Эльбрус микропроцессор: Эльбрус (ТВГИ.431281.006) — центральный процессор 1891ВМ4Я/МЦСТ – Эльбрус-8С — Википедия

Содержание

Микропроцессор Эльбрус 16С (получены первые инженерные образцы) » pwo.su

Эльбрус-16CВ — 16-ядерный микропроцессор серии «Эльбрус», разрабатываемый российской компанией МЦСТ. Производительность — 750 Гфлоп/с двойной точности (64 бит) и 1,5 Тфлоп/с одинарной точности (32 бит). Завершение ОКР планируется в 2020 году, начало серийного выпуска – в 2021 году. Относится к шестому поколению российской архитектуры «Эльбрус». Предназначен, в том числе, для создания суперкомпьютеров с производительностью до 100 Пфлоп/с с использованием коммуникационной сети СМПО‐100П разработанного во ВНИИЭФ.

Микропроцессора Эльбрус 16С
Разработка микропроцессора Эльбрус-16С идет по плану: получены первые инженерные образцы!

Как стало известно из Акта сдачи-приемки 3 этапа ОКР «Разработка и освоение серийного производства универсального микропроцессора с производительностью 1,5 Тфлопс для создания на его основе систем высокопроизводительных вычислений», шифр Процессор-15″, все работы проведены в полном объеме.

С фабрики TSMC были получены 15 инженерных образцов микросхем 1891ВМ038 (Эльбрус-16С) и подтверждена их работоспособность.

Комиссия Минпромторга подписала акт приемки работ и рекомендовала приступить к четвертому этапу.

Комиссия рекомендовала внести изменения и дополнения в разработку процессора:

Увеличить общий объем кэш-памяти до 48 Мб для оптимизации производительности при статическом планировании и существенного сокращения конфликтов при многоядерной работе.
Увеличить объем оперативной памяти на один микропроцессор до 1 Терабайта (вместо 256 Гигабайт) при доступности соответствующих планок памяти.
Реализовать дополнительные аппаратно-программные средства МП, обеспечивающие виртуализацию с возможностью исполнения кодов платформы x86-64 (для более полного использования параллельных возможностей многоядерной архитектуры).
Реализовать аппаратные возможности для динамической оптимизации необходимой для эффективного исполнения динамических языков и повышения скорости работы программ за счет дополнительной оптимизации при их исполнении.

Так же были внесены и другие существенные изменения:

  • Суммарная пропускная способность высокоскоростных линков LVDS увеличена до 72 Гб/сек (12 Гб/сек на прием и передачу данных для каждого из 3-х линков).
  • Уточнена суммарная пиковая пропускная способность каналов обмена с оперативной памятью — 76 Гб/сек.
  • Определено количество портов USB 3.0 — 4
  • В состав микропроцессора включены дополнительные контроллеры: а) SPMC — для управления питанием и энергопотреблением на уровне вычислительного комплекса; б) контроллер универсального последовательного порта RS-232.

 

Но есть в акте и ряд довольно спорных и странных решений.

Так, вместо изначально планируемого контроллера памяти типа DDR4-3200 в акте указан контроллер типа DDR4-2400. Реализация четырех встроенных контроллеров PCI-Express 3.0 (с общей шириной до 32 линий) тоже имеет ряд «особенностей»: они делят физические линии с южным мостом КПИ-2 и одним из трех высокоскоростных линков LVDS для связи с другими процессорами. А контроллеры Ethernet делят одни и те же физические линии с контроллером SATA 3.0.

Но в общем и целом все выглядит довольно многообещающим. Работа идет по плану и если не случится ничего непредвиденного, то окончание разработки микропроцессора и его тестирование комиссией должны произойти с 20 октября по 20 декабря 2020 года.

В 2020 году МЦСТ планирует начать предлагать улучшенную версию этого процессора — «Эльбрус-8СВ»: с архитектурными улучшениями, увеличенной частотой, производительностью, памятью и т.д., рассказали TAdviser представители МЦСТ.

Из крупных заказчиков 8-ядерный процессор «Эльбрус» уже использует, например, МВД, некоторые нефтегазовые компании. А одна из «дочек» РЖД – компания «Элтеза» — внедряет вычислительные комплексы на базе защищенной программно-аппаратной платформы «Эльбрус» в системы управления движением поездов. Серверы и СХД на «Эльбрусах» используются и у телеком-операторов на узлах связи. Им его поставляет партнер МЦСТ — компания «Норси-Транс».

По цене отечественные процессоры пока в невыгодную сторону отличаются от импортных аналогов. В МЦСТ отмечают, что в микроэлектронной промышленности цена очень зависит от массовости выпуска продукции. Для того, чтобы произошло существенное снижение стоимости «Эльбруса», нужно на пару порядков увеличить объемы производства, говорит Василий Воробушков. А последние, в свою очередь, зависят от объемов заказа.

Микропроцессора Эльбрус 16С
Технологические нововведения:

Система на кристалле, включающая контроллеры периферийных устройств (т.е. «южный мост» вносится в микропроцессор)
Аппаратная поддержка виртуализации, в том числе в кодах Intel x86–64
Масштабируемая векторизация до 48 флоп за такт
Аппаратная поддержка динамической оптимизации (рост производительности ядра)
Характеристики микропроцессора «Эльбрус 16СВ»:

Производительность – до 1,5 Тфлоп/с
Количество ядер – 16
Тактовая частота – 2 ГГц
Объем неинклюзивной кэш-памяти (L2+L3) – 40 Мб
ОЗУ – тип DDR4, четыре канала, темп – до 102 ГБ/с
Интерфейсы – PCIe 3.0, 1/10 Гб Ethernet, SATA 3.0, USB 3.0 и др.
Возможность объединения до четырех микропроцессоров на общей памяти
Аппаратно-программная совместимость с Intel x86, x86-64
Возможность защищенного исполнения программ
Темп межпроцессорного обмена – до 48 ГБ/с
Потребляемая мощность – около 100 Вт
Технология – 16 нм.
Количество транзисторов – ~6 млрд.
Площадь кристалла – ~400 мм²

Доверенная программно-аппаратная платформа «Эльбрус». Отечественное решение для АСУ ТП КВО.

В настоящее время особую актуальность приобретает обеспечение информационной безопасности автоматических систем управления производственными и технологическими процессами (АСУ ТП). Это особенно важно в отношении критически важных объектов (КВО), прежде всего, в таких отраслях, как атомная и тепловая энергетика, железнодорожный и воздушный транспорт, химические производства, где удачно проведенная кибератака может иметь самые тяжкие последствия. Ключом к решению проблемы является применение отечественных изделий электроники и сертифицированных программных платформ, специально созданных для ответственных применений.

ЗАО «МЦСТ», г. Москва

Безопасность систем управления технологическими процессами: сегодняшнее состояние 

Современный уровень проникновения информационных технологий во все сферы деятельности общества несет не только новые возможности, но и новые угрозы. В последние годы в мире возникло и стало быстро распространяться кибероружие, обладающее трансграничными поражающими факторами. 

Множество стран разрабатывают технологии кибернетических атак, которые отличаются скрытностью и эффективностью, позволяя без улик нарушать работу ответственных систем – от АСУ производственными и технологическими процессами предприятий до систем жизнеобеспечения городов. Кибернетические атаки используют уязвимости информационно-коммуникационных и управляющих систем, позволяющие атакующей стороне проникнуть в эти системы и взять их под контроль. 

Одновременно с техникой атак развивается промышленный и политический шпионаж. Поэтому количество операций на фронтах киберпространства постоянно растет: ежедневно во всем мире происходят тысячи проникновений, направленных на кражу информации либо нарушение работы объектов инфраструктуры разных стран. 

Предтечей кибероружия можно считать компьютерные вирусы. Вирусы также используют уязвимости в программном обеспечении, но в большинстве случаев не обладают должной избирательностью действия и деструктивным эффектом. Однако сохраняющаяся тенденция подключать различные системы к сети Интернет позволяет качественно расширить возможности вирусов, связав их с управляющим центром, и даже обходиться взломом атакуемых систем «на лету», через эксплуатацию уязвимостей в программном обеспечении. Эволюцией вирусов (и уже настоящим применением кибероружия) можно считать проведенную в 2010 году хакерскую атаку на иранские атомные объекты, когда с помощью вирусного червя Stuxnet, занесенного в систему управления, удалось нарушить работу центрифуг для обогащения урана и, по некоторым сведениям, добиться их физического разрушения. 

В целом можно отметить, что возникла целая методология под названием Advanced Persistent Threat (APT), которая объединяет различные методы проникновения в единую систему и позволяет эффективно атаковать самые разные объекты. Хорошо спланированная атака способна спровоцировать экономический коллапс или парализовать важнейшие структуры армии или правительства. 

Компания Positive Technologies специализируется на исследованиях информационной безопасности различных информационных систем, в том числе промышленных. Ее специалистами был проведен анализ (Безопасность промышленных систем в цифрах. М., 2012.) АСУ ТП ключевых зарубежных и российских компаний и промышленных предприятий, имеющих выход в Интернет, результаты которого приведены в табл. 1.

Таблица 1.
Данные компании Positive Technologies по уязвимости АСУ ТП в разных странах мира.




















Страна Доля уязвимых АСУ ТП, %
Швейцария 100
Чешская Республика 86
Швеция 67
Испания 63
Тайвань 60
Великобритания 60
Российская Федерация 50
Финляндия 50
Италия 42
США 41
Польша 36
Франция 36
Нидерланды 33
Австрия 33
Южная Корея 32
Канада 25
Германия 20
Индия
Китай

Согласно этой статистике, доля АСУ ТП с уязвимыми программными компонентами в разных странах сильно различается, причем прямую зависимость показателей уязвимости от общего уровня технологического развития страны констатировать довольно непросто. Достаточно отметить, что, по приведенным данным, в России уязвимы около половины АСУ ТП, информацию о которых можно найти в сети Интернет. В среднем эксплуатация каждой второй уязвимости позволяет злоумышленнику выполнить произвольный код на различных компонентах систем АСУ ТП. Почти треть уязвимостей (36 %) связана с переполнением буфера (Buffer Overflow) – явлением, возникающим, когда компьютерная программа записывает данные за пределами выделенного в памяти буфера. 

Подробно говорить о программных продуктах, образующих данные компоненты, излишне. Достаточно отметить, что их очень много и они в большинстве своем проприетарны, то есть разработаны частными компаниями и имеют закрытый исходный код. По статистическим данным, для них характерно большее число уязвимостей и недокументированных возможностей. Более того, у конечного пользователя нет никакой возможности провести аудит исходного кода таких продуктов и наладить процесс поиска и устранения уязвимостей – этот вопрос зависит исключительно от доброй воли поставщика продукции. 

Кроме чисто программных атак на системное и прикладное программное обеспечение, потенциальную угрозу для безопасности представляют и присутствующие в аппаратуре практически любого современного компьютера внутренние функции, к которым у пользователей нет прямого доступа (либо пользователи не знают об их существовании). Примером такой функциональности служат процессор и специальное ПО, входящие в состав чипов Trusted Platform Module, сервисных управляющих модулей BMC (От англ. Baseboard Management Controller (контроллер управления основной платой)– встроенный в платформу автономный микроконтроллер.), а также современных интеллектуальных сетевых адаптеров. Обеспечить полноценный аудит функций этих модулей еще сложнее, чем добиться этого от производителей проприетарных операционных систем и прикладного ПО, то есть на практике не представляется возможным.

Пути решения проблемы безопасности АСУ ТП

Очевидный факт: если атакующий владеет более полной информацией об атакуемой системе, чем ее владелец, то у последнего остается немного шансов на успешную защиту. Сложно говорить о защищенном хранении и обработке информации на компьютере, в котором установлена операционная система с закрытым и не прошедшим аудит исходным кодом. Точно так же никакое системное и прикладное программное обеспечение не может обеспечить безопасность системы, если используется аппаратная платформа с закрытой конструкторской документацией, имеющая закрытый исходный код системы начальной загрузки (BIOS) и другие модули, недоступные для инспекции. 

Справедливости ради отметим, что сама по себе доступность исходных кодов и конструкторской документации для аудита также не является панацеей. Сложность современных систем, как программных, так и аппаратных, настолько высока, что иногда лишь сам разработчик системы способен полностью разобраться в ее функциональности. Поэтому гарантией безопасности может служить только разработка всей системы силами своей команды разработчиков и тщательный аудит исходных кодов и конструкторской документации. Иначе говоря, безопасность может обеспечить только доверенная вычислительная платформа. Это цель, к которой следует стремиться. 

В своем отчете Positive Technologies постулирует: «История безопасности промышленных систем разделяется на два этапа: до и после появления Stuxnet». Но Stuxnet – кибероружие, которое, по мнению многих экспертов, было создано государством против государства. Благодаря инциденту с атакой на иранские атомные объекты проблема информационной безопасности была вынесена на государственный уровень. Поэтому решение вопроса с информационной безопасностью находится тоже на государственном уровне. 

Взгляд на информационную безопасность АСУ ТП критически важных объектов (КВО) со стороны государства выражен в руководящем документе Совета Безопасности РФ «Основные направления государственной политики в области обеспечения безопасности автоматизированных систем управления производственными и технологическими процессами критически важных объектов инфраструктуры Российской Федерации». Появление этого документа свидетельствует о том, что руководящие органы РФ понимают всю актуальность проблемы. 

В этом документе есть пункты, включающие в себя импортозамещение и поддержку отечественных разработок в области информационной безопасности. По большому счету, иного выхода, кроме как развивать и внедрять отечественные разработки, просто нет. Нельзя гарантировать, что импортное оборудование и ПО, использованное для создания системы управления, полностью свободно от уязвимостей и закладок, позволяющих по команде извне изменить его функционирование. На иранских ядерных объектах АСУ ТП была построена на базе проприетарных решений с закрытым исходным кодом, поставляемых производителями из недружественных Ирану стран. Результат всем известен.

У России есть собственные аппаратные и программные разработки, которые позволяют построить доверенную систему, и сегодня они доступны не только для закрытых применений, но и для гражданской сферы. Именно они являются ключом к построению надежных и безопасных систем АСУ ТП. 

Отечественные разработки в области вычислительной техники 

Старейшим создателем отечественных средств автоматизации технологических процессов является организованный в 1958 году Институт электронных управляющих машин (ИНЭУМ), который впоследствии получил имя И.С. Брука. За годы существования института в нем были разработаны и запущены в серийное производство многие модели управляющих ЭВМ. В ИНЭУМ была создана первая в СССР серийная управляющая микро-ЭВМ СМ 1803 на микропроцессорной элементной базе. В конце 1980 х годов было разработано семейство управляющих машин СМ 1810, выпускавшееся массовыми партиями. К настоящему моменту спроектированы, серийно выпускаются и постоянно развиваются разнообразные технические и программные средства модели СМ 1820М, относящиеся к четвертому поколению семейства СМ 1800. Несмотря на то что разработчики вынуждены были использовать зарубежную элементную базу, выпуск этих машин позволил институту сохранить коллектив и приобрести определенные позиции на рынке промышленной автоматизации. Среди выполненных проектов на базе СМ 1820М можно отметить систему контроля и управления движением электропоездов Московского метрополитена, подсистемы контроля обстановки и управления технологическим процессом на различных обогатительных фабриках и АЭС, систему транспортировки ядерного топлива на Белоярской АЭС. Подробнее о выполненных проектах и системе СМ 1820М можно узнать на сайте www.sm1820.ru или на сайте ОАО «ИНЭУМ им. И. С. Брука».

В перечисленных выше разработках использовалась импортная электронно-компонентная база. Однако в последние несколько лет появилась возможность для применения отечественной элементной базы в управляющих комплексах АСУ ТП. Эта возможность связана с достижениями компании ЗАО «МЦСТ», с 2006 года работающей в тесном сотрудничестве с ОАО «ИНЭУМ им. И. С. Брука». ЗАО «МЦСТ» было образовано в 1992 году ведущими сотрудниками Института точной механики и вычислительной техники, к тому времени создавшими отечественные высокопроизводительные вычислительные средства для использования в наиболее ответственных и наукоемких областях – космических исследованиях, атомной энергетике, обороне. За 20 лет, прошедших с момента основания ЗАО «МЦСТ», его специалисты разработали ряд универсальных микропроцессоров и вычислительных комплексов на их основе, в настоящее время по своим показателям превосходящих все отечественные разработки в данной области. 

Отечественные программно-аппаратные платформы «Эльбрус» и «МЦСТ-R» 

ЗАО «МЦСТ» проектирует и выпускает две линейки процессоров: серии «МЦСТ-R», архитектура которых совместима со стандартной системой команд SPARC, и серии «Эльбрус» с оригинальной архитектурой, обладающей повышенной вычислительной мощностью. 

В линейке  «МЦСТ-R» следует выделить два изделия. Это система на кристалле МЦСТ R500S и микропроцессор МЦСТ R1000. Их основные характеристики приведены в табл. 2 и 3.

Таблица 2.
Характеристики СБИС процессоров и систем на кристалле, разработанных в ЗАО «МЦСТ»










Параметр МЦСТ R500S МЦСТ R1000 Эльбрус-2С+
Архитектура SPARC V8 (32-bit) SPARC V9 (64-bit) Elbrus (64-bit)
Количество ядер 2 4 2 ядра Эльбрус + 4 ядра DSP
Тактовая частота 500 МГц 1000 МГц 500 МГц
Объем кэш-памяти 2-го уровня 512 КБ (общая) 2 МБ (общая) 2 МБ (по 1 МБ на каждое ядро «Эльбрус»)
Оперативная память PC2600 (DDR-333) PC2–6400 (DDR2-800) PC2-6400 (DDR2-800)
(2 канала)
Внешние интерфейсы PCI, Fast Ethernet, SCSI-2, PS/2, RS-232, IEEE 1284, EBus, LVDS (для межмашинного обмена данными) 3 канала межпроцессорного обмена, 1 канал ввода/вывода (к южному мосту КПИ) 3 канала межпроцессорного обмена, 2 канала ввода/вывода (к южному мосту КПИ)
Диапазон рабочих температур среды -60…+85 °С -60…+85 °С -60…+85 °С
Энергопотребление 5 Вт 15 Вт 25 Вт
Аналог по уровню производительности (при равной тактовой частоте) ARM 11 ARM Cortex A8, Intel Atom Intel Core2

Таблица 3.
Характеристики контроллера южного моста КПИ





Параметр Значение
Характеристики канала ввода/вывода для связи с процессором Дуплексный, пропускная способность 1 Гбайт/с в каждую сторону
Набор поддерживаемых внешних интерфейсов PCI-Express версии 1.0a х8, PCI версии 2.3, Ethernet 1 Гбит/с, SATA 2.0, USB 2.0, IDE, AC‑97, RS‑232/485, IEEE‑1284, GPIO, I2C, SPI
Диапазон рабочих температур среды -60…+85 °С
Энергопотребление 6 Вт

Система на кристалле МЦСТ R500S показывает умеренную производительность и низкую выделяемую мощность. Устройство хорошо подходит для организации программируемых логических контроллеров (ПЛК), терминалов отображения информации, управляющих ЭВМ нижнего уровня. Микропроцессор МЦСТ R1000 имеет умеренную выделяемую мощность, высокую производительность и позволяет эффективно исполнять многопоточные приложения. Его сфера применения – управляющие ЭВМ верхнего уровня, АРМ операторов, файл-серверы и серверы баз данных. Для связи с внешними устройствами МЦСТ R1000 используется совместно с контроллером интерфейсов (южным мостом) КПИ. 

Наивысший уровень производительности обеспечивают микропроцессоры семейства «Эльбрус». На сегодня самой совершенной моделью данного семейства является микропроцессор Эльбрус-2С+ (рис. 1). Несмотря на свою сравнительно низкую тактовую частоту, он обладает однопоточной производительностью на уровне современных импортных процессоров для настольных систем (В зависимости от характера решаемой задачи, абсолютная производительность процессора Эльбрус-2С+ может достигать уровня Intel Core 2 с тактовой частотой 1,5 ГГц и выше. Особенно эффективно исполняются на процессорах «Эльбрус» задачи из области цифровой обработки сигналов, в частности, интеллектуальная обработка изображений, задачи математического моделирования процессов, криптографические алгоритмы.). Его сфера применения – управляющие ЭВМ, требующие повышенной вычислительной мощности и проводящие интенсивные расчеты с плавающей запятой. Примером такой задачи является моделирование сложных процессов в реальном времени. Для связи с внешними устройствами процессор Эльбрус-2С+ также использует контроллер интерфейсов КПИ.

Все вычислительные системы, разработанные на базе линеек процессоров «МЦСТ-R» и «Эльбрус», обладают базовой системой ввода/вывода (BIOS), разработанной также в ЗАО «МЦСТ». Единой программной платформой является операционная система «Эльбрус».

Она построена на базе ядра Linux 2.6.33, имеет варианты сборки для всех поддерживаемых архитектур (32 разрядного МЦСТ R500S, 64 разрядного МЦСТ R1000 и 64 разрядного Эльбрус-2С+) из единой базы исходных кодов. ОС «Эльбрус» поставляется в двух исполнениях: обычном и поддерживающем режим жесткого реального времени. В последнем варианте обеспечивается время реакции на прерывание порядка 30 мкс для процессоров Эльбрус-2С+ и МЦСТ R500S, и порядка 10 мкс для процессора МЦСТ R1000. Все дистрибутивы ОС «Эльбрус» проходят обязательную сертификацию по 2 му уровню контроля недекларированных возможностей (НДВ) и 2 му классу защиты от несанкционированного доступа (НСД) в соответствии с руководящими документами Гостехкомиссии при Президенте РФ. 

Инструменты разработчика, доступные на обеих платформах, включают в себя: компилятор с языков Си, Си++, Фортран, разработанный собственными силами компании, отладчик gdb, профилировщики, математические и системные библиотеки. Имеется графическая среда Xorg, различные офисные приложения, в том числе LibreOffice, СУБД, веб-сервер Apache и множество других программных пакетов. Все они также проходят сертификацию и включены в дистрибутив. 

Защищенность от эксплуатации уязвимостей 

Следует подчеркнуть, что сертификация продукта сама по себе не гарантирует его полной безопасности. Дело в том, что значительная часть атак пользуется уязвимостями в ПО, которые не были своевременно выявлены разработчиками. Сертификация также не в состоянии выявить их в полном объеме. Поэтому немаловажным является вопрос: что будет, если злоумышленник все же обнаружит уязвимость в продукте и попытается воспользоваться ею? 

Современная технология взлома опирается на отработанные и общеизвестные инструменты, такие как Metasploit Framework, разрабатываемые совместно хакерами всего мира по модели croudsourcing. Metasploit содержит базы известных уязвимостей в популярных программных продуктах, фрагменты кода для атакуемых платформ (так называемый shell code), позволяющие доставить вредоносную нагрузку на компьютер-жертву, и прочие подручные инструменты, необходимые хакерам для успешного и незаметного взлома. Значительная часть этих инструментов привязана к архитектуре процессора атакуемой системы. Но есть закономерность: чем менее популярна и распространена платформа или приложение, тем меньше инструментов для нее наработано. Взлом таких систем становится дороже с точки зрения трудозатрат, а риск разоблачения – выше: эксплуатация уязвимости, по сути, вызывает сбой в работе приложения, и если она проведена неудачно, программа «падает», в работе системы регистрируется сбой, который может привлечь внимание администраторов и спровоцировать организационные меры по защите от атак на данное приложение. С этой точки зрения платформа SPARC, будучи малораспространенной, находится в выигрышном положении по сравнению с более популярными платформами Intel x86, ARM, MIPS, PowerPC. Но платформа «Эльбрус», на практике еще не получившая распространения, в отношении сложности взлома находится вне конкуренции. Кроме того, что наработанной базы эксплоитов для нее сейчас не существует, есть и определенные архитектурные особенности, которые затрудняют применение популярной техники эксплуатации уязвимостей под названием Return Oriented Programming (ROP). Именно эта техника часто применяется при эксплуатации уязвимости типа «переполнение буфера». 

Итак, можно констатировать, что выбор процессорных архитектур SPARC или «Эльбрус» позволяет усложнить потенциальным злоумышленникам задачу взлома системы. 

Специализированное ПО для организации АСУ ТП на базе отечественных программно-аппаратных платформ 

Для применения в сфере АСУ ТП крайне важно специализированное программное обеспечение, позволяющее быстро и качественно настраивать алгоритмы управления технологическим процессом. Доступное сегодня коммерческое ПО управления технологическими процессами (такое как WinCC) нельзя запустить на неподходящей для него программно-аппаратной платформе. Возможный выход из положения – применить кросс-платформенное ПО с открытым исходным кодом, которое можно перекомпилировать на новую платформу с использованием стандартных компиляторов. Примером могут служить проекты OpenSCADA и Beremiz. Последний рассмотрим подробнее. 

Beremiz представляет собой интегрированную среду разработки (IDE) прикладных программ для целевых устройств на языках стандарта IEC 61131-3. Основными компонентами Beremiz являются: 

  • редактор PLCOpen для текстовых (IL и ST) и графических языков (FBD, LD, SFC) стандарта IEC 61131-3; 
  • компилятор MatIEC, преобразующий логику и алгоритмы программных модулей (из которых состоит прикладная программа), описанных на языках стандарта IEC 61131-3, в эквивалентный С-код; 
  • механизм плагинов, позволяющий связывать внешние источники данных, такие как модули УСО (их параметры, состояния), SCADA-системы с логикой и алгоритмами программных модулей; 
  • средства отладки прикладной программы в режиме исполнения; 
  • элементы для создания человекомашинного интерфейса управления прикладной программой. 

Гибкость в изменении существующих и добавлении новых компонентов достигается с помощью языка Python (и соответствующих библиотек для пользовательского интерфейса, работы с сетью и т. д.) и xsd (XML Schema) файлов, применяемых для описания компонентов среды разработки: модулей работы с компиляторами целевой архитектуры, плагинов внешних источников данных и т.д. 

Подробнее о возможностях использования пакета Beremiz можно узнать в соответствующих статьях на сайте ОАО «ИНЭУМ им. И.С. Брука». Кросс-платформенность позволяет применять Beremiz на всех платформах, выпускаемых ЗАО «МЦСТ». 

Вычислительные модули для организации АСУ ТП на отечественной элементной базе 

Выше была приведена краткая характеристика элементной базы и комплект общего программного обеспечения, разработанные в ЗАО «МЦСТ». 

В продукции ЗАО «МЦСТ» и ОАО «ИНЭУМ им. И. С. Брука» реализованы компактные вычислительные модули, созданные на базе собственных микропроцессоров. Прежде всего, для промышленной автоматизации можно применять модули МПЯ2, МПУ-СОМ, КУБ-СОМ (рис. 2), имеющие формат ETX и COM Express. 

В качестве комплекта разработчика можно рассматривать эти же модули, установленные на стандартные платы-носители (например, на плату COM Express Eval Carrier Type 2 фирмы Kontron). Но имеются и отдельные материнские платы, лучше приспособленные для того же применения. Это плата Монокуб на базе процессора Эльбрус-2С+ и МПУ-АТХ на базе МЦСТ-R1000. Для специальных применений имеется модуль МПУ-МРС (рис. 3) в форм-факторе PCI/104. Характеристики модулей и материнских плат приведены в табл. 4.

 

Таблица 4.
Характеристики модулей МПЯ2, МПУ-СОМ, КУБ-СОМ, Монокуб, МПУ-АТХ, МПУ-МРС







Характеристика МПЯ2 МПУ-СОМ КУБ-СОМ МПУ-МРС МПУ-АТХ Монокуб
Форм-фактор ETX COM Express type 2 COM Express type 2 PCI/104 microATX miniITX
Процессор МЦСТ R500S МЦСТ R1000 Эльбрус-2С+ МЦСТ R1000 МЦСТ R1000 Эльбрус-2С+
Оперативная память Напаянная, 512КБ DDR-266 miniDIMM ECC DDR2-266 miniDIMM ECC DDR2-266 miniDIMM ECC DDR2-266 DIMM ECC DDR2-800 2*DIMM ECC DDR2-800
Видеоконтроллер Встроенный на базе ПЛИС Silicon Motion SM718 Silicon Motion SM718 нет Silicon Motion SM718 Silicon Motion SM718
Встроенные интерфейсы Fast Ethernet, 2*RS-232, 2*IDE,
Audio (вх/вых/микр), Video VGA+LVDS, 2*PS/2, 4 * USB 1.0
PCI-Express 1.0 x 8,
Gigabit Ethernet,
PCI 32/33,
4 * SATA 2.0,
8 * USB 2.0,
Video VGA,
Video LVDS,
Audio AC’97
PCI-Express 1.0 x 8,
Gigabit Ethernet,
PCI 32/33,
4 * SATA 2.0,
5 * USB 2.0,
Video VGA,
Video LVDS,
Audio AC’97
PCI/104, 3 * Gigabit Ethernet, SATA 2.0, IDE (Compact Flash), 2 * USB 2.0, RS-232, RS-485/422 PCI-Express 1.0 x 8,
2 * PCI 32/33,
Gigabit Ethernet, 2 * RS-232, 4 * SATA 2.0, 2 * IDE,
8 * USB 2.0,
Video VGA,
Video DVI,
Audio (вх/вых/мик), 6 * GPIO
PCI-Express 1.0 x 8,
Gigabit Ethernet, RS-232, 4 * SATA 2.0, IDE (Compact Flash),
8 * USB 2.0,
Video VGA,
Video DVI,
Audio (вх/вых/мик), 6 * GPIO
Диапазон рабочих температур*,  °С -30…+55 0…+55 0…+45 0…+55 0…+55 0…+55

* Рабочий диапазон температур модуля определяется техническим заданием, выданным на его разработку. По запросу, для каждого модуля можно подобрать индустриальную элементную базу, выдерживающую расширенный диапазон температур (от -40 до +85 градусов Цельсия).

Заключение

Эта статья начиналась с описания рисков, связанных с информационной безопасностью АСУ ТП, в том числе критически важных объектов. После рассмотрения ее различных аспектов можно сказать, что вычислительные платформы «МЦСТ-R» и «Эльбрус», укомплектованные ОС «Эльбрус», являются доверенными программно-аппаратными средствами и представляют с этой точки зрения наибольший интерес среди всего спектра систем, представленных на отечественном рынке. Их аппаратное и программное обеспечение практически на всех уровнях разработано в России и может быть сертифицировано самым тщательным образом. Таким образом, для сферы АСУ ТП критически важных объектов уже сегодня имеется отечественное решение с уникальными характеристиками.

Код для размещения ссылки на данный материал в блоге:
Доверенная программно-аппаратная платформа «Эльбрус». Отечественное решение для АСУ ТП КВО.

В настоящее время особую актуальность приобретает обеспечение информационной безопасности автоматических систем управления производственными и технологическими процессами (АСУ ТП). Это особенно важно в отношении критически важных объектов (КВО), прежде всего, в таких отраслях, как атомная и тепловая энергетика, железнодорожный и воздушный транспорт, химические производства…

elbrus.ru

Как будет выглядеть ссылка:
Доверенная программно-аппаратная платформа «Эльбрус». Отечественное решение для АСУ ТП КВО.

В настоящее время особую актуальность приобретает обеспечение информационной безопасности автоматических систем управления производственными и технологическими процессами (АСУ ТП). Это особенно важно в отношении критически важных объектов (КВО), прежде всего, в таких отраслях, как атомная и тепловая энергетика, железнодорожный и воздушный транспорт, химические производства…

elbrus.ru

Микропроцессор Эльбрус-4С готов к серийному производству/МЦСТ

Фото процессора с рабочим названием «Эльбрус-2S»

Микропроцессор Эльбрус-4С, новая разработка российской компании ЗАО «МЦСТ», прошёл весь цикл испытаний и готов к серийному производству.

На сегодня Эльбрус-4С – самый высокопроизводительный микропроцессор в портфеле компании. Эльбрус-4С – 64-разрядный универсальный микропроцессор. Он содержит 4 ядра, работающие на частоте 800 МГц, поддерживает три канала памяти DDR3-1600. Поддерживается объединение до 4 чипов в многопроцессорную систему с общей памятью. Процессор произведён по технологии 65 нанометров, его среднее энергопотребление составляет 45 Ватт. Подробные технические характеристики процессора Эльбрус-4С можно увидеть в каталоге. 

Эльбрус-4С продолжает линию микропроцессоров с архитектурой «Эльбрус», разработанной в МЦСТ. За один такт каждое ядро нового процессора может выполнить 23 операции, тогда как для процессоров типа RISC эта цифра в несколько раз ниже.  Несмотря на относительно невысокую тактовую частоту, на многих реальных задачах микропроцессор Эльбрус-4С обеспечивает производительность, сопоставимую с ведущими зарубежными микропроцессорами.

По сравнению с предыдущим поколением, процессором Эльбрус-2С+, в архитектуру нового процессора были внесены существенные улучшения: введена аппаратная поддержка для двоичной трансляции 64-разрядных кодов Intel/AMD, добавлена поддержка двоичной трансляции в многопоточном режиме, увеличена кэш-память. Также была переработана подсистема работы с памятью: освоен стандарт DDR3-1600, увеличено количество каналов памяти, повышена эффективность работы в многопроцессорных системах.

На базе процессора Эльбрус-4С разработан сервер, содержащий четыре процессора и два южных моста КПИ, также разработанных в МЦСТ.

Базовой операционной системой для процессора является ОС «Эльбрус», построенная на основе ядра Linux версии 2.6.33. В её состав входят менеджер пакетов и более 3 тысяч программных пакетов из состава дистрибутива Debian 5.0. Имеется полный набор инструментов разработчика, в него входят оптимизирующие компиляторы для языков высокого уровня Си, Си++, Фортран-77 и Фортран-90, отладчик, профилировщик, а также библиотека математических функций и сигнальной обработки. ОС «Эльбрус» поддерживает режим реального времени, сертифицирована по 2-му классу защиты от несанкционированного доступа и 2-му уровню контроля недекларированных возможностей.

Отличительной характеристикой вычислительных платформ, разработанных в МЦСТ, является доверенность: все их ключевые компоненты, программные и аппаратные, разработаны силами специалистов компании и имеют полную конструкторскую документацию. Процессор Эльбрус-4С послужит основой для широкого спектра доверенной отечественной вычислительной техники: серверов, персональных компьютеров и встраиваемых решений.

В разработке процессора Эльбрус-4С, сервера на его основе и программного обеспечения принимали участие сотрудники ОАО «ИНЭУМ им. И. С. Брука», ключевого партнёра компании МЦСТ. 

Примечание: в ходе работы над проектом, для процессора использовалось рабочее название «Эльбрус-2S».

Обсуждение:Эльбрус 2000 — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Каймановы острова? офшор у них что-ли? —Pokkimon 15:41, 2 сентября 2008 (UTC)

«Каймановы острова — процветающий офшорный финансовый центр. Там зарегистрировано более 68 тыс. компаний, в том числе почти 500 банков, 800 страховых обществ, 5 тыс. паевых фондов. В 1997 открыта фондовая биржа.» Именно так. Breads 19:20, 7 сентября 2008 (UTC)

о переименовании статьи в Эльбрус (микропроцессор)[править код]

1. Может стоит переименовать статью в Эльбрус (микропроцессор)? Насколько я понял из этой статьи E2K и процессор начавший выпускаться в 2008 году не одно и тоже. Просто сделать редирект с E2K сюда и выделить в отдельном разделе историю попыток его выпуска?
2. И еще вопрос — микропроцессор Эльбрус и вычислительный комплекс Эльбрус-3М тоже не одно и тоже, почему-то из статьи этого не видно.
—Dingecs 22:15, 9 августа 2009 (UTC)

Количество транзисторов[править код]

75,8 млн или 50 млн? На сайте мцст указано 50, в статье 75.4. `a5b 13:17, 24 сентября 2009 (UTC)

Здесь указано 75.4 www.mcst.ru/doc/kim080229.doc Видимо речь о разных выпусках либо в первом случае указано планируемое количество, а в статье kim080229 (более новой) указано фактическое значение. `a5b 13:24, 24 сентября 2009 (UTC)

Статья 2003 года говорит о факте 2008 года? Это невозможно. User:Kae

Прошу прощения если не так поняли. Я проставил источник про использование библиотеки стандартных ячеек. Это за 5 лет не изменилось (судя по источникам). Про производство считал что подтверждение не нужно. `a5b 01:33, 6 января 2010 (UTC)

Структура этой и смежных статей[править код]

Насколько я понимаю, «Эльбрус» (или ELBRUS) — название архитектуры и серии процессоров с этой архитектурой, «Эльбрус 2000» (e2k) — версия системы команд, поддерживаемая всеми процессорами серии.
По-моему не логично, что в этой статье есть разделы «Развитие» и «Эльбрус-2C+». Нужно или переименовать статью, чтобы она описывала архитектуру и в ней сделать раздел «версии архитектуры» или запихнуть всё, что не касается именно «Эльбрус 2000» в более общую статью (например, в Эльбрус (компьютер)). Мне первый вариант нравится больше. Предлагаю подумать об этом. —StepashkaRT 11:20, 19 ноября 2013 (UTC)

Да, определенно, требуется серьезная переделка структуры статьей. Должна быть отдельная статья по архитектуре и её нужно переименовать. Там может быть краткое описание процессоров, ну а подробности в отдельных статьях. А в этой статье много информации по первому процессору в этой серии, — это нужно выносить в отдельную статью про 1891ВМ4Я (он же процессор «Эльбрус-3M» или «e3m»). Кроме того, применительно к процессорам термин «Эльбрус 2000» не используют, ибо это ЗАО (http://www.elbrus2000.ru/). `Troosh 12:43, 19 ноября 2013 (UTC)
Думаю переименовать нужно в Эльбрус (архитектура), по аналогии с ARM (архитектура) и MIPS (архитектура). А в Эльбрус 2000 сделать ссылку на эту новую страницу. `Troosh 12:52, 19 ноября 2013 (UTC)

Какая-то дикая каша получается..
Сейчас есть:

, где всё свалено-перемешано в кучу.
Надо (раз)делить (содержимое) на статьи:

—Tpyvvikky (обс.) 09:28, 18 января 2017 (UTC)

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *