Архитектура и функционирование вычислительного комплекса Эльбрус-90микро

2
Тема и учебные вопросы
ТЕМА 5: «МВК «Эльбрус». Архитектура микропроцессоров, процессорных модулей, аппаратное обеспечение
вычислительных комплексов»
Лекция 2: «Архитектура и функционирование вычислительного комплекса «Эльбрус-90микро»
Учебные вопросы лекции:
1. Структура и технические характеристики ВК «Эльбрус-90микро». Система на кристалле МЦСТ-R500S.
2. Процессорный модуль МВС/C.
3. Вычислительные системы на базе микросхем МЦСТ-R1000.

3
Литература
1. Актерский Ю.Е. Сети ЭВМ и телекоммуникации: Учебное пособие. – СПб.: ПВИРЭ КВ, 2005. – 223 с.
2. Вейцман К. Распределенные системы мини – и микро-ЭВМ; Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1982.
3. Головкин Б.А. Параллельные вычислительные системы. М.Наука, 1980.
4. Каган Б.М. Электронные машины и системы: Учебное пособие. – 2-е изд., перераб. И доп. М.: Энергоатомиздат, 1985.
5. Ким А. К., Перекатов В. И., Ермаков С. Г. Микропроцессоры и вычислительные комплексы семейства «Эльбрус». — СПб.: Питер, 2013. — 272с.: ил.
6. А. М. Ларионов, С.А. Майоров, Г. И. Новиков. Вычислительные комплексы системы и сети. – Ленинград: ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ. Ленинградское отделение, 1987. 179 с.
7.Прангишвили И.В., Подлазов В.С., Стецюра Г.Г. Локальные микропроцессорные вычислительные сети.. М.: Наука, 1984.
8.Сипсер Р. Архитектура связи в распределенных системах: Пер. с англ. М.: Мир, 1981. Т. 1, 2.
9. Якубайтис Э.А. Информационно-вычислительные сети. И.: Финансы и статистика, 1984.

4
Учебный вопрос №1
Структура и технические характеристики ВК
«Эльбрус-90микро». Система на кристалле МЦСТ-R500S

5
Технические характеристики ВК «Эльбрус-90микро»
Архитектура МВК “Эльбрус-2”

6
Структурная схема ВК «Эльбрус-90микро»
Архитектура МВК “Эльбрус-2”

7
Параметры встроенных каналов ввода-вывода устройства УВС-М

8
Учебный вопрос №1
Система на кристалле МЦСТ-R500S

9
Внешний вид системы на кристалле МЦСТ-R500S

10
Технические характеристики системы на кристалле МЦСТ-R500S

11
Структурные нововведения в МЦСТ – R500S
Реализация двухъядерной процессорной части.
Создание системы на кристалле, включающей общую для обоих процессоров кэш-память второго уровня, контроллер оперативной памяти и набор периферийных контроллеров для доступа к внутренним узлам компьютера, внешним каналам и линиям связи.
Замена магистральной шины, объединяющей основные узлы микросхемы, быстродействующим системным коммутатором.
Введение каналов прямого доступа к памяти аналогичных систем, позволяющего строить многомашинные конфигурации.

12
Структурная схема системы на кристалле
МЦСТ-R500S

13
Учебный вопрос № 2
Процессорный модуль МВС/C

14
Внешний вид процессорного модуля МВС/С

15
Структурная схема процессорного модуля МВС/С

16
Технические характеристики процессорного модуля МВС/С

17
Учебный вопрос № 3
Вычислительные системы на базе микросхем
МЦСТ-R1000

18
Структурная схема системы на кристалле
МЦСТ-R1000

19
Технические характеристики системы на кристалле МЦСТ-R1000

20
Учебный вопрос № 3
Вычислительные системы на базе микросхем
МЦСТ-R1000

21
Вычислительная система на базе микросхем
МЦСТ-R1000

22
Модуль МВС4/С

23
Модуль МВС4-РС

24
Технические характеристики модуля МВС4/С

25
Технические характеристики модуля МВС4-PC

26
Заключение
1. При разработке микросхемы МЦСТ-R500S была поставлена цель создания высокопроизводительных одноплатных ЭВМ для носимых и встроенных применений, предполагающая также построение многомашинных конфигураций.
2. На базе системы на кристалле МЦСТ-R500S создан процессорный модуль МВС/С, который является восьмипроцессорной одноплатной универсальной вычислительной системой с оперативной памятью до 8 Гбайт и набором периферийных контроллеров. Процессорный модуль состоит из 4 машин, каждая из которых имеет собственную оперативную память и работает под управлением собственной копии операционной системы.
3. Система на кристалле МЦСТ-R1000 предназначена для использования в многопроцессорных системах с распределенной когерентной общей оперативной памятью, рассчитанных на высокие показатели производительности. Основные решения состоят в реализации четырехядерной процессорной части с архитектурой SPARC.v9 и переходе на тактовую частоту 1 ГГц. Важной новацией является введение трех быстрых каналов межсистемного обмена, позволяющих строить четырехпроцессорные вычислительные системы простым соединением каналов. В архитектуру системы также внесен ряд оптимизаций, способствующих увеличению производительности.

27
Заключение
4. Четырехпроцессорная вычислительная система на базе микросхем МЦСТ-R1000 может быть образована простым соединением каналов межсистемного обмена. При этом к каждому процессору может быть подключена секция оперативной памяти, которая составляет часть когерентной распределенной общей оперативной памяти всей вычислительной системы.