Comparación de procesadores Baikal e Intel. "Baikal" se acercó a las pruebas a los procesadores de Intel modernos

17/08/2017, JU, 19:24, MSK , Texto: Denis Wayes

Los desarrolladores de los procesadores nacionales "Baikal" realizaron sus pruebas desplegadas por una serie de métricas. Uno de ellos demuestra favorablemente la comparabilidad de las características del producto ruso con los productos de los líderes del mercado mundial.

Prueba positiva para "baikal"

Los procesadores nacionales "Baikal" para una serie de parámetros demostraron indicadores de desempeño comparables a los productos de los líderes reconocidos de la industria mundial.

En agosto de 2017, la compañía de desarrolladores de Baikal Electronics realizó una prueba completa del rendimiento de su procesador Baikal-T1 que opera con una frecuencia de reloj de 1.2 GHz. Se utilizó un método para evaluar sus propiedades, lo que proporciona la posibilidad de sistematizar los resultados obtenidos, independientemente del tipo de microarquitectura del procesador y la plataforma de software utilizada.

Las mediciones se llevaron a cabo en seis aplicaciones que determinan el rendimiento de los módulos de computación del procesador y el ancho de banda de los bloques de funciones implementados: CoreCark, Dhrystone, Wetstone, Stream, Iperf, SPEC CPU2006.

Condiciones de prueba (Fuente: "Baikal Electronics")

"La evaluación comparativa de que el rendimiento real del procesador BAIKAL-T1 excede las características estimadas para los núcleos de procesador de clase P MIPS, y los a su vez se ven muy beneficiosamente en comparación con la arquitectura X86", comentó la prueba de la prueba "Baikal Electronics" En la prueba cnews Andrei malafeev. Desde su explicación, fue posible concluir que se trata de la relación de productividad al consumo de energía y la productividad al área de cristal.

Resultados de la prueba Baikal-T1 (Fuente: "Baikal Electronics")

Al mismo tiempo, Malafeev es consciente de que Baikal-T1 está orientado a la arquitectura principalmente en los mercados de soluciones de comunicación y sistemas integrados. Sin embargo, desde el punto de vista de Malafeev, el buen rendimiento permite el uso de la consideración de Baikal-T1 como un procesador universal "en un extenso ecosistema, que se desarrolla durante más de un cuarto de siglo y tiene un potencial significativo en existentes y solo emergentes. mercados ".

Comparación condicional

Como era posible entender de la comunicación con Malaphaye, su compañía proporciona el valor más alto a la prueba de referencia de CoreMark (lea sobre su comparación con otras métricas a continuación), que está más enfocada en los procesadores para sistemas integrados, aunque también se utiliza para otros Procesadores del destino más cercano.

El sitio de Curator Baikal-T1 se envía oficialmente: "Baikal Electronics" aún no ha cumplido los resultados obtenidos en sus pruebas.

Ejemplo de comparación convencional de procesadores conocidos con Baikal-T1 en la prueba de CoreMark

Los desarrolladores de los procesadores nacionales "Baikal" realizaron sus pruebas desplegadas por una serie de métricas. Uno de ellos demuestra favorablemente la comparabilidad de las características del producto ruso con los productos de los líderes del mercado mundial.

Prueba positiva para "baikal"

Los procesadores nacionales "Baikal" para una serie de parámetros demostraron indicadores de desempeño comparables a los productos de los líderes reconocidos de la industria mundial.

En agosto de 2017, la compañía de desarrolladores de Baikal Electronics realizó una prueba completa del rendimiento de su procesador Baikal-T1 que opera con una frecuencia de reloj de 1.2 GHz. Se utilizó un método para evaluar sus propiedades, lo que proporciona la posibilidad de sistematizar los resultados obtenidos, independientemente del tipo de microarquitectura del procesador y la plataforma de software utilizada.

Las mediciones se llevaron a cabo en seis aplicaciones que determinan el rendimiento de los módulos de computación del procesador y el ancho de banda de los bloques de funciones implementados: CoreCark, Dhrystone, Wetstone, Stream, Iperf, SPEC CPU2006.

Condiciones de prueba (Fuente: "Baikal Electronics")

"La evaluación comparativa ha demostrado que el rendimiento real del procesador BAIKAL-T1 excede las características estimadas para los núcleos de procesador de clase P MIPS, y los a su vez se ven muy rentablemente en comparación con la arquitectura X86", dijo Cnews de la prueba "Baikal Electronics" Andrei Malafeev. Desde su explicación, fue posible concluir que se trata de la relación de productividad al consumo de energía y la productividad al área de cristal.

Resultados de la prueba Baikal-T1 (Fuente: "Baikal Electronics")

Al mismo tiempo, Malafeev es consciente de que Baikal-T1 está orientado a la arquitectura principalmente en los mercados de soluciones de comunicación y sistemas integrados. Sin embargo, desde el punto de vista de Malafeev, el buen rendimiento permite el uso de la consideración de Baikal-T1 como un procesador universal "en un extenso ecosistema, que se desarrolla durante más de un cuarto de siglo y tiene un potencial significativo en existentes y solo emergentes. mercados ".

Comparación condicional

Como era posible entender de la comunicación con Malaphaye, su compañía proporciona el valor más alto a la prueba de referencia de CoreMark (lea sobre su comparación con otras métricas a continuación), que está más enfocada en los procesadores para sistemas integrados, aunque también se utiliza para otros Procesadores del destino más cercano.

En el sitio de los curadores de la prueba Baikal-T1 oficialmente este momento No representado: "Baikal Electronics" aún no ha cumplido los resultados obtenidos en sus pruebas.

Ejemplo de comparación convencional de procesadores conocidos con Baikal-T1 en la prueba de CoreMark

Fuente: CNEWS Analytics

* El servidor se probó sobre la base de dos procesadores de un solo núcleo

En este sentido, CNews Analytics para Clarity seleccionó los resultados de las pruebas de varios procesadores actuales de marcas conocidas e indicó entre ellos un lugar estimado Baikal-T1 (ver tabla).

Lo que fue probado por "Baikal"

Según Malafeev, los seis puntos de referencia presentados son conjuntos de pruebas sintéticas con una cierta mezcla de instrucciones típicas para ciertas aplicaciones.

"Los puntos de referencia tradicionales Dhrystone y Whetstone están diseñados para evaluar el rendimiento procesador central En los cálculos en la aritmética aritmética y flotante de enteros, respectivamente, dice Malafeev. - Son versátiles, y se pueden escribir en diferentes lenguajes de programación (por ejemplo, las primeras versiones de Dhrystone and Whetstone, publicadas en los años 60-1970 años del siglo pasado, se escribieron en Fortran y Algol 60 idiomas). Al mismo tiempo, pueden usar diferentes bibliotecas y, estar ensamblado por diferentes compiladores, dan códigos ejecutivos sustancialmente distinguidos, lo que, en cierta medida, devalúa la evaluación de desempeño obtenida con su ayuda. Hasta cierto punto, estas deficiencias se superan por la estandarización de algunos códigos compilados (debido a la versión para DOS, OS / 2, Windows) ".

El punto de referencia de CoreMark, según el experto, se centra en los sistemas integrados e incluye características, como el procesamiento de listas, manipulación con matrices, implementación del estado automático y calculando el código de control de CRC (verifique el código de redundancia). Está escrito en el idioma SI estándar, y a diferencia de otros puntos de referencia no incluye ninguna biblioteca adicional y da el mismo resultado.

"Estas ventajas hacen que este punto de referencia sea cada vez más popular, y él desplaza gradualmente a sus competidores", dice Malafeev. - Sin embargo, Dhrystone y Wettone todavía se usan ampliamente ".

La prueba de flujo, dice el experto, es un programa de prueba sintético simple, que mide el ancho de banda de memoria estable (en MB / S) y la velocidad de cálculo correspondiente para núcleos vectoriales simples.

Iperf es una herramienta abierta código fuenteque se puede utilizar para probar el rendimiento de la red. La especificación CPU2006 contiene dos pruebas: CINT2006 para medir y comparar la intensidad computacional del rendimiento entero y el CFP2006 para medir y comparar la intensidad del punto de flotación computacional.

Baikal-T1, Circulación de edición, Costo de Desarrollo, Consumidores

Baikal-T1 es un procesador con la arquitectura MIPS (etapas de canalización interbloqueadas por microprocesador) creadas de acuerdo con el concepto de RISC, es decir, para procesadores con un conjunto reducido de comandos.

El desarrollo del procesador se completó a fines de 2014, y en diciembre "Baikal Electronics" se entregó a la fábrica TSMC el llamado producto de producto RTL para su lanzamiento. En mayo de 2015, la compañía anunció la salida de muestras de ingeniería.

Luego se informó que el desarrollo se implementó con el apoyo del Ministerio de Industria, con la participación de la Agencia y el Programa Federal de Objetivos "Desarrollo de una base de componentes electrónicos y electrónica para 2008-2015", así como las inversiones de T -Nano y plataformas T (estructura materna "Baikal Electronics"). La cantidad específica de inversiones en el proyecto en Baikal no reveló.

A continuación, las muestras se probaron manualmente, y en "Baikal" estaban convencidas de su desempeño. Después de eso, la compañía a fines del verano de 2015 presentó una solicitud al Consejo de Expertos de la Fundación de Desarrollo de la Industria (FRT) en el Ministerio de Industria y Partido Comunista para recibir un préstamo temático para continuar con el proyecto: el lanzamiento de la misa producción.

En octubre de 2015, se aprobó el préstamo preferencial. A nivel de las inversiones propias de la empresa en 288 millones de rublos. El volumen de este préstamo ascendió a 500 millones de rublos. Este dinero "Baikal" en diciembre de 2015 realizó un pedido de TSMC. En septiembre de 2016, la luz vio el llamado lote de instalación a unos 10 mil procesadores.

En marzo de 2017, la "Electrónica Baikal" anunció el surgimiento de los 100,000 mil lote industrial.

Los principales consumidores de Baikal-T1 son fabricantes de equipos de telecomunicaciones (enrutadores, teléfonos IP, dispositivos de almacenamiento de datos, etc.), equipo informático, equipo para sistemas integrados (automatización industrial, terminales, sistemas automotrices etc.). El volumen de consumo de procesadores en estos mercados, de acuerdo con la evaluación de FRP, está creciendo dentro del 7-15% por año.

05/3/2018, JU, 16:03, MSK , Texto: Denis Wayes

"Baikal" comienza a venderse en un minorista de una forma desnuda, sin "cometas" en forma de tableros de evaluación. Debido a esto, el precio de los procesadores para el comprador se reduce exactamente 10 veces.

Ventas de "Baikal" en forma pura.

Cómo se conoció a CNEWS, los procesadores rusos "Baikal" se inscriben primero en la venta al por menor como unidades de productos independientes, y no como parte de las juntas estimadas (computadoras de una sola placa). En la apariencia de sus productos en el surtido de las tiendas. componentes electrónicos "Chip and Dip" del 1 de junio de 2018 "En las cantidades necesarias para prototipos y producción de muestras de prueba de electrónica", informó la oficina editorial en la compañía nacional "Baikal Electronics", el desarrollador de "Baikal".

El primero y hasta ahora, se preparó el único chip de la organización Baikal-T1 (se preparó el nuevo nombre oficial).

El precio minorista de un procesador será de 3990 rublos. En comparación con las juntas de Baikal de la familia BFK 3.1 (abreviatura: un bloque de control funcional), que a mediados de abril de 2018, 39.9 mil rublos, el chip en su forma desnuda es exactamente 10 veces más barato.

"Baikal" se hizo posible para comprar al por menor sin carga en forma de tablas

Los desarrolladores agregan que la política de precios con respecto a las fiestas al por mayor se define individualmente. Los suministros de productos en este caso se realizan por "Baikal Electronics" directamente al cliente.

Posicionamiento de precio de calidad

A la pregunta de Cnews, como en términos de la combinación del precio propuesto y las características existentes del procesador, la compañía evalúa una nueva oferta de negociación en comparación con otras fichas en mercado ruso, Baikal Electronics se limitaba a una respuesta formal. "Hicimos una oferta de precios muy favorable, en paradigma. El rendimiento / funcionalidad / consumo de energía de nuestro producto es buenas posiciones", dijo los interlocutores CNews.

Características del procesador

Baikal-T1 es el llamado sistema en un cristal con dimensiones 25 por 25 mm y el consumo de energía declarado de menos de 5 W. Tiene dos kernels SuperCALAR P5600 MIPS 32 R5 con una frecuencia de trabajo de 1.2 GHz. Tiene un caché L2 en 1 MB y el controlador de memoria DDR3-1600.

El chip es un puerto 10GB Ethernet, dos puertos 1GB Ethernet, controlador PCIE GEN.3 X4, dos puertos SATA 3.0, USB 2.0.

Los chips son producidos por proceso tecnológico 28 nanómetros: directamente en la fábrica TSMC TSMC. La última circunstancia determina el hecho de que Baikal-T1 está clasificado por el Ministerio de Industria y Tecnología como un chip de integral ruso de segundo nivel, y no el primero, como fue el caso de una fábrica local.

Finalización de la formación de un ecosistema de procesador.

Recuerde que a principios de enero de 2018, incluso antes de los ingresos para vender "Baikal" en la composición de las placas de prueba, se sabía que los esfuerzos de la electrónica de Baikal y la facultad de matemáticas computacionales y cibernética (CID) de la Universidad Estatal de Moscú nombraron MV LOMONIOSOV En la base de datos del Laboratorio NMC, el Laboratorio de Electrónica Nacional, el acceso a los cuales está abierto a todas las partes interesadas.

Utilizando los recursos de la nueva estructura, llamada Laboratorio de Electrónica Baikal (LEB), es posible evaluar el desempeño del procesador central y las soluciones según ello, así como la depuración y el software del sistema.

"Ahora, nuestro objetivo principal es reducir el costo de la entrada en proyectos para los desarrolladores", dijo Konstantin Shcherbakov, director del departamento de marketing y ventas "Baikal Electronics". - Lo haremos mejorando la calidad de la documentación, creando un conjunto de software, actualizar y distribuir instrucciones para la aplicación (notas de solicitud) y proyectos de boceto (diseños de referencia).

Shcherbakov confía en que en este momento desde el punto de vista del ecosistema, su compañía ya está lista para apoyar el diseño de clientes de productos finales en Baikalkh: desde el laboratorio sobre la base de la MSU del IMC, a una compra simple de un Tablero de procesador y depuración para crear prototipos de dispositivos.

Baikal-T1, Circulación de edición, Costo de Desarrollo, Consumidores

Baikal-T1 es un procesador con la arquitectura MIPS (etapas de canalización interbloqueadas por microprocesador) creadas de acuerdo con el concepto de RISC, es decir, para procesadores con un conjunto reducido de comandos.

El desarrollo del procesador se completó a fines de 2014, y en diciembre "Baikal Electronics" se entregó a la fábrica TSMC el llamado código de producto GDS para su liberación. En mayo de 2015, la compañía se trata de la producción de muestras de ingeniería.

Luego se informó que el desarrollo se implementó con el apoyo del Ministerio de Industria. Estructura materna "Baikal Electronics"). La cantidad específica de inversiones en el proyecto en Baikal no reveló.

A continuación, las muestras se probaron manualmente, y en "Baikal" estaban convencidas de su desempeño. Después de eso, la compañía a fines del verano de 2015 presentó una solicitud al Consejo de Expertos de la Fundación de Desarrollo de la Industria (FRT) en el Ministerio de Industria y Partido Comunista para recibir un préstamo temático para continuar con el proyecto: el lanzamiento de la misa producción.

En octubre de 2015, se aprobó el préstamo preferencial para la preparación de la producción industrial del procesador. A nivel de las inversiones propias de la empresa en 288 millones de rublos. El volumen de este préstamo ascendió a 500 millones de rublos. Este dinero "Baikal" en diciembre de 2015 realizó un pedido de TSMC. En septiembre de 2016, la luz vio el llamado lote de instalación a unos 10 mil procesadores.

En marzo de 2017, en Baikal Electronics, sobre la próxima salida del lote industrial de 100 mil. Después de eso, la compañía ordenó a otras circulaciones, pero para divulgar información sobre sus volúmenes no está listo.

Los principales consumidores de Baikal-T1 son fabricantes de equipos de telecomunicaciones (enrutadores, teléfonos IP, dispositivos de almacenamiento de datos, etc.), equipo informático, equipo para sistemas integrados (automatización industrial, terminales, sistemas automotrices, etc.). La cantidad de consumo de procesadores en estos mercados es estimado por Baikal Electronics, crece dentro del 7-15% por año.

¡Ellos existen! La primera versión disponible pública de la Junta de Evaluación nos acudió en la prueba o, como los propios creadores, el complejo de software y hardware para los desarrolladores de BFK 3.1 con el SOC del desarrollo nacional "Baikal-T1" basado en la arquitectura del guerrero MIPS P5600.

En primer lugar, vale la pena enfatizar que BFK 3.1 es un complejo de programación y hardware (pero de acuerdo con el hábito de llamarlo solo una junta) para desarrolladores, y no la base para la construcción de productos finitos. Nadie en la mente correcta no lo usará, aproximadamente hablando, para construir un sistema. Primero, resulta irrazonablemente caro. En segundo lugar, esta idea es sin sentido. No, la Junta es necesaria para el desarrollo y la depuración. softwareBueno, para evaluar el desempeño del propio procesador y su compatibilidad con otros equipos. Compárelo con microcomputadores de una sola placa, como la PI de Raspberry o Cubiboard, también es incorrecta, aunque está cerca de ellos.

Otros creadores de procesadores ofrecen herramientas de desarrollo similares. Dependiendo del tipo y el equipo, pueden costar cientos de cientos de cientos u otros a miles y miles de dólares. Es importante que esta sea la primera placa con el procesador Baikal-T1, que ya no es un círculo estrecho de personas y organizaciones, como antes, pero prácticamente todos. Sí, cuesta mucho - 40 mil rublos. Caro, pero un precio más pequeño, teniendo en cuenta el volumen de producción relativamente pequeño, la compañía aún no puede ofrecer. Además, los compradores después de registrar el producto recibirán acceso a la Biblioteca cerrada de documentación de ingeniería. También recibirán un proyecto de circuito en el formato de diseñador de altio, que acelerará significativamente y simplifique el proceso de creación de sus propias soluciones de software y hardware basadas en los tableros de BFK 3.1 y los procesadores Baikal-T1.

Baikal Board BFK 3.1

La placa real está equipada con un procesador de flejado básico. Casi todas las interfaces de procesador se eliminan de la tarifa. No es suficiente excepto Port 10GBE. El propio tablero tiene dimensiones de 229 × 191 mm (FLEXATX). Hay dos puertos SATA-3 en él (controlador de la versión 3.1), un conector SO-DIMM para el módulo de memoria DDR3-1600, dos puertos Gigabit Ethernet RJ-45, uno conector USB 2.0 Tipo A, dos puertos USB MINI-B (necesarios para la depuración), un conector PCI-E 3.0 X4. Hay una GPIO de 40 pines Concluster (controlador principal de 32 bits).

Para el poder, necesita cualquier fuente de alimentación ATX 2.0 con una potencia de 200 vatios. Este valor se da claramente con un margen, incluso teniendo en cuenta el consumo de dispositivos PCI-E y SATA. La placa tiene botones separados para habilitar / desconectar y restablecer la alimentación. El inicio del sistema es extremadamente simple: instale el módulo de memoria, conecte la PC, conecte la PC con el puerto MINI-USB, ejecute el emulador de terminal favorito con el soporte de los puertos COM (necesitará un controlador para el puente). Bueno, todo, presione el botón ON y seleccione el elemento deseado en el menú del cargador de arranque.

En la pizarra hay dos módulos de memoria ni de memoria con un volumen de 16 y 32 MB. El primero de los cuales está arrancando, en él es el firmware real. Todo es estándar: U-boot + Linux Core + Imagen mínima con bus busybox. También es posible descargar a través de la red desde el servidor NFS o TFTP. Para sistemas incrustados de esta suficiente. En este caso, el producto final es una tarifa relativamente compacta con la RAM ya soldada y ROM necesario El volumen y los alrededores de software optimizados previamente optimizados y optimizados. Por ejemplo, puedes mirar los mismos enrutadores domésticos.

La segunda opción de trabajar con la Junta es el lanzamiento de un sistema operativo completo. Es para ellos que usamos para pruebas. Los desarrolladores ofrecen una opción de Debian 9 ligeramente modificada con un kernel de un SDK. Tenga en cuenta que ellos mismos no participan en la reconstrucción de todo el software. Los repositorios pre-hechos se utilizan ramas MIPSEL-Debian, por lo que este procesador no usa específicamente la optimización. Sin embargo, también hay un ensamblaje de la edición especial ASTRA LINUX para el dispositivo "TOVOLGA TERMINAL" 2BT1, en el que se instala el mismo procesador "Baikal-T1". Pero ellos, alas, nadie en acceso abierto no se acuesta. También se espera el soporte Alt Linux y Buildroot y es posible lanzar OpenWRT / LEDE.

Para lanzar Debian, debe tomar el kernel, el firmware y el ramdisk desde SDK. El SDK en sí también incluye herramientas auxiliares Para la compilación cruzada, los scripts para montar imágenes ROM y prepararon VM para QEMU, donde puede primero depurar sus programas. Trabajando con Debian 9 en BFK 3.1 Hasta ahora, es imposible llamar perfectamente suave: después de la instalación, debe cavar con la configuración y guardar parte del software, pero no hay problemas especiales con él. Es una pena que la documentación completa para la Junta tampoco exista: algo tendrá que averiguar la forma experimentada o preguntar directamente de los desarrolladores.

Para las pruebas, el Módulo SSDNOW V Kingston SSDNOW V para el sistema operativo y el módulo de memoria DDR3L-1600 DDR3L-1600 de la producción de Samsung se conectó a la Junta. Sin embargo, es suficiente para conocer las capacidades del procesador. Hay un matiz más: debido a las características del controlador, no toda la memoria es visible, que se encuentra en el módulo SO-DIMM. Otro momento importante Se refiere al ensamblaje básico de programas de prueba del código fuente: todo esto se realizó directamente en BFK 3.1. Donde sea necesario, se indican las teclas del compilador.

El proceso de montaje, debo decir, no siempre sin dolor. En algún lugar tuve que cavar con los parámetros de optimización para lograr un mejor resultado. Algo se reunió con éxito, pero en el rendimiento cayó o se comportó incorrectamente. A veces, no hubo sentimiento de que los desarrolladores sobre la existencia de diferentes plataformas de X86 no se sospechen. Y esto se aplica no solo por el software. En particular, en PCI-E, más probablemente, las GPU Modernas no ganarán, porque, según los creadores, casi todos ellos requieren la presencia de UEFI / BIOS X86. También puede haber problemas con los dispositivos en los que se usa el interior, por ejemplo, el Puente PCI PCI-E.

Características del procesador "Baikal-T1".

Para iniciar un breve certificado sobre el propio procesador. Baikal-T1 tiene dos núcleos de 32 bits en la arquitectura del Guerrero P5600 (versión 5 MIPS32 5) con soporte de virtualización de hardware. Cada kernel recibió datos e instrucciones de L1-caché con un volumen de 64 kb. Ambos kernels representan un caché L2 común con una capacidad de 1 MB.

Además, cada kernel tiene su propio bloque de FPU con un soporte de SIMD de 128 bits. Los kernels, L2 y los FPUs trabajan a una frecuencia: 1.2 GHz. El procesador puede ejecutar hasta cuatro operaciones enteras, hasta dos operaciones en el punto flotante de doble precisión o cuatro precisión de capital para el tacto. Es decir, el rendimiento máximo teórico es de 4.8 GFLPLOPS FP64 (2 kernels de 1.2 GHz × 2 FP64) o 9.6 GFLLP FP32. Sin embargo, en la práctica de divulgar el potencial (como les gusta expresarse en los comentarios), la optimización manual del código y el compilador, "Saber" sobre las características de FPU / SIMD es necesario.

En realidad, por ejemplo, la versión no optimizada del LINPACK recolectada por el GCC abierta da el resultado de un orden de magnitud menor que el esperado. La situación, en general, es bastante normal para las arquitecturas nuevas o específicas (como las mismas "arquitecturas" ELBRUS "). Esto debe tenerse en cuenta al evaluar los resultados a continuación. Otro punto importante se refiere a las vulnerabilidades sensacionales de la fusión y el espectro. Los bloques informáticos en MIPS32R5 son supercore y saben cómo realizar una ejecución extraordinaria de instrucciones, pero claramente no se dice acerca de la especulatividad profunda. Los desarrolladores del kernel han lanzado una advertencia sobre la posible disponibilidad de espectro (pero no de fusión) en los núcleos "limpios" P5600 / P6600. Según los creadores, en el caso de Baikal-T1, el Código Oficial de Verificación no funciona para la presencia de vulnerabilidad, pero todavía es temprano para hablar con un cien por ciento de confianza. Los planes son la organización de un hacaton separado para verificar la seguridad del procesador.

Con el resto de los componentes del kernel se comunican a través de Axi Bus. Todas las interfaces de alta velocidad tienen soporte de DMA. En realidad, el controlador de memoria de un solo canal es compatible con DDR3-1600 con ECC. La RAM de volumen de CPU máxima soportada es de 8 GB. Hay otro matiz: el controlador de memoria tiene un bus de datos de 32 bits y 8 bits ECC y soportes que trabajan con chips de memoria de 8 a 32 bits. Para los productos terminados con ya agotados, no hay problemas, pero la tarifa por So-DIMM ordinaria "verá" solo la mitad del volumen declarado, ya que están "viendo" la interfaz de 64 bits. Bueno, la velocidad del trabajo obviamente será más baja, hasta 6.4 GB / s.

De los bloques interesantes que se encuentran en la CPU, es posible resaltar un coprocesador de su propio desarrollo, lo que permite, por ejemplo, acelerar el cifrado de acuerdo con los estándares de GOST (pero no solo) y un controlador de 10 Gigabit. Este último, como se señaló anteriormente, requiere un entresuelo separado con el puerto SFP. Esto se hace para reducir el precio final de BFK 3.1, y para el desarrollo de este puerto no es necesario para todos. El resto de los bloques tienen licencia de MIPS, tecnologías de imaginación y sinopsys. En la estructura interna del chip aquí se puede admirar.

Mezzanine con 10 GBE SFP para la primera generación BFK. Para BFK 3.1, ahora no hay tal tarifa.

Para poder, el procesador requiere un voltaje de 0,95 V, y el consumo de energía establecido no es más de 5 vatios. Durante las pruebas, la CPU se calentó hasta 60 con un pequeño grado Celsius. No se requiere el enfriamiento activo para ello, pero en la caja cerrada, la presencia del radiador no será superflua. La frecuencia central es ajustable dinámicamente en el rango de 200 a 1500 MHz, pero requiere soporte del sistema operativo, por lo que en el conjunto de Debian actual, la frecuencia se puede configurar al inicio del sistema. En cualquier caso, durante la operación a baja carga, un kernel se puede apagar automáticamente por completo. Baikal-T1 se produce en las fábricas de TSMC de acuerdo con el proceso técnico de 28 nm. Por sí mismo, cuesta $ 65. También es importante tener en cuenta que este modelo Inicialmente, se desarrolló no solo y no tanto para los transportadores estatales. Ella, según las ideas y las esperanzas de los creadores, debe parecer y consumidores comerciales ordinarios que crean productos para el sector civil.

Prueba de CoreCark.

Vamos directamente a las pruebas. La primera en la cola CoreMark es un punto de referencia especializado, que se utiliza para evaluar el desempeño de los procesadores y los sistemas integrados de SOC. En realidad, fue del anuncio de un nuevo récord en las tecnologías de imaginación de CoreMark y comenzó una historia sobre los beneficios del kernel del guerrero MIPS P5600. Es cierto, se trataba de un solo núcleo, que también existía en ese momento solo en forma de simulación en FPGA y trabajaba a una frecuencia de 20 MHz. Luego, se trataba de un récord en el valor de CoreMark en Meghertz en el kernel: 5.61, pero en realidad vale la pena contar con el valor de aproximadamente 5. Los desarrolladores incluso indicaron la mayor efectividad del P5600 en comparación con el escritorio Intel CPU . Formalmente "Baikal-T1" es el líder en la recalculación de Megahertz y Megahertz / Core. En la práctica, para lograr el rendimiento en valores absolutos, los fabricantes no se pintan métodos extensos, a las frecuencias crecientes y el número de núcleos.

Ay, la base de los resultados de CoreMark no va demasiado suavemente, por lo que fue necesario seleccionar manualmente las pruebas de fichas duales, lo que tendría una frecuencia cercana a los indicadores Baikal-T1 y indicaría explícitamente que se utilizan dos corrientes en el prueba. Para comparación, se agregó una muestra de cuatro núcleos, y no es una coincidencia. En general, es posible clasificar los resultados a la vez varios criterios. Sin embargo, la masa de los matices aparece inmediatamente. Primero, Soluciones y ARM, y MIPS tienen licencia a compañías de terceros, de modo que la implementación de un mismo diseño pueda diferir significativamente. En segundo lugar, mucho depende de la optimización y el código en sí, y su conjunto, y el entorno de tiempo de ejecución.

Para nuestra prueba base, GCC 6.3 se usó con las siguientes opciones: -O3 -DMUTITHREAD \u003d 2 -DUSE_PTHTREAD -FUNRALL-ALL-LOOPS -FGCSE-SM -FGCSE-Las -Finline-Límite \u003d 1000 -MHARD-FLOAT -MTUNE \u003d P5600 . En las pruebas de los propios desarrolladores, incluido el Banco de código de brotes de entorno comercial. Aquí y más allá en las tablas adoptaron la siguiente notación: "de. prueba "para obtener resultados publicados en el sitio de los desarrolladores; "Precomp" - para lanzar archivos binarios de puntos de referencia enviados por los creadores de la CPU; "B / Opt". - Asambleas propias de aplicaciones de código fuente herramientas abiertas e indicando las llaves; "Optar." - Compilación cruzada por las Fuerzas SDK y utilidades comerciales para "recetas" de los desarrolladores. Con la optimización manual, puede lograr los mejores indicadores, que es muy bien notable en la tabla con los resultados. Sin embargo, no valemos la pena la tarea de clasificar las claves y cavar en el código. Pero los desarrolladores de software para Baikal-T1 definitivamente tendrán que hacer esto de forma regular.

Puntos de referencia clásicos

Desde el mismo documento, puede tomar los resultados de los puntos de referencia clásicos "Old School". Prueba de flujo para la evaluación banda ancha La memoria se ensambló para una corriente con las siguientes teclas: -MTune \u003d P5600 -O2 -FUNROLL-ALL-BOOPS. El resultado es aproximadamente el doble de menor que la velocidad teórica de la operación de RAM.

Todo lo anterior sobre CoreMark se refiere a Dhrystone2 (cálculos de enteros), que en la base de datos se recopiló con una clave mínima: -O3 -FUNROLL-ALL-BOOPS -MTUNE \u003d P5600. Ay, como en los ejemplos anteriores, la base de medición no brilla con pureza y precisión. Para comparación, se tomaron algunos resultados para cálculos de 32 bits con un punto explícito para la optimización. Desafortunadamente, no se especifican para ellos. modelos específicos O al menos la CPU de generación. Además, el caso se complica por la presencia de turboboost o técnicas similares de corto plazo (y la prueba es solo un corto) aumento en la frecuencia básica del procesador, que lubrica la imagen común. Nuevamente, en la prueba, la situación con CoreMark se repite en la prueba, en términos de Megahertz, el rendimiento del P5600 no es malo.

Pero otras CPU modernas lo aumentan y aumentan la frecuencia, y el soporte para las instrucciones de 64 bits, y el número de núcleos al mismo tiempo. En Wettone, todo es lo mismo, solo la diferencia a partir del aumento en los flujos y el uso de instrucciones vectoriales sigue disminuyendo. Oh, sí, para construir todo esto, tenía que corregir correctamente el código, eliminando las llamadas insignificantes en el ensamblador X86 y verifique la presencia de extensiones x86 que solo se necesitan para identificar la CPU.

Para cheque rápido Gigabit funciona adaptadores de red Se utilizó la utilidad Iperf 3.1.3, que mostró que para las conexiones de un solo lado, la velocidad coincide con los siguientes 940 Mbps, y en el dúplex, por desgracia, la velocidad fue de 1.2 Gbit / s. Los desarrolladores explican esto al hecho de que es necesario hacer un pequeño ajuste a nivel de programa para obtener un rendimiento completo.

Suite de prueba de Phoronix.

Pero esta idea ya golpea la locura, ya que los PTS generalmente no están destinados a este tipo de sistemas. La asamblea ocurre directamente en el automóvil probado, por lo que en el caso de Baikal-T1, simplemente es doloroso durante mucho tiempo, así como el cumplimiento de la mayoría de las pruebas. En realidad, exámenes excluidos del conjunto, que o menos y no pudieron compilar, o se cumplirían indecentemente incluso en la PC "adulto". Con el primer problema, en teoría, puede manejar manualmente, personalizar los parámetros de ensamblaje. Pero repetiremos que, en primer lugar, no hubo tal tarea, y en segundo lugar, no debemos olvidar que los resultados de las pruebas apenas están logrando los valores más altos posibles.

Todos los resultados de las pruebas están disponibles en este enlace. Estrictamente hablando, todas las pruebas gastadas, más dolan para el futuro, para que más tarde pudieras ver cuánto mejor que los resultados de acero (o no) después de trabajar en el sistema de ensamblaje y / o optimizaciones, pero ahora todo esto no es particularmente en comparación con cualquier cosa. Desde el curioso solo se puede dar a la configuración de los puntos de referencia con los procesadores Chino Loongson Godson 3A3000 (4 @ CORES @ 1,5 Hz, L2-KESH 1 MB, L3-KESH 8 MB, 28 NM, 30 W). Ambas CPU son similares en que tienen una nueva arquitectura y problemas con la optimización del código. Hasta ahora, los chinos están por venir con un gran margen en indicadores absolutos, pero en la recálculo del núcleo, MHz y el consumo, todo es ligeramente menos definitivamente.

Conclusión

Es gratificante que los desarrolladores nacionales pudieran encarnar a SOC en el "hardware" en un tiempo razonable en una arquitectura moderna con buenas características y capacidades. Además, no está orientado estrictamente en el orden del estado y no vale la pena el dinero trascendental. Es realmente genial, quien habló. Pero el éxito (o fracaso) realmente tendrá éxito solo en un año o dos, todo depende de quién y en el que los volúmenes usen SOC en sus productos. En este momento se le dice públicamente a algunos de ellos. Acerca de la terminal "Tavolga" ya se ha dicho al principio, aunque es solo un ejemplo de un dispositivo para el servicio civil, así como a Depo Neos Twin. Las PC industriales son presentadas por los modelos Fastwell CPS516 y CPC313, así como el módulo SF-BT1. Cerrar con espíritu a ellos son el sistema CNC de recursos 30 y el módulo para trabajar con elementos de micrométricos genéricos de sistemas ópticos y láser de excavaciones. Además, se anuncian los enrutadores NSG-3000 y ciertos puntos de acceso del distrito, que se mencionan en el sitio web del fabricante. Todos estos son ejemplos típicos de las aplicaciones de Baikal-T1. Me gustaría ver las soluciones SOL / SAN, IOT y SDR.

Baikal Electronics probó los procesadores Baikal-T1 para determinar los indicadores de desempeño. CNews comparó los indicadores del chip ruso con procesadores Intel y AMD. Resultó que las características de Baikal-T1 están en el nivel de chips extranjeros lanzados hace 5-10 años.

Baikal-T1 con una frecuencia de 1.2 GHz se basa en la base de la arquitectura MIPS de acuerdo con el proceso técnico de 28 nm. Incluye un controlador de memoria DDR3-1600 y una memoria caché de segundo nivel de 1 MB, admite un puerto 10GB Ethernet, dos puertos 1GB Ethernet y SATA 3.0, PCIE GEN.3 x4 y controlador USB 2.0.

Pruebas Baikal-T1 se realizó en puntos de referencia populares: CoreCark, Dhrystone, Wetstone, Stream, Iperf, SPEC CPU2006. Las pruebas se realizaron en tales condiciones:

El representante de Baikal Electronics Andrei Malafeev observó que los indicadores de desempeño real "exceden las características estimadas para los núcleos de procesador de clase P MIPS, y aquellos, a su vez, se ven muy rentablemente en comparación con la arquitectura X86. El discurso, en primer lugar, se trata de la actitud de productividad al consumo de energía y el área de cristal.

Los especialistas CNews probaron Baikal-T1 en el punto de referencia de CoreMark y compararon los resultados con procesadores Intel y AMD. Los resultados fueron más altos de lo esperado, pero, por supuesto, los registros Baikal-T1 no ponen:

Recall Baikal-T1 fue desarrollado hasta 2014. En diciembre de 2014, el código RTL del producto se transfirió a la fábrica TSMC, y en mayo de 2015, las primeras muestras de ingeniería recibidas. Después de eso, "Baikal Electronics" probó los chips y recibió un préstamo del Ministerio de Industria a 500 millones de rublos. Al agregar 288 fondos propios a ellos, la compañía publicó un pedido de TSMC y en septiembre de 2016 recibió un lote de instalación de 10 mil procesadores. Se espera que pronto se liberen los 100 mil lote industrial de chips.