Página Espacial
Bienvenido. Estamos en la Web desde el 12 de Julio, 2003. Nos encontramos...!
   
 
Mensaje
elbrus computer computers super-computers family processor processors microprocessors
microprocessor nanometer russia russian high performance technology transistors frequency word words
Microprocesadores rusos: por el buen camino
Wilfredo Orozco
Como un reflejo del buen estado económico de la Federación Rusa, el «Moscow Center of SPARC Technologies (MCST)», está empezando a resurgir como uno de los centros de desarrollo de microprocesadores más importantes de mundo.
Moscow Center of SPARC Technologies (MCST) - Elbrusundada en 1992 a partir de la “División Computadoras” del Instituto de Mecánica de Precisión e Ingeniería de la Computación de Moscú (en ruso “Institut Tochnoi Mekhaniki i Vychislitel'noi Tekhniki”, ITMiVT), aquella que supo dirigir durante más de dos décadas el legendario Sergey A. Lébedev, el MCST parece estar reponiéndose del éxodo masivo de su personal acaecido en el 2004. En ese año, Boris A. Babayan y buena parte del plantel fueron contratados por el gigante Intel, para trabajar en la filial en Rusia de la empresa1. No hay cifras oficiales, pero se estima que entre 300 y 500 personas abandonaron el MCST. El principal motivo de este pase masivo fue la falta de financiamiento para montar modernas plantas productoras de circuitos integrados.

Pero, una vez más, la “escuela científica de Lébedev” probó ser demasiada sólida y fundamental como para desaparecer. Muy afortunadamente los tres principales científicos del MCST, Alexander K. Kim2, V. M. Feldman3 y V. Yu. Volkonsky4, no abandonaron la empresa. Así, el MCST continuó trabajando en los proyectos que estaban bajo ejecución y se dio inicio a la búsqueda de nuevo personal calificado, tratando de atraer e incorporar en especial a los jóvenes talentos5. Hoy en día la empresa cuenta con un plantel de unas 300 personas, de las cuales más de la mitad tiene menos de 30 años de edad. Es obvio que el MCST apuesta al futuro.

En el 2006, el MCST se vio potenciado al unificar sus actividades con las de OAO INEUM6, otra tradicional entidad rusa dedicada a la producción de computadoras para sistemas de control. Además, tal parece que el MCST ha resuelto –por fin– el crítico problema de implementar sus diseños. Aunque oficialmente no se menciona absolutamente nada, los últimos procesadores del MCST estarían siendo producidos por una empresa taiwanesa, muy probablemente la Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC). De ser cierto, esto abre enormes posibilidades a la firma rusa, ya que le posibilitaría diseñar sofisticados microprocesadores implementados con la última tecnología disponible. Es interesante destacar que la norteamericana Sun Microsystems ha elegido a la TSMC para que ésta produzca sus futuros microprocesadores de 45 nanómetros (nm), ya que según los ejecutivos de Sun, “son los mejores en el mundo en la implementación física de los diseños de microprocesadores”.

A pesar de la profunda crisis del 2004, no es exagerado afirmar que el MCST está pasado por uno de sus mejores momentos, por no decir el mejor. El MCST tiene muy buenos recursos humanos, una envidiable capacidad de diseño, y ahora se suma, como bien se mencionó antes, la capacidad de implementar físicamente los diseños de microprocesadores. A todo esto se debe añadir el respaldo del gobierno ruso, tradicional consumidor de los productos del MCST. Los equipos del MCST son usados por el Ministerio de Defensa ruso en el sistema de alerta temprana, en el control de los objetos espaciales, en buques de guerra, submarinos, y en los sistemas antiaéreos S-300 y S-400. También el MCST provee de equipos especializados a NPO Energia, y muchas otras compañías locales.

Para obtener la independencia tecnológica en cuanto a microelectrónica se refiere, el Gobierno de la Federación Rusa aprobó en septiembre del 2007 un programa estratégico de desarrollo del sector para el período 2007-2025. Además, a mediados de 2008 fuentes oficiales mencionaban que el gobierno había tomado la decisión de realizar las inversiones necesarias para montar en Rusia modernas plantas productoras de microprocesadores, tal vez con la participación de firmas extranjeras. Todos estos hechos hacen que se vislumbre un futuro más que promisorio para esta histórica entidad tecnológica rusa. (más info aquí)
Microprocesadores de la serie “MCST-R” Link a esta sección!
El MCST sigue trabajando activamente en el desarrollo de los microprocesadores de la serie MCST-R, los cuales poseen una arquitectura RISC7 del tipo SPARC (Scalable Processor ARChitecture) versión V8. Estos micros dieron origen a la familia de computadoras
“Elbrus-90Micro”. También se han desarrollado diversas tarjetas madre (motherboards).

A continuación se hace un breve repaso de las características más sobresalientes de estos interesantes microprocesadores.

Microprocesador MCST-R150. Primer micro de esta serie. Los wafers8 fueron manufacturados por Tower Semiconductor (Israel), mientras que ASE (Taiwán) realizó el empaquetado y las comprobaciones finales.
MCST-R150
Tecnología 0,35 micrones
Tamaño de la palabra 32/64 bits
Frecuencia 150 MHz
Rendimiento 140 MIPS (*)
63 MFLOPS (**)
Cantidad de transistores 2,8 millones
Consumo < 4 W
(*) 1 MIPS = 106 instrucciones (ejecutadas)
por segundo.
(**) 1 MFLOPS = 106 operaciones en punto flotante por segundo.
Microprocesador MCST-R150
El MCST-R150, y una tarjeta madre para dos microprocesadores. (MCST)
 
Microprocesador MCST-R500. Microprocesador desarrollado a partir del MCST-R150.
MCST-R500
Tecnología 0,13 micrones
Tamaño de la palabra 32/64 bits
Frecuencia 500 MHz
Rendimiento 430 MIPS
170 MFLOPS
Cantidad de transistores 4,9 millones
Consumo < 2 W
Microprocesador MCST-R500 / Computadoras Elbrus-90Micro
El microprocesador MCST-R500 ha sido extensamente empleado en la familia de computadoras Elbrus-90Micro (imágenes recuadros). (MCST)
Abajo: la tarjeta madre llamada MV/S utiliza cuatro micros MCST-R500. El rendimiento de esta tarjeta es de 1750 MIPS/685 MFLOPS. (MCST)
Microprocesador MCST-R500 / Tarjeta madre MV/S
 
Microprocesador MCST-R50OS. Microprocesador de dos núcleos desarrollado a partir del MCST-R500. El trabajo sobre este micro fue finalizado en 2007. Posible uso en las computadoras de OAO INEUM y también en tarjetas gráficas.
MCST-R500S
Tecnología 0,13 micrones
Tamaño de la palabra 32/64 bits
Frecuencia 500 MHz
Rendimiento +1493 MIPS
391 MFLOPS
Cantidad de transistores 51 millones
Consumo < 5 W
Microprocesador MCST-R500S / Tarjeta madre MVS/S
Tarjeta madre llamada MVS/S. Este dispositivo contiene cuatro microprocesadores MCST-R500S. La pequeña placa que aparece abajo,
es una tarjeta de video.
Rendimiento de la MVS/S: 4400 MIPS/1600 MFLOPS. (MCST)
 
Microprocesador «MCST R1000». Durante el desarrollo de este microprocesador recibió la denominación MCST-4R. Este microprocesador fue el primer dispositivo creado por el MCST en alcanzar una velocidad de 1 GHz. El «MCST R1000» tiene cuatro núcleos 64-bits SPARC V9. Microprocesador preparado para procesamiento en paralelo. Se han desarrollado las tarjetas madre MVS4/S y MVS4-PC.
«MCST R1000»
Tecnología 90 nanómetros (nm)
Tamaño de la palabra 32/64 bits
Frecuencia 1 GHz
Rendimiento (un núcleo)
GIPS (Dhrystone) (*)
GFLOPS (32 bits) (**)
GFLOPS (64 bits)

2
4
2
Cantidad de transistores 180 millones
Consumo ~20 W
(*) 1 GIPS = 109 instrucciones (ejecutadas)
por segundo.
(**) 1 GFLOPS = 109 operaciones en punto flotante por segundo.
 
MCST R1000
 
MVS4/S
Un par de placas que emplean a este microprocesador. Sobre estas líneas,
la MVS4/S. Abajo, la placa MVS4-PC. (MCST)
MVS4-PC
 
Futuros microprocesadores de este tipo. En los próximos años se prevé continuar con la familia de microprocesadores “MCST-R”. Serán desarrollados microprocesadores de núcleos múltiples con tecnologías de 65 y 40 nm, alcanzando velocidades cada vez mayores.
 
Microprocesadores de la serie “Elbrus” Link a esta sección!
Microprocesador Elbrus. Primer micro de esta prometedora familia. Está fabricado con tecnología de 130 nanómetros (o 0,130 micrones), es de 64 bits y tiene una velocidad de 300 MHz. Cabe preguntarse si ésta no es una velocidad más bien modesta en comparación con la que alcanzan los modernos procesadores occidentales. La respuesta es que el micro Elbrus está construido según un diseño propio llamado E2K (o Elbrus 2000), es decir que es un procesador con una arquitectura del tipo VLIW/EPIC (Very Long Instruction Word/Explicitly Parallel Instruction Computing). Esta arquitectura le permite al micro Elbrus ejecutar hasta 23 instrucciones por cada clock cycle, dependiendo del tipo de problemas que se esté resolviendo. Además tiene 75,8 millones de transistores y es compatible con la arquitectura Intel x86. El micro Elbrus va a servir como punto de partida de una serie de microprocesadores extremadamente poderosos.

Por su parte la computadora Elbrus-3M1 incorpora a dos microprocesadores del tipo Elbrus, puede operar con distintos sistemas operativos (incluso el MS Windows) y está cargada con sofisticados compiladores para C++ y Fortran-90. Lógicamente, la Elbrus-3M1 es compatible con el software de las computadoras Elbrus-1, 2 y 3. De acuerdo a lo informado por el MCST, el paquete básico de software para la Elbrus-3M1 (sistemas operativos, compiladores y diversas aplicaciones) estaría totalizando aproximadamente 100 millones de líneas de código C/C++.

La Elbrus-3M1 se presenta en dos versiones: server/escritorio (desktop) y compact PCI (cPCI). Esta última viene preparada para conectarse y trabajar a gran velocidad con otras máquinas (típicamente instaladas en racks). La tarjeta madre de la Elbrus-3M1 en su versión cPCI, tiene unas dimensiones de 160 x 233,35 mm.

A fines del 2007, una Comisión Examinadora estatal integrada por expertos provenientes del Ministerio de Defensa, de la Academia Rusa de Ciencias y de la industria rusa de la computación, evaluó al microprocesador Elbrus, a la computadora basada en él Elbrus-3M1 y al software asociado. La Comisión llegó a la conclusión de que este nuevo sistema informático se encuentra en un nivel mundial, y en ciertos aspectos no tiene equivalentes.
Microprocesador Elbrus
Tecnología 0,13 micrones
Tamaño de la palabra 64 bits
Frecuencia 300 MHz
Rendimiento máximo:
64 bits
32 bits
16 bits
8 bits

5,8 (10 exp 9) op./s
9,5 (10 exp 9) op./s
12,3 (10 exp 9) op./s
22,6 (10 exp 9) op./s
Cantidad de transistores 75,8 millones
Consumo ~6 W
Computadora Elbrus-3M1 versión server/escritorio
Microprocesador Elbrus (imagen recuadro) y computadora Elbrus-3M1,
en su versión server/escritorio.
Desde la primer computadora diseñada por Sergey A. Lébedev, la MESM, hasta la Elbrus-3M1 construida por sus seguidores. Esta nueva computadora rusa representa la síntesis de casi 60 años de experiencia en el diseño y desarrollo de sistemas computacionales de alta velocidad.

Rendimiento de la Elbrus-3M1:
64/32 bits: 11,6/19,1 GFLOPS
16/8 bits: 24,4/45,2 GFLOPS

Abajo
: La Elbrus-3M1 en su versión “compact PCI”. La tarjeta madre de esta máquina tiene unas dimensiones de 160 x 233,35 mm. (MCST)
Computadora Elbrus-3M1 versión cPCI
Elbrus-3M1 / Sistemas operativos
La Elbrus-3M1 es una máquina “universal” en el sentido de que puede funcionar bajo distintos sistemas operativos: MS-DOS, MS Windows, Linux, QNX, FreeBSD, etc. El micro Elbrus incorpora nueva tecnología de “compilación binaria” que lo hace compatible con la arquitectura Intel x86. También se ha desarrollado el sistema operativo (con interfaz Unix)
OSL-3M1 el cual es una variante del sistema operativo OS Elbrus.
El OSL-3M1 permite un óptimo aprovechamiento de las
características del nuevo micro.(MCST)
Abajo: Video de la presentación a la prensa de la Elbrus-3M1,
a principios de Julio de 2008. (Cnews.ru)
Video de la carga de Windows 2000, en una computadora Elbrus-3M1.
 
1 Según B. A. Babayan, él y su equipo están desarrollando en Rusia un microprocesador “crítico” para Intel.
2 Alexander K. Kim es el Director General del MCST.
3 V. M. Feldman es el Director de la “División Arquitectura y Circuitos” del MCST.
4 V. Yu. Volkonsky es el Director de la “División Software” del MCST.
5 Estos jóvenes científicos provienen de las principales universidades tecnológicas de Rusia, principalmente del Moscow Institute of Physics and Technology.
6 OAO INEUM, del ruso Institut Elektronnikh Upravlyaushikh Mashin, o Instituto de Máquinas Electrónicas de Control. Esta entidad fue creada en 1958 por Isaak Brook (o Bruk). El INEUM se especializó en el desarrollo de minicomputadoras para sistemas de control.
7 RISC (del inglés Reduced Instruction Set Computer), Computadora con Conjunto de Instrucciones Reducido.
8 Obleas de material semiconductor, empleadas durante el proceso de fabricación de los circuitos integrados.
Siguiente
 
Los trabajos publicados sólo pueden ser reproducidos
con la expresa autorización de sus autores.
Estamos en contacto: betelyuz@gmail.com
Por cualquier corrección, sugerencia o comentario.
 
Sitio Oficial Carl Sagan Portada Acerca de... Índice Contacto Links Blog Click para ampliar...! Click para ampliar...! Click para ampliar...!