Операційна система "Ельбрус" і вітчизняний процесор. Моноблок "КМ4-Ельбрус"

Російська комп`ютерна індустрія здатна поставляти рішення, які цілком можуть бути конкурентними у відношенні продукції провідних світових брендів. Так, в сегменті мікропроцесорів - одному з найбільш технологічних і характеризуються дуже високим порогом входу - вітчизняна компанія МЦСТ готова в якості альтернативи чіпам від Intel і AMD запропонувати ринку процесори російські. Комп`ютер «Ельбрус» в будь-який з модифікацій, які представлені в самому широкому спектрі, - приклад функціональної системи на базі таких чіпів. При цьому розглянутого типу девайси можуть працювати під управлінням ОС «Ельбрус», яка також створена МЦСТ. Яка специфіка програмних і апаратних рішень, розроблених російським брендом?

Історія комп`ютерів «Ельбрус»

Перш ніж вивчати специфіку ОС «Ельбрус» і відповідного типу процесорів, вивчимо ключові моменти історії вітчизняного комп`ютерного бренду. Вперше ЕОМ, що поклали початок технологічної лінійці «Ельбрус», з`явилися в 70-х роках. Їх розробкою займався Інститут точної механіки та обчислювальної техніки. У 80-і і 90-і роки можливості обчислювальних комплексів удосконалювалися. З радянських часів ключовий споживач систем «Ельбрус» - ВПК. Процесори відповідали найсуворішим критеріям, що цілком зрозуміло в силу оборонного їх використання. Відомо, наприклад, що комплекси «Ельбрус» задіялися в структурі системи ПРО типу А-135.

У 1991 році була завершена робота над комплексом «Ельбрус-3». У зв`язку з економічними складнощами після «перебудови» здійснити необхідну наладку комплексу не вдалося. У 1992 році розробники комп`ютерів лінійки «Ельбрус» створили компанію МЦСТ і стали працювати над реалізацією особливої мікропроцесорної архітектури. Їм вдалося успішно вирішити поставлене завдання. Створена архітектура дозволила об`єднати в комп`ютерах енергоефективність і продуктивність.

Сумісність з алгоритмами Intel і AMD

Також була вирішена задача по забезпеченню сумісності процесорів «Ельбрус» з алгоритмами чіпів архітектури x86, на базі якої працюють рішення від Intel і AMD.

Завдяки даній можливості, сучасні вітчизняні комп`ютери на базі процесорів «Ельбрус» можуть функціонувати під різними операційними системами, включаючи деякі версії ОС Windows.

Обчислювальні модулі

На базі чіпів «Ельбрус» створено кілька обчислювальних модулів. Розглянемо їх специфіку. Під модулем в компанії МЦСТ розуміється системна плата, яка оснащена необхідними інтерфейсами. В принципі, це готовий комп`ютер, який тільки потрібно підключити до джерела живлення, а також оснастити необхідного типу дисковими накопичувачами. Обчислювальна система на кристалі «Ельбрус» вибудувана в наступних модулях:

- МВКУБ / С;

- модуль «Монокуб»;

- МВК / U;

- КУБ-COM;

- модуль МВ3S / С-К.

У модулі МВКУБ / С - два процесори «Ельбрус», в інших встановлений один чіп. В системі типу МВ3S / С-К присутній додатковий модуль флеш-пам`яті, призначений для двійковій трансляції.

Власне, в кожному з представлених у переліку пристроїв є вбудований флеш-диск, на який можна інсталювати операційну систему - тобто, строго кажучи, комп`ютер буде функціональним навіть без підключення жорстких дисків.

Обчислювальні комплекси

Інша категорія девайсів, створених на базі процесорів «Ельбрус», - обчислювальні комплекси. До них відносяться готові комп`ютери, які компанія МЦСТ також розробила в широкому спектрі. Розглянемо основні рішення, створені російським брендом.

Ноутбук

У лінійці обчислювальних комплексів присутній ноутбук, назва якого звучить як «Ношений термінал НТ-Ельбрус S».

Він дещо більше за габаритами, ніж відповідного типу комп`ютери, поширені в сучасних магазинах, однак це обумовлено їх високим ступенем захищеності. Характеристики комплексу дозволяють запускати на ньому базові офісні додатки.

Десктоп

Цікава модель - «Монокуб-PC», який можна класифікувати як десктоп. У ньому встановлено 4 Гб ОЗУ і жорсткий диск об`ємом в 500 Гб - цілком середньоринкові показники. Їх до того ж завжди можна збільшити. До даного обчислювальному комплексу можна підключити будь монітор, що підтримує інтерфейси VGA або DVI.

Моноблок

Моноблок "КМ4-Ельбрус" представляє собою універсальний комп`ютер, він в деякій мірі схожий по конфігурації з відомими рішеннями від Apple. Пристрій цікаве тим, що його екран - сенсорний, а також володіє пристойним дозволом - 1600 на 900 пікселів. Моноблок "КМ4-Ельбрус" також можна використовувати з іншим монітором.

Сервер

Комплекс «Ельбрус-3С» - це потужний сервер. Він оснащений 16 процесорами. У ньому встановлено 128 ГБ оперативної пам`яті. У даному комплексі використовуються диски твердотільного типу, а також контролер мережі оптичного типу. Конструкція комплексу «Ельбрус-3С» - модульна. Завдяки цьому його можна конфігурувати відповідно до специфіки вимог замовника.

Процесор «Ельбрус-4С»

Предмет особливої гордості російської комп`ютерної індустрії - новий 4-ядерний мікропроцесор «Ельбрус-4С». Розглянемо його основні особливості. Він відноситься до категорії 64-розрядних. Кожне з його ядер працює на частоті 800 МГц і може взаємодіяти з 3 каналами ОЗУ типу DDR3-1600. Можливе об`єднання до 4 процесорів в систему із загальним комплексом модулів пам`яті. Вироблений процесор відповідно до технології 65 нм. Енергоспоживання чіпа - порядку 45 ват.

Загальна продуктивність процесора при залученні всіх ядер - порядку 50 гігафлопс при одинарної точності або ж 25 гігафлопс - при подвійний. Чіп «Ельбрус-4С» сумісний з двійковій трансляцією кодів провідних світових виробників процесорів - Intel і AMD. Що стосується зіставлення швидкості роботи російського процесора і рішень від Intel і AMD, то багато чого залежить від конкретного режиму роботи чіпів. Безумовно, по номінальному показнику частоти процесор «Ельбрус» поступається мікросхемам від провідних світових виробників. І тому він, як вважають експерти, може бути не цілком оптимальний для запуску популярних комп`ютерних ігор. Але він працює за іншим алгоритмам, що передбачає переваги в його залученні при виконанні іншого типу операцій.

Процесор «Ельбрус 8С»

У числі новітніх рішень від МЦСТ - процесор «Ельбрус 8С». Він володіє 8 ядрами. Базується чіп на технологічному процесі 28 нм - на рівні провідних світових розробок. Процесор має 4 МБ кеш-пам`яті другого рівня, 16 МБ - третього. Чіп сумісний з модулями ОЗУ типу DDR3-1600. Продуктивність новітнього процесора від МЦСТ - 250 гігафлопс. Цей показник перевершує цифри, які показує чіп Intel Core i7 типу 4930K. Його швидкість роботи - близько 130-140 гігафлопс. Відомо, що для новітнього процесора від МЦСТ створюється окремий тип материнської плати.

На комп`ютерах, що випускаються компанією МЦСТ, встановлена операційна система «Ельбрус». Розглянемо специфіку російської ОС більш докладно.

ОС «Ельбрус»: загальні відомості

Операційна система «Ельбрус» базується на ядрі Linux у версії 2.6.33, проте є відомості, що планується модернізація відповідного компонента ОС до версії 3.10.

Основний дистрибутив для російської ОС - Debian, що зарекомендував себе як надійне серверне рішення. Операційна система «Ельбрус» включає близько 4 тис. Різних програмних пакетів. Дистрибутив включає широкий спектр інструментів для забезпечення роботи серверів, а також вирішення завдань, актуальних для користувача. Так, у структурі ОС «Ельбрус» присутні:

- графічний інтерфейс;

- браузер;

- програми для роботи з текстами;

- мультимедійні програвачі;

- поштові клієнти;

- система управління базами даних;

- веб-сервер.

Можна відзначити, що ПЗ, яке передбачається задіяти на ОС «Ельбрус», проходить сертифікацію.

Структура «ОС Ельбрус»

Операційна система «Ельбрус» вибудувана при одночасному використанні загальнодоступних світовим розробникам алгоритмів з відкритим кодом, а також засобів розробки, створених фахівцями компанії МЦСТ. У числі компонентів другого типу - компілятор, здатний працювати з декількома комп`ютерними мовами. ОС «Ельбрус», подібно іншим поширеним користувальницькою операційним системам, може забезпечувати багатозадачний режим функціонування ПК.

Спеціально для даної ОС розроблені концепції управління програмними процесами, перериваннями, синхронізацією і т. Д. З метою оптимізації ядра Linux під завдання обчислювальних комплексів «Ельбрус» була змінена стандартна бібліотека, що відповідає за потоки обчислень - libpthread. Замість неї розробники ОС створили бібліотеку elpthread.

До складу операційної системи «Ельбрус» входять також наступні корисні модулі:

- командний рядок, яка дозволяє користувачеві працювати з обчислювальним комплексом за допомогою текстових команд і взаємодіяти відповідним способом з різними додатками;

- інструменти для комплексної архівації файлів з метою підвищення зручності їх передачі або зберігання;

- комплекс засобів розробки: компілятори, редактори зв`язків, отладчики, асемблери, редактори, транслятори, різні бібліотеки, інструменти документування і т. д.

У числі ключових бібліотек ОС - Glibe, яка використовується також і на інших ОС, створених на базі Linux.

Такі загальні відомості про операційну систему МВК «Ельбрус». Можна відзначити, що Данн ОС багато в чому розрахована на користування військовими структурами, тому в загальному доступі, подібно іншим дистрибутивам Linux, її знайти важко.

Цікаві факти про розробки від МЦСТ

Операційна система «Ельбрус» і вітчизняний процесор типу 4С - в числі флагманів компанії МЦСТ. Однак російський розробник, звичайно ж, не обмежується випуском і підтримкою відповідних рішень. Розглянемо, які сьогодні програмні і апаратні продукти випускає бренд.

Відомо, що ЗАТ «МЦСТ» розробляє дві базові лінійки мікропроцесорів - з архітектурою типів VLIW і SPARC. Що стосується першої архітектури, то на її базі випускаються процесори серій МЦСТ-R, а також МЦСТ-4R. Чіпи «Ельбрус» ставляться до тих, що базуються на архітектурі VLIW. Однак комп`ютери серії «Ельбрус» можуть оснащуватися процесорами обох типів.

Всього російський розробник створив три основні ОС. По-перше, це операційна система типу OSL_3M1, оптимізована для комплексів «Ельбрус-3М1». По-друге, це OSL_90, яка створена для комплексу «Ельбрус-90 мікро». По-третє, це OS_E90, яка базується на операційній системі Solaris у версії 2.5.1. Перші дві ОС часто об`єднуються під єдиною назвою - ОС «Ельбрус». Також відомо, що розробляється спеціальна версія ОС під новітній процесор типу 8С, про який ми сказали вище.

Цікавий той факт, що назва процесорів, готових рішень і ОС, що розробляються компанією МЦСТ, практично ідентично системі локалізації "Ельбрус", популярної в 2000 роки серед користувачів комп`ютерів на базі ОС EPOC. Дана операційна система, згідно з деякими даними, стала прототипом Symbian. Можливості системи локалізації «Ельбрус» імпонували багатьом ентузіастам відповідного типу девайсів. Проте дані, які б свідчили про спадкоємність двох брендів, у розпорядження широкої громадськості не надходили.

Перспективи використання ОС «Ельбрус»

Ключовий споживач розробок МЦСТ сьогодні - це, як ми відзначили на початку статті, ВПК. Тому програмні і апаратні рішення, створені російським брендом, найімовірніше, в першочерговому порядку будуть закуповуватися військовими структурами. Розглянуті розробки компанії МЦСТ здатні сприяти процесу імпортозаміщення в ряді IT-сегментів. Це може бути актуально для систем, в яких потрібно забезпечити високий рівень безпеки.

У даному аспекті обчислювальні модулі, розроблені МЦСТ, мають відмінну особливість: ключові компоненти, які входять в їх структуру, володіють необхідною документацією, відбуваються за потреби перевірки в компетентних структурах. Очікується, що комп`ютери на базі чіпів «Ельбрус» серій 4С і 8С будуть затребувані не тільки у військовій сфері, але також і в середовищі цивільних споживачів.