las básicas, se han introducido una serie de herramientas en la interfaz de usuario que apoyan la creación de software funcional.

Herramientas de soporte gráfico interfaz de usuario Contiene componentes básicos del sistema de gráficos. xorg, así como un conjunto de varias bibliotecas de soporte, que incluyen GTK+ y cuarto.

La base del sistema operativo es la biblioteca. Glibc - (ÑUdoBiblioteca) - biblioteca de distribución gratuita CON. Proporciona llamadas al sistema y funciones básicas como abierto, malloc, imprimirf etc. Biblioteca do Se utiliza para todos los programas vinculados dinámicamente. Glibc Se utiliza en sistemas que ejecutan muchos sistemas operativos diferentes y en diferentes arquitecturas. Más a menudo Glibc utilizado en máquinas x86 con sistema operativo linux. Las arquitecturas también son compatibles oficialmente. SPARC y "Elbrús".

Biblioteca glibc, suministrado como parte del sistema operativo Elbrus, se basa en ÑU glibc versión 2.7. Consta de dos partes:

• archivos de encabezado, que definen tipos y macros y declaran variables y funciones;
• la biblioteca o archivo real que contiene definiciones de variables y funciones. Consta de varios archivos, cuyas funciones se combinan según alguna característica (por ejemplo, libm.a, un archivo de funciones matemáticas).

Se proporciona una biblioteca compacta para admitir programas que se ejecutan en modo protegido. libmcst , que proporciona funciones de memoria y soporte de E/S en el nivel de la biblioteca central libc.

Integrado en el núcleo del sistema operativo Elbrus un conjunto de herramientas de seguridad de la información (ICSI) contra accesos no autorizados (NSD). El pleno funcionamiento de Elbrus OS KSZI debería proporcionar el nivel requerido de protección de la información contra el acceso no autorizado cuando VK opera como parte de un programa especializado. sistemas automatizados. ICSI se implementa mediante llamadas al sistema, bibliotecas de subrutinas y configuración del sistema.

KSZI de NSD OS "Elbrus" brinda la oportunidad de utilizar herramientas tecnología informática(SVT) serie "Elbrus" como parte del VK para la construcción de sistemas automatizados. En este caso, TSV:

a) cumplir con los requisitos de la segunda clase de protección contra NSD de la Comisión Técnica Estatal de RD bajo la presidencia de la Federación de Rusia;

b) permitir la certificación de HIF SVT en el segundo nivel de control de capacidades no declaradas, de acuerdo con el RD de la Comisión Técnica Estatal del Presidente de la Federación de Rusia

Para soporte para usuarios existentes continúa soporte para distribuciones del sistema operativo Elbrus con núcleo Linux 2.6.14. Además de Elbrus OS, MCST suministra y respalda SO WSWS con núcleo Linux 2.4.25 para VC "Elbrus-90micro" y OS MSVS con kernel Linux 2.6.14 para VK "Elbrus-3M1". La serie Elbrus-90micro VK también es compatible con el sistema operativo OS_E90 basado en Solaris 2.5.1.

Los trabajos sobre la arquitectura del Elbrus comenzaron en 1986 en el equipo del Instituto de Mecánica de Precisión y Tecnología Informática (ITM y VT) que lleva su nombre. S.A. Lebedev, en el que anteriormente se crearon los complejos soviéticos de alto rendimiento Elbrus-1 y Elbrus-2. El desarrollo del complejo informático Elbrus-3, que se llevó a cabo bajo la dirección de B.A. Babayan, se completó en 1991. En este complejo informático se hizo realidad por primera vez la idea de controlar explícitamente el paralelismo de las operaciones mediante un compilador.

Los cambios económicos que comenzaron en Rusia en 1992 no permitieron a los desarrolladores de Elbrus-3 completar la puesta en servicio del complejo. En el mismo año 1992, el equipo de desarrolladores de máquinas de la familia Elbrus se separó en la empresa ZAO MCST y comenzó a trabajar en la implementación del microprocesador de la arquitectura Elbrus.

Arquitectura "Elbrus" - original desarrollo ruso. Características clave Arquitectura de Elbrus: eficiencia energética y rendimiento alto, logrado especificando el paralelismo explícito de operaciones.

Características clave de la arquitectura de Elbrus

En arquitecturas tradicionales como RISC o CISC (x86, PowerPC, SPARC, MIPS, ARM), la entrada del procesador recibe un flujo de instrucciones diseñadas para ejecución secuencial. El procesador puede detectar operaciones independientes y ejecutarlas en paralelo (superescalaridad) e incluso cambiar su orden (ejecución fuera de orden). Sin embargo análisis dinámico Las dependencias y el soporte para la ejecución fuera de orden tienen sus limitaciones: los mejores procesadores modernos son capaces de analizar y ejecutar hasta 4 instrucciones por ciclo de reloj. Además, los bloques correspondientes dentro del procesador consumen una cantidad notable de energía.

En la arquitectura Elbrus, el compilador asume el trabajo principal de analizar dependencias y optimizar el orden de las operaciones. El procesador recibe la llamada entrada. "comandos amplios", cada uno de los cuales codifica instrucciones para todos actuadores procesadores que deberían estar ejecutándose en un ciclo de reloj determinado. No es necesario que el procesador analice las dependencias entre operandos ni reorganice las operaciones entre instrucciones amplias: el compilador hace todo esto basándose en el análisis del código fuente y la planificación de recursos del procesador. Como resultado, el hardware del procesador puede ser más simple y rentable.

El compilador es capaz de analizar el código fuente mucho más a fondo que el hardware del procesador RISC/CISC y encontrar operaciones más independientes. Por lo tanto, la arquitectura Elbrus tiene más actuadores paralelos que las arquitecturas tradicionales y demuestra una velocidad arquitectónica insuperable en muchos algoritmos.

Posibilidades de la arquitectura de Elbrus:

• 6 canales de unidades aritmético lógicas (ALU) funcionando en paralelo.
• Archivo de registro de 256 registros de 84 bits.
• Soporte de hardware para bucles, incluidos aquellos con canalización. Aumenta la eficiencia del uso de recursos del procesador.
• Dispositivo de prebombeo de datos asíncrono programable con canales de lectura separados. Le permite ocultar retrasos en el acceso a la memoria y aprovechar al máximo la ALU.
• Soporte para cálculos especulativos y predicados de un solo bit. Le permite reducir el número de transiciones y ejecutar varias ramas del programa en paralelo.
• Un comando amplio, capaz de especificar hasta 23 operaciones en un ciclo de reloj (más de 33 operaciones cuando se empaquetan operandos en instrucciones vectoriales).

Rendimiento en tareas del mundo real:

A continuación se muestra el rendimiento del procesador Elbrus-2C+ en tareas del paquete SPEC2000 en comparación con los procesadores. Intel Pentium-M ULV (1 GHz, caché de 1 M, 2xDDR-266) y Intel átomo D510 (1,66 GHz, caché de 1 M, DDR2-800).

Datos para Intel Pentium-M ULV obtenidos de spec.org, compilador ICC 9.1. Para medir el rendimiento del procesador Intel Atom D510, utilizamos nuestro propio conjunto de pruebas SPEC realizadas por empleados de MCST.

Es importante señalar que las reglas de SPEC prohíben la modificación de los códigos fuente de prueba. La práctica ha demostrado que la arquitectura de Elbrus tiene importantes una reserva de rendimiento que se puede utilizar modificando el código fuente en áreas críticas.

emulación de arquitectura x86

Incluso en la etapa de diseño del Elbrus MP, los desarrolladores comprendieron la importancia de respaldar el software escrito para arquitectura intel x86. Para ello, se implementó un sistema de traducción dinámica (es decir, durante la ejecución del programa o "sobre la marcha") de códigos binarios x86 a códigos de procesador Elbrus. De hecho, el sistema de traducción binaria crea máquina virtual, que ejecuta un sistema operativo invitado para la arquitectura x86. Gracias a varios niveles de optimización, es posible lograr alta velocidad funcionamiento del código traducido (ver diagramas arriba). La calidad de la emulación de la arquitectura x86 se ve confirmada por el exitoso lanzamiento de más de 20 sistemas operativos en la plataforma Elbrus (incluidos varios Versiones de Windows) y cientos de aplicaciones.

Modo de ejecución de programa protegido

Una de las ideas más interesantes heredadas de las arquitecturas Elbrus-1 y Elbrus-2 es la llamada ejecución segura de programas. Su esencia es garantizar que el programa funcione solo con datos inicializados, verificar todos los accesos a la memoria para asegurarse de que pertenecen al rango de direcciones válido y proporcionar protección entre módulos (por ejemplo, proteger programa de llamadas por un error en la biblioteca). Todas estas comprobaciones se realizan en hardware. Para el modo protegido hay un compilador C/C++ completo y una biblioteca de soporte en tiempo de ejecución.

Incluso en el modo de funcionamiento normal y "desprotegido" del Elbrus MP existen características que aumentan la fiabilidad del sistema. Por lo tanto, la pila de pegamento (la cadena de direcciones de retorno para llamadas de procedimiento) está separada de la pila de datos del usuario y no es accesible para dichos usuarios. ataques de virus, como cambiar la dirección del remitente. Vale la pena señalar por separado que actualmente simplemente no existen virus para la plataforma Elbrus.

Ámbito de aplicación de los microprocesadores de arquitectura Elbrus.
Rango de temperatura ampliado, posibilidad de localización de la producción.	orden estatal, computadoras industriales, electrónica automotriz
Mayor protección contra ataques de virus.	terminales de pago, cortafuegos, servidores a prueba de piratería
Alto rendimiento en algoritmos criptográficos	Módulos de cifrado, protegidos clientes ligeros, otros sistemas de seguridad
Alto rendimiento informático con números reales(flotante, doble)	Robótica, aviónica, controladores industriales, sistemas de procesamiento de imágenes, supercomputadoras.
Trabajar bajo el control de un compilador binario en modo de compatibilidad con arquitectura x86.	Terminales de Internet, estaciones de trabajo de bajo consumo, computadoras de escritorio y integradas de tamaño pequeño
Modo protegido	Sistemas especialmente críticos, puestos de depuración.

Cualquier mención de marcas registradas es únicamente para fines de identificación. Las marcas registradas anteriores son propiedad de sus respectivos dueños y corporaciones.

Sueco de Finlandia.

No, no es bueno, se puede estar solo, pero hay dos personas participando en una conversación, por eso deciden dos personas, nadie te dio el derecho de decidir por los dos.

Ya lo respondí. Repito de nuevo: en mi círculo de contactos tengo personas que trabajan en sistemas de seguridad tanto en la industria de defensa como en el entorno bancario. Todos me respondieron unánimemente que la fuerza del atacante del sistema es siempre mayor que la fuerza de la defensa. Mi círculo social tiene experiencia que va desde los 5 años hasta los 40.

Respecto al estudio rápido, daré un ejemplo real:

"En el centro del quirófano sistemas linux Se solucionó un error que existía durante nueve años. Los desarrolladores no prestaron atención a la vulnerabilidad porque creían que no tenía ninguna aplicación práctica. Sin embargo, resultó que con su ayuda el usuario puede obtener derechos de root y poner en peligro la seguridad de todo el sistema. Así lo informa el portal Github.

De acuerdo a desarrollador de linux Linus Torvalds, la vulnerabilidad Dirty COW fue descubierta por él hace unos once años. Torvalds lo solucionó, pero en 2007 otro desarrollador actualizó el kernel de Linux y el error volvió".

Son posibles innumerables situaciones. Se descubrió un error con bug_on y se solucionó incluso peor que el error. El tiempo pasa entre detecciones, es durante este tiempo que puedes utilizar con fines egoístas sistema. Repito, la apertura no interfiere con los marcadores.

¿Qué fondo? Fundación Linux.

No me conoces, así que tu opinión sobre mí no importa.

Quién toma la decisión final después de realizar cambios y enviarlos a los repositorios, quién dirige mayor desarrollo y promoción de Linux? Sí, sí, detrás del creador y figuras clave.

No diré nada sobre la posibilidad de crear una conspiración corporativa, que ha ocurrido más de una vez en la historia. Las corporaciones recibieron castigo, pero siempre fue menor que las ganancias que recibieron gracias a la conspiración del cartel. Una vez más, siempre hay tiempo antes de que sean descubiertos. Al estudiar la biografía y el comportamiento del propio Linus, se puede comprender que es una persona extraordinaria e inteligente. Incluso sus chistes no son estándar, pero hay una pizca de humor en cada chiste.

El último intento de explicarte la libertad moderna. Alguien siempre vigila la libertad y controla su implementación. La realidad depende de este alguien.

En la ONU, cualquier país tiene derecho a expresar sus mensajes. Esto es libertad. Pero el edificio de la ONU está ubicado en los estados y las autoridades pueden prohibir la entrada al país de determinadas personas indeseables por diversas razones. Es decir, hay libertad, pero es limitada y controlada. También puedes ver por ti mismo cómo un problema puede ser visto de manera diferente y no reconocido por la gente, privándote en última instancia de tus derechos. ¿Entiendes el significado? Quizás lo explique usando el ejemplo de la religión. El cristianismo tiene un progenitor más antiguo que sentó las bases en forma de dogmas que se reflejan en casi todas las ramas del cristianismo. Estas ramas son como compilaciones de Linux para cada sociedad, pero la base es común. Y sus acreedores hipotecarios controlan esta fundación dentro de una estructura separada. Hay otros movimientos religiosos con historias igualmente antiguas y con sus propias ramas.

Entiendo sobre qué me estás escribiendo. El problema es que no entiendes sobre qué estoy escribiendo cuando lo llamo "tonterías". Pero este ya no es mi problema.

Bajo el orgulloso nombre de "Elbrus", se lanzó una serie de supercomputadoras desarrolladas por el científico soviético Vsevolod Sergeevich Burtsev (años 70-80).).

Estas computadoras introdujeron una serie de innovaciones en la teoría de la computación, como la superescalaridad (procesar más de una instrucción por ciclo de reloj), la implementación de programación segura con tipos de datos de hardware, procesamiento paralelo varias instrucciones. Pero la característica principal de las supercomputadoras soviéticas era su enfoque en los idiomas. alto nivel. El científico soviético-estadounidense Vladimir Mstislavovich Pentkovsky, que participó en el desarrollo del Elbrus, creó lenguaje de alto nivel programación El-76.

Además de mejorar el alcance de las computadoras soviéticas, la computadora se convirtió en la base para la creación de los microprocesadores universales de 64 bits "Elbrus 4-C" y la próxima generación "Elbrus 8-C". Diluyeron el mercado de los fabricantes estadounidenses Intel, AMD e IBM. El desarrollo y producción local de procesadores fue impulsado por la necesidad de encontrar soluciones propias para la industria de defensa, donde el uso de dispositivos domésticos es más deseable.

Historia del desarrollo

El desarrollo de la arquitectura informática de Elbrus comenzó en los años 70 en ITMiVT im. Lebebedeva. Los desarrolladores se enfrentaron a la tarea de crear un sistema informático con una capacidad de 100 millones de operaciones por segundo. Burtsev trabajó en el sistema de diseño y control por computadora y se convirtió en el diseñador jefe del proyecto.

En 1980, Elbrus-1 con rendimiento general 15 millones de operaciones pasaron con éxito las pruebas estatales. Esta fue la primera computadora en la Unión Soviética construida sobre la base de microcircuitos TTL. Una característica especial de la máquina era su arquitectura escalable, que soportaba trabajo simultáneo hasta 10 procesadores. La RAM alcanzó los 64 MB (220 palabras de máquina). La organización de la transferencia del flujo de datos entre dispositivos periféricos y RAM se llevó a cabo utilizando procesadores especiales E/S Procesadores similares podía haber alrededor de 4 en el sistema y tenían su propia memoria, trabajando en paralelo con el procesador central.

Elbrus-1 se utilizó en muchos sistemas militares: defensa antimisiles, Centro de Control Espacial, etc.

La siguiente etapa en el desarrollo de la computadora Elbrus fue la transferencia de la arquitectura del primer modelo al nuevo. base del elemento. Así surgió Elbrus-2, que se basó en el ELS. circuitos integrados. Su productividad alcanzó los 125 millones de operaciones por segundo. El volumen también ha aumentado RAM- hasta 144 MB. Frecuencia del reloj Alcanzó los 20 MHz.

En 1985, Elbrus-2 se lanzó a la producción en masa. Se utilizó en áreas donde se requerían grandes cálculos. La computadora también se utilizó activamente en la industria de defensa, en el Centro de Control de Vuelos Espaciales y en los centros de investigación nuclear (en Arzamas-16, en Chelyabinsk-70). Desde 1991, el ordenador funciona en el sistema de defensa antimisiles A-135 y en otras instalaciones militares.

Junto con las supercomputadoras, también se produjeron computadoras. propósito general"Elbrús 1-KB" (1988). Estas máquinas sustituyeron a las BESM-6 con las que tenían un retroceso completo. compatibilidad de software. Se complementó con un nuevo modo de funcionamiento con mayor profundidad de bits de números y direcciones.

Características comparativas de BESM-6 y Elbrus 1-KB

El siguiente fue el "Elbrus-3", en el que los desarrolladores implementaron por primera vez el enfoque "post-superescalar". Esta computadora fue desarrollada entre 1986 y 1994. Empleados de ITMiVT bajo el liderazgo del científico soviético Boris Artashesovich Babayan.

Elbrus-3 no se produjo en masa, pero su arquitectura se convirtió en la base para el desarrollo de los microprocesadores Elbrus 2000 y Elbrus-3M1.

La serie Elbrus fue apreciada por los dirigentes soviéticos. Los desarrolladores Babayan, Burtsev, Bardizh recibieron premios y pedidos. Los demás participantes en el trabajo también recibieron premios estatales.

Era de los procesadores MCST

La empresa rusa MCST se fundó en 1992 sobre la base del equipo de desarrollo del Elbrus-3. Se convirtió en el sucesor legal del Centro Moscú de Tecnologías SPARC LLP (de ahí el nombre MCST). La abreviatura SPARC proviene del socio principal de MCST, la corporación estadounidense Sun Microsystems, que promueve computadoras con arquitectura SPARC.

MCST produjo microprocesadores con arquitectura SPARC (MCST-R100, MCST-R150, MCST-R500 y MCST-R500S) y los creó sobre su base. sistemas computacionales. Pero en 2007 salió al mercado el procesador Elbrus del mismo nombre. El rendimiento máximo del dispositivo en modo de 64 bits alcanzó 2,4 GFLOPS. La frecuencia del reloj de funcionamiento era de 300 MHz. El procesador tenía 75,8 millones de transistores. Disipación de potencia 6 W.

Sobre la base del procesador se desarrolló el complejo informático Elbrus-3M1, utilizado para la industria de defensa. Este complejo contó con un quirófano protegido Sistema MSVS-E (sistema móvil Fuerzas Armadas), basado en Versiones de Linux 2.6.14. Elbrus-3M1 era compatible con versiones anteriores del primer y segundo Elbrus.

El complejo informático tenía dos opciones. diseño- servidor, que podría usarse como escritorio y en versión CompactPCI ( autobús del sistema). en el nucleo versión del servidor El dispositivo informático era un UV 3M1. En el caso de CompactPCI, Elbrus-3M1 ocupaba dos módulos del formato Euromechanics 6U. El equipamiento de ambas versiones estaba equipado con equipo de red para intercambios de ultra alta velocidad con sistemas informáticos similares.

En 2010, en las exposiciones ChipEXPO-2010 y Softool, se presentó al público el sistema en chip Elbrus-S. EN este procesador el número de transistores aumentó, hasta 218 millones. Además, la frecuencia del reloj aumentó a 500 MHz. rendimiento máximo: hasta 4 GFLOPS en modos de 64 bits y hasta 8 GFLOPS en modos de 32 bits.

Se presentó un controlador junto con Elbrus-S interfaces periféricas(KPI).

En 2011, MCST presentó procesador de doble núcleo Elbrus-2C+ de próxima generación. Además de 2 núcleos principales (arquitectura Elbrus), que funcionan a una frecuencia de reloj de 500 MHz, el modelo también incluía 4 núcleos adicionales de digital incorporado. procesador de señal(Arquitectura multicor). Al procesador se le ha añadido un canal de entrada/salida, al que es posible conectar otro KPI. Elbrus-2C+ también añadió soporte para memoria DDR2 con una frecuencia efectiva de 800 MHz. El rendimiento del procesador ha aumentado: hasta 28 GFLOPS en modo de 32 bits. El número de transistores alcanzó los 368 millones.

Los desarrolladores implementaron una versión del compilador en lenguaje C para reproducir el código de los núcleos DSP y establecer una interacción eficiente entre el programa principal en Núcleos de CPU y acciones en el DSP.

Según los cálculos de los creadores, Elbrus-2C+ se utilizaría en sistemas digitales inteligentes de procesamiento de señales (radares, analizadores de imágenes, etc.). Pero los procesadores resultaron estar mejor adaptados para tareas civiles. Por ejemplo, Kraftway lanzó una serie de pruebas de computadoras todo en uno basadas en cristales Elbrus-2C+.

Procesador "Elbrus-4S"

En abril de 2014, la empresa introdujo mejoras procesadores de cuatro núcleos"Elbrús-4S".

Características técnicas del "Elbrus-4S".

En primer lugar, conviene prestar atención a la transición de la producción de procesadores a 65 nm. proceso. La frecuencia del reloj y el rendimiento de los canales de RAM también han aumentado. Estas y otras mejoras han aumentado significativamente el rendimiento de los nuevos procesadores. Cada núcleo puede realizar hasta 23 operaciones en un ciclo de reloj. En operaciones de punto flotante, pico desempeño teórico cuatro núcleos es de aproximadamente 50 GFLOPS de precisión simple y 25 GFLOPS de precisión doble. En comparación con modelo anterior"Elbrus-2C+", luego en modo de 64 bits, esto es más de tres veces mayor. El nuevo procesador tiene un cristal más complejo, que contiene 986 millones de transistores, y tiene una superficie útil de 380 mm2.

Los especialistas de MCST crearon su propio sistema operativo "Elbrus" específicamente para el procesador lanzado. El sistema operativo se basa en la base. núcleos de Linux versión 2.6.33. Se compone de más de 3000 paquetes de software(de la distribución Debian 5.0) es el administrador de paquetes. Activado conjunto completo Herramientas para desarrolladores, incluidos compiladores de optimización para lenguajes de programación de alto nivel C, C++, Fortran-77 y Fortran-9.

Elbrus OS recibió la certificación para la segunda clase de protección contra acceso no autorizado y el segundo nivel de control sobre capacidades no declaradas. Pero las computadoras basadas en procesadores Elbrus-4C también funcionan con versiones del sistema operativo Windows.

Procesador tándem y computadora de escritorio

Uno de los proyectos de la empresa fue el desarrollo del primer ruso. computadora de escritorio Basado en el procesador Elbrus-4C. Recibió el nombre de “lugar de trabajo automatizado Elbrus-401” (donde lugar de trabajo automatizado significa automatizado lugar de trabajo). El modelo está diseñado para una oficina en una caja estándar MiniTower. Pero se puede utilizar en diversas áreas con mayores requisitos de seguridad de la información.

La computadora tiene una tecnología de proceso de 65 nm con una frecuencia de reloj de 800 Hz, puertos SATA-2 y USB 2.0, un SSD de 120 GB preinstalado con interfaz mSATA y soporte para DDR3-1600 con ECC. Configuración básica Se ofrecen 24 GB de RAM (ampliable hasta 96 GB). Entre las características de la arquitectura “Workstation Elbrus-401” se pueden destacar las siguientes: la presencia de 6 canales de operación paralelos de dispositivos aritmético-lógicos; archivo de registro de 256 registros de 84 bits; soporte de hardware para bucles; soporte para cálculos especulativos y predicados de un bit; un comando que puede especificar hasta 23 operaciones en un ciclo de reloj a capacidad máxima. También hay una tarjeta de video instalada en la computadora. AMD Radeón Serie 6000.

Procesador de nueva generación - Elbrus-8S

El procesador Elbrus-8S está siendo desarrollado por la empresa MCST con la participación del Instituto de Máquinas de Control Electrónico (INEUM) que lleva su nombre. ES. Brooka. La arquitectura, el diseño del circuito y la topología del microprocesador fueron creados por especialistas rusos. El procesador tiene ocho núcleos con una arquitectura Elbrus mejorada de 64 bits. La frecuencia del reloj alcanza los 1,3 GHz, el volumen de la memoria caché de segundo y tercer nivel es de 4 y 16 MB. El rendimiento estimado alcanza los 250 GFLOPS.

Características técnicas del "Elbrus-8S".

La computadora tiene su propia arquitectura Elbrus, desarrollada en JSC MCST. Los aceleradores de conjuntos de instrucciones vectoriales ayudan a acelerar el cifrado y el procesamiento de señales.

El hardware interactúa con el sistema operativo a través de su propio microcódigo BIOS. El procesador es compatible con Distribuciones de Linux, FreeBSD, QNX, Windows XP, pero el sistema operativo Elbrus recomendado basado en el kernel de Linux 2.6.33. El uso de herramientas de desarrollo especializadas (compiladores de optimización para lenguajes C y C++, Fortran, Java, etc.) permite optimizar el código del programa teniendo en cuenta la arquitectura de Elbrus.

la empresa ya está desarrollando utilidades y componentes de soporte optimizados para ejecutarse en procesadores. Esto es todo: herramientas para trabajar con la red y dispositivos periféricos(utilidades, bibliotecas de uso general, servicios, soporte de bases de datos, subsistema de gráficos).

Elbrus-8S debe funcionar en conjunto con KPI 2, un controlador de interfaz periférico de fabricación rusa.