Версия от 23:48, 4 июня 2024

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).

Архитектура ядра Эльбрус

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

Модели процессоров Эльбрус

Эльбрус/архитектура • Модели процессоров Эльбрус • Эльбрус-12C • Эльбрус-16C • Эльбрус-1C+ • Эльбрус-1CК • Эльбрус-2C+ • Эльбрус-2C3 • Эльбрус-3m • Эльбрус-4C • Эльбрус-8C • Эльбрус-8СВ • Эльбрус-S

E2K

↑ нет поддержки в OSL после 3.0-rc35, где ядро 3.14.79 и компилятор 1.21.25

[1] нет поддержки в OSL после 3.0-rc35, где ядро 3.14.79 и компилятор 1.21.25

[1]

@@ Строка 40: / Строка 40: @@
 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.
+В то время как компилируемый код благодаря большим возможностям [[эльбрус/оптимизация|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 =

Эльбрус/архитектура: различия между версиями