Эльбрус-8С — подробности об отечественном процессоре

Эльбрус-8С — подробности об отечественном процессоре

Восьмиядерный процессор «Эльбрус-8С», выпускаемый по технологическому процессу 28 нм, был представлен на четвёртой конференции «ИТ на службе оборонно-промышленного комплекса».

Крупнейшее специализированное мероприятие, объединяющее разработчиков и ИТ-специалистов ВПК, началось вчера в г. Иннополис (Республика Татарстан) и продлится до 29 мая.
О завершающем этапе работ по созданию отечественного микропроцессора на новом для России техпроцессе объявил Александр Якунин – генеральный директор «Объединенной приборостроительной корпорации», входящей в «Ростех».

«Прорывной результат достигнут в рамках проекта «Байкал», который мы ведем совместно с компанией «Т-Платформы», – пояснил Александр Якунин. – Только что выпущен первый инженерный образец процессора «Байкал-Т» с революционным для России техпроцессом 28 нм.»

Следующей российской разработкой будет новое поколение процессоров «Эльбрус» на таком же техпроцессе. Его создание вышло на завершающую стадию, очередной инженерный выпуск сейчас проходит тестирование».
Разработку «Эльбрус-8С» ведёт Институт электронных управляющих машин (ИНЭУМ) имени И. С. Брука при участии компании МЦСТ. Его характеристики выглядят так:

— площадь кристалла 350 кв. мм;
— восемь идентичных процессорных ядер без гипертрединга (hyper threading);
— кэш второго уровня 512 KB на ядро;
— кэш третьего уровня – общий, 16 МБ;
— собственная архитектура «Эльбрус», разработанная в ЗАО «МЦСТ»;
— система команд с векторными ускорителями и инструкциями для ускорения математических расчётов, шифрования и обработки сигналов. Они не выделяются в отдельные расширения, а предусмотрены изначально;
— система оптимизирующей двоичной трансляции кода обеспечивает совместимость с архитектурами x86 / x86-64 при лицензионной независимости от Intel и достижении производительности на уровне 80% от нативной;
— возможность прямого исполнения команд без двоичной трансляции в двадцати дистрибутивах ОС и свыше тысячи популярных приложений (список быстро пополняется);
встроенные механизмы защиты от запуска вредоносного кода: структурированная память с доступом к объектам через дескрипторы и контекстной защитой по языковым областям видимости; определение нарушения границ объекта (переполнения буфера), использования неинициализированных данных и опасных отклонений от стандартов программирования.
— поддержка четырёх слотов памяти стандарта PC3‑12800 (DIMM DDR3-1600);
— исполнение 30 операций за такт;
— тактовая частота 1.3 ГГц – планируемый частотный потолок, при котором возможна стопроцентная загрузка всех восьми ядер неограниченно долгое время в стандартных условиях. Для работы в неблагоприятных (и особенно – полевых) условиях эксплуатации для защиты от перегрева будет реализована схема автоматического снижения частоты (аналог throttling) и (временное) программное отключение отдельных ядер средствами операционной системы;
— пиковая производительность 250 Гфлопс на вычислениях с плавающей запятой одинарной точности (FP32) при полной загрузке всех блоков FPU;
— рассеиваемая мощность на уровне 60 – 90 Вт (расчётные показатели);
— процессор распаивается прямо на плате, что позволяет снизить затраты на корпусировку чипов и их отбраковку.

Работать «Эльбрус-8С» будет в паре с контроллером периферийных интерфейсов отечественной разработки — КПИ-2.

В этой микросхеме, пока выпускаемой по технологическому процессу 65 нм, реализована поддержка 20 линий шины PCI-Express 2.0 (8+8+4), трёх гигабитных сетевых контроллеров Ethernet, восьми портов SATA v.3.0 и восьми портов USB 2.0. Скорость обмена данными с процессором у КПИ-2 составляет 16 Гбайт/с.




Помимо поддержки основных интерфейсов она содержит встроенный контроллер SPMC, обеспечивающий энергосберегающие функции, а также контроллер прерываний.
Аппаратная часть взаимодействует с операционной системой через собственный микрокод BIOS. Возможна работа с дистрибутивами Linux, FreeBSD, QNX, Windows XP, но для ответственных сфер применения рекомендуется ОС «Эльбрус» на базе ядра Linux 2.6.33. Коллективом МЦСТ проделана огромная работа по созданию ОС реального времени с собственными механизмами обработки прерываний, синхронизации, управления памятью и поддержки тегированных вычислений. Всё это направлено на раскрытие потенциала архитектуры отечественного процессора и защиты от распространённых эксплоитов.

Оптимизация кода программ с учётом архитектуры «Эльбрус» достигается за счёт применения специализированных средств разработки: оптимизирующих компиляторов с языков C и C++, Фортран и Java, отладчики, средства и библиотеки для распараллеливания вычислений. Среди последних возможно использование интерфейса передачи сообщений между процессами (MPI) и открытого стандарта OpenMP.






Развитие процессоров «Эльбрус».

Уже создаются служебные программы и вспомогательные компоненты, оптимизированные для выполнения на процессорах «Эльбрус». Это утилиты, сервисы, библиотеки общего назначения, поддержка баз данных, графическая подсистема (на базе Xorg, GTK+ и Qt), средства для работы с сетью и периферийными устройствами.

Первоочередная задача – выполнить импортозамещение на ключевых объектах ВПК и стратегически важных объектах российской инфраструктуры. «Компьютерра» уже писала о технической возможности создать троянскую закладку аппаратного уровня в процессорах Intel архитектуры Ivy Bridge, которую исключительно сложно обнаружить. Эта работа исследователей проводилась на базе университета штата Массачусетс и позиционировалась как доказательство концепции – подобные закладки можно создавать и в других процессорах.

«Применение техники с зарубежными ключевыми компонентами создает большие угрозы в критически важных для страны сферах управления и производства, – отмечает Александр Якунин. – Прежде всего, с точки зрения защиты данных и скрытых возможностей влияния на работу оборудования извне»

Государственные испытания процессора «Эльбрус-8С» назначены на конец этого года. В случае их успешного прохождения серийный выпуск начнётся уже в 2016 году. Пока речь идёт скорее о мелкосерийном производстве на уровне порядка 50 тысяч процессоров в год, но это уже огромный шаг для российской микроэлектроники.

«В конце этого – начале следующего года «Т-Платформы» должны завершить работу над новым процессором «Байкал-М», а в 2018 году мы планируем представить «Эльбрус-16С» на той же технологии 28 Нм, с частотой 1,5 ГГц и производительностью уже свыше 512 ГФлопс», – озвучивает ближайшие планы Александр Якунин.

Уже известно, что следующий процессор «Эльбрус» будет исполнять 50 операций за такт. Его расчётная производительность будет выше, чем у «Эльбрус-8С» в 2,5 раза.

В статье использованы материалы ОАО «Объединенная приборостроительная корпорация».

Робот-таракан самостоятельно запускает в полет робота-птицу (ROBOT COCKROACH ITSELF STARTED FLYING ROBOT BIRD)

Роботы, которым предстоит действовать в сложных условиях, к примеру, в местах ведения боевых действий или в местах техногенных катастроф или стихийных бедствий, должны работать, невзирая на все неблагоприятные факторы окружающей среды. Конечно, самым очевидным, но самым неэффективным решением является создание универсального робота, способного плавать, ползать, ходит, летать и перемещаться другими способами. Такие роботы будут чрезвычайно сложны и громоздки, менее подвижны и менее надежны. Еще одним вариантом в подобных ситуациях является использование групп разнотипных роботов, способных решать поставленную задачу совместными усилиями.




Примером подобного подхода является известный робот-таракан VelociRoACH, который в свое время служил "поводырем" для более крупного четвероногого робота. А недавно, специалисты из Калифорнийского университета в Беркли, превратили робота VelociRoACH в своего рода "авианосец", способный запускать в полет робота-птицу H2Bird.

Следует отметить, что в качестве "авианосца" выступал не новый робот X2-VelociRoACH, обладающий внушительными скоростными характеристиками, а его предшественник — первый вариант робота VelociRoACH. На приведенном ниже видеоролике можно увидеть, как работ-таракан разгоняется до необходимой скорости и успешно запускает в полет робота птицу. Робот H2Bird, вес которого составляет чуть больше 13 грамм и который способен находиться в воздухе в течение полутора минут, не может самостоятельно подняться в воздух. Для его запуска требуется скорость порядка 1.3 метра в секунду и угол наклона от 35 до 40 градусов, который обеспечивают специальные стапеля, установленные на спине робота-таракана.

Но, даже двигаясь в таком курьезном тандеме, роботы оказывают друг другу достаточно серьезную помощь. Наличие робота H2Bird на спине робота VelociRoACH делает последнего менее скоростным, тем не менее, робот-птица, машущая крыльями с частотой 5 раз в секунду, выступает в роли прекрасного аэродинамического стабилизатора, который снижает уровень поперечного и продольного крена робота-таракана на 95 процентов. Кроме этого, подъемная сила, создаваемая крыльями робота H2Bird, снижает на 12 процентов суммарный вес обоих роботов, что понижает нагрузку на ноги робота-таракана и способствует экономии заряда его аккумуляторных батарей.

Проведя испытания этого тандема роботов, исследователи заставили роботов в паре преодолеть расстояние в 80 метров, после чего робот H2Bird должен был пролететь еще 20 метров по воздуху. Один раз первые 80 метров дистанции роботы преодолевали вместе, а второй раз — по отдельности. И во втором случае оба робота израсходовали на 25 процентов больше энергии, нежели было затрачено при их совместной деятельности, что говорить об эффективности такого подхода.



Пока процедура запуска робота H2Bird производится вручную через дистанционное управление, но в скором времени система запуска, которая будет анализировать скорость движения и несколько других факторов, станет полностью автономной. Кроме этого, исследователи собираются еще поработать над модернизацией получившейся гибридной робототехнической системы, что, по их мнению, должно еще больше увеличить эффективность ее работы в режиме совместного передвижения.

=================================================================

ROBOT COCKROACH ITSELF STARTED FLYING ROBOT BIRD

The robots, which will operate under difficult conditions, for example in the areas of combat operations or in areas of man-made or natural disasters should work, in spite of all the adverse environmental factors. Of course, the most obvious, but the most inefficient solution is to create a universal robot that can swim, crawl, walk, fly and move in other ways. Such robots would be extremely complex and cumbersome, less mobile and less reliable. Another option in these situations is to use groups of different types of robots that are able to solve the task together. An example of this approach is the famous robot cockroach VelociRoACH, who once served as a “guide” for the larger four-legged robot. Recently, experts from the University of California at Berkeley, the robot VelociRoACH turned into a kind of “aircraft carrier”, able to start flying robot bird H2Bird.

It should be noted that as the “aircraft carrier” is not a new robot performed X2-VelociRoACH, has an impressive speed characteristics, and its predecessor – the first version of the robot VelociRoACH. The following video you can see how the work cockroach accelerates to the desired speed and successfully launches flying robot bird. Robot H2Bird, the weight of which is slightly more than 13 grams and which is able to be in air for fifteen minutes, can independently ascend into the air. To launch speed requires about 1.3 meters per second and the angle of inclination of 35 to 40 degrees, which provide special pile installed on the back of the robot cockroach.
But even moving in such a curious tandem robots assist each other rather serious help. Have H2Bird robot on the back of the robot makes the latter less VelociRoACH speed, however, the robot bird flapping its wings at a frequency of 5 times per second, acts as a nice aerodynamic stabilizer that reduces the level of the transverse and longitudinal tilt robot cockroach by 95 percent. In addition, the lift created by the wings of the robot H2Bird, reduces by 12 percent the total weight of the two robots, which reduces the load on the legs of the robot cockroach and contributes to conserve its batteries.
After testing this tandem robots, the researchers made a pair of robots in the distance of 80 meters, after which the robot H2Bird was to fly for another 20 meters in the air. Once the first 80 meters of distance robots overcome together, and the second time – separately. And in the second case, both the robot spent 25 percent more energy than was spent during their joint activities, to speak about the effectiveness of this approach.
While the start-up procedure is performed manually H2Bird robot via remote control, but will soon start system, which will analyze the speed and several other factors would be completely autonomous. In addition, the researchers are going to work more on the modernization of the resulting hybrid robotic system that, in their opinion, should further increase the efficiency of its work in the mode of joint movement.

Android TV Gets Over 600 New Apps To Choose From In The Play Store (ТВ Android делится 600 новыми приложениями, их выбрать теперь,можно прямо в Play Store)

Google’s second foray into television, Android TV, has been a bit slow off the starting blocks in some respects – app support was one area where it definitely felt a little threadbare. Now, however, Google is expanding its software catalogue considerably, adding over 600 new apps via a Play Store update today for Android TV devices, including the Nexus Player.

The new 600+ apps are also categorized into 20 new collections that help it easy to find specific types of apps like movies, sports, news, multiplayer games and more. The update should be showing up on compatible devices now, and you’ll see the new content in the store navigation area of your device.

At Google I/O this year, the company talked about Android TV gaining features via Cast, but didn’t say much about local apps. An expanded library is great news for Google’s own hardware, and for partners like the Nvidia Shield using Android TV in their own devices. Competition in the streaming set-top device market is getting a lot more fierce, and I can’t help but wonder if this wasn’t a pre-emptive move designed with Apple’s rumored Apple TV SDK in mind, though word is that will be delayed likely until at least fall.

Your Brain Waves Could Replace Passwords(Ваши мозговые волны могли бы заменить пароли)

Исследователи в университете Бингемтона обнаружили, что. Обучив ваш компьютер  опозновать вас. Основанный на способе, которым ваш мозг реагирует на определенные слова. Это означает, что вместо пароля  пользователь Выслушав несколько слов, может открыть ваш супер секретный файл.

In “Brainprint”, недавно изданное исследование в академическом журнале Neurocomputing, исследователи из университета Бингемтона наблюдали мозговые сигналы 45 волонтеров,  читают список в 75 акронимов(мозговые волны), так же как FBI и DVD. Они сделали запись реакции мозга на каждую группу слов, наблюдая на реакцию мозга, связанного с чтением и пониманием слов, Обнаружив то  что мозги участников реагировали по разному на каждый акроним, этого достаточно чтоб компьютерная система смогла отличить каждого волонтера с 94-процентной точностью. Результаты предполагают, что (мозговые волны) могут использоваться системами безопасности, чтобы определить личность человека.

Короче говоря, используя мозговой сканер, и компьютер. Програма выдает вам несколько слов. В зависимости от вашей реакции на оприделеные слова. Пускает вас в суперсекретную компьютерную систему (или Facebook), или отклоняет вход. Очевидно, 94-процентная точность не идеальна, но она может быть улучшена. Интересно, эти brainprints так же уникальны как отпечатки пальцев?

“Если чей-то отпечаток пальца украден, тот человек не может, не только вырастить новый палец, чтобы заменить попавший под угрозу отпечаток пальца — отпечаток пальца для того человека останится под угрозой навсегда. Отпечатки пальцев 'не надежны'. В отличие от Brainprints, . Так, в маловероятном случае, что посегнувшие могут украсть brainprint  зарегистрированного пользователя, зарегистрированный пользователь в любом случае в отличие от отрезаного пальца может 'перезагрузить' свой brainprint”, сказала Сара Лэсзло, доцент психологии и лингвистики, вовлеченной в проект.


Мы будем соединять наши логины с нашими мозгами в ближайшее время? Вероятно, не, но это могло быть интересным решением для систем очень высокой степени безопасности и/или Вашего аккаунта в Твиттере.

                                        Original text
=================================================================

Researchers at Binghamton University have discovered that, with a bit of training, your computer can identify you based on the way your brain reacts to certain words. This means that instead of a password you could simply listen to a few words and unlock your super secret files.

From the release:

In “Brainprint,” a newly published study in academic journal Neurocomputing, researchers from Binghamton University observed the brain signals of 45 volunteers as they read a list of 75 acronyms, such as FBI and DVD. They recorded the brain’s reaction to each group of letters, focusing on the part of the brain associated with reading and recognizing words, and found that participants’ brains reacted differently to each acronym, enough that a computer system was able to identify each volunteer with 94 percent accuracy. The results suggest that brainwaves could be used by security systems to verify a person’s identity.

In short, you sit down with a brain scanner on and the computer gives you a few words. Depending on your reaction to those words it lets you into the super-secret computer system (or Facebook) or it rejects you. Obviously 94 percent accuracy isn’t ideal but it can be improved. Interestingly, these brainprints are as unique as fingerprints but actually malleable.

“If someone’s fingerprint is stolen, that person can’t just grow a new finger to replace the compromised fingerprint — the fingerprint for that person is compromised forever. Fingerprints are ‘non-cancellable.’ Brainprints, on the other hand, are potentially cancellable. So, in the unlikely event that attackers were actually able to steal a brainprint from an authorized user, the authorized user could then ‘reset’ their brainprint,” said Sarah Laszlo, an assistant professor of psychology and linguistics involved in the project.

Will we be connecting our logins to our brains any time soon? Probably not, but this could be an interesting solution for very high-security systems and/or your Twitter account.