Эльбрус против Intel: насколько все плохо? | Высокие технологии | Яндекс Дзен

Процессоры

Эльбрус против Intel: насколько все плохо?

Несомненно, отечественные процессоры в лице «Эльбрус» мягко говоря, уступают своим иностранным конкурентам. Однако давайте посмотрим внимательнее, насколько этот разрыв можно назвать гигантским.

Что имеем?

Ассортимент российских процессоров пока крайне скромный. Модели от 2С до 8С уже разработаны и используются в системах, предназначенных для корпоративного сектора. Основной сферой применения процессора Эльбрус-4С/8С будут являться серверы, настольные компьютеры, мощные встраиваемые вычислители. Модель 16С планируют выпустить в 2021 году. Сфера применения – суперкомпьютеры.

Частота

Одни из самых интересных вопросов – насколько российские изделия могут конкурировать с продукцией от компании Intel. В первую очередь давайте сравним частоты процессоров. Для примера возьмем несколько моделей от Intel, выпущенные одновременно с конкретными процессорами Эльбруса.

Сравнение частот

Несмотря на существенное отставание в частотах (в среднем 3 ГГц), темпы увеличения у Эльбруса сравнимы с Intel – увеличение частоты на 0,5 ГГц каждые 4 года. Вот только Интел уперлась практически в потолок 5 ГГц, поэтому для компании уменьшение темпов роста вполне очевидны.

Количество ядер

Следующий немаловажный параметр – многодетность. Поскольку предел частоты практически достигнут, в последние годы число ядер стремительно наращивается. Насколько в этом плане отстает Эльбрус – давайте посмотрим…

Сравнение количества ядер

Как видно, разработчики Эльбруса лишь слегка отстают от компании Intel, в целом на 2 ядра. При этом темпы развития сравнимы с десктопными процессорами. Естественно, в этой диаграмме не учитываются серверные решения от Intel, иначе проигрыш российской разработки будет более плачевным.

Техпроцесс

Одним из важнейших показателей в производстве процессоров является техпроцесс. Чем тоньше толщина транзисторного слоя, тем больше транзисторов можно разместить на кристалле. Последние годы Intel застопорилась на 14 нм, а модели по техпроцессу в 10 нм будут только запущены в массовое производство. Однако проблемы американского гиганта несравнимы с темпами уменьшения техпроцесса в продуктах Эльбрус.

Сравнение техпроцессов

Минимизация техпроцесса у Эльбрус впечатляют, но не стоит забывать, что российские разработчики только подобрались к 16 нм, причем запуск модели 16С только планируется к 2021. У Intel уже будут образцы на 10 нм в следующем году. На даже они проигрывают, если сравнивать с продукцией от AMD, которая освоила 7 нм.

Число транзисторов

За 4 года компания «Эльбрус» смогла нарастить количество транзисторов на кристалле более чем в 7 раз! в целом к 2021 году российские продукты могут догнать американские процессоры по этому параметру.

Эльбрус против Intel: насколько все плохо?

Однако отставание к моменту 2020-2021 годов будет практически в 2 раза. Это сказывается на переходе компании Intel на техпроцесс в 10 нанометров.

Эльбрус – относительно сырой и существенно проигрывает своим конкурентам. Но с другой стороны далеко не каждая страна способна заняться разработкой собственных процессоров. Китай, например, активно разрабатывает свои процессоры Loongson. К 2020 году они обещают освоить техпроцесс 12 нанометров.

Национальные процессоры – это не прихоть. «Аппаратные закладки» для слежения пользователей неоднократно находили в продукции от Intel, поэтому неудивительно, что такие крупные страны как Китай и Россия хотят избавиться от зависимости американцев.

«Эльбрусы» приблизились по производительности к Intel 2014 года

В распоряжении энтузиаста оказались серверные процессоры «Эльбрус», которые он использовал для теста, сравнивая производительность этих чипов с распространенными моделями Intel и AMD.

Проверка для «Эльбрусов»

В Сети появились результаты частного сравнительного исследования производительности отечественных процессоров «Эльбрус-8C». Выводы эксперта под ником Seti уже некоторое время размещались на интернет-форумах. 27 февраля 2020 г. их на своем сайте опубликовал Максим Горшенин, сотрудник МЦСТ — компании, занимающейся разработкой упомянутых чипов.

«Эльбрус-8C» представляет собой восьмиядерный центральный процессор серверного класса. Заявленная тактовая частота — до 1300 МГц. Чип спроектирован и изготовлен по технологическим нормам 28 нм. Его архитектура позволяет выполнять до 25 операций за один такт в каждом ядре — 250 млрд операций с плавающей запятой в секунду.

Автор исследования отмечает, что ему удалось оценить производительность не косвенным, а прямым методом. «И это очень интересно, — полагает он. — В том числе и потому что очень большое число прикладных задач из коммерческого сектора, связанных с базами данных, web-серверамии т. п. в основном выполняют операции не с плавающей точкой (хотя и их бывает немало), а с целыми числами».

Для исследования были использованы ресурсы тематического проекта RakeSearch Карельского научного центра Российской академии наук.

В сравнении с грандами

Сперва автор исследовал однопоточную производительность. При этом он признает, что сама по себе она мало что значит, но позволяет сделать некоторые выводы.

elbrus1.jpg

«Что мы видим, — говорит он. — С одной стороны, скорость вычислений «на одном потоке» в «Эльбрус-8C» проигрывает современным десктопным процессорам (они отмечены зеленым цветом) в два-три раза, в некоторых случаях — до четырех. Однако при сравнении с серверными процессорами (выделены синим цветом), разрыв уменьшается до полутора-двух раз, так как их частоты значительно ниже. Но в них — больше ядер и потоков. А в «Эльбрусе» — частота еще ниже — всего 1,3 ГГц, и если мы это учтем, то увидим, что производительность на такт у него как минимум не хуже, чем у лучших десктопных и серверных процессоров».

Далее автор переходит к рассмотрении валовой производительности. В квадратных скобках после модели процессора указано число потоков, опознанных BOINC-клиентом. Комментируя диаграмму, специалист поясняет, что мы здесь имеем дело не с отдельно взятыми чипами, а с системами на их основе. «В случае с десктопными процессорами (также отмечены зеленым) в системе может быть только 1 CPU, — сообщает автор. — В случае серверных систем на основе Xeon E5 — до двух CPU. А вот в случае с «Эльбрус-8С» в сервер можно поставить и четыре процессора. И это существенно уменьшает отставание в ситуации, когда у того же Xeon E5-2683 v3 на один сокет приходится 14 ядер (и 28 потоков), а у «Эльбруса» — восемь. Двусокетной машине с 28 ядрами уже сейчас можно сопоставить машину на «Эльбрусе» с 32». Отметим, что IntelXeon E5-2683 v3 был выпущен в 2014 г.

elbrus2.jpg

Автор полагает, что из диаграммы ясно видно, что существующие модели не смогут конкурировать с десктопными системами ни по производительности ни, скорее всего, по цене — в этом нет никакой интриги. «А вот в серверном сегменте ситуация куда интереснее, — добавляет он. — Система, аналогичная серверу с двумя Xeon E5-2683 v3 будет стоить где-то $10-12 тыс., и возможно, что в отдельных секторах этого рынка «Эльбрусы» могут составить конкуренцию уже сейчас. В случае же, реализации планов по наращиванию числа ядер (16 и 32) и частот, ситуация может стать еще лучше».

Важное дополнение

Автор добавляет к диаграммам пояснения про параллельность внутри потока. «Если мы посмотрим на любую программу, то скорее всего увидим, что даже в «исключительно однопоточном» в силу алгоритма коде далеко не все операции (или строки кода) процессор обязан выполнять строго последовательно, — пишет он. — Например, в одной из двух основных по времени работы функций в расчетном модуле R10 есть вот такие строчки:

https://zen.yandex.ru/media/id/5e009f019515ee00ac587425/elbrus-protiv-intel-naskolko-vse-ploho-5e06339486c4a900b1209496
https://www.cnews.ru/news/top/2020-02-27_servernye_elbrusy_priblizilis

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Related Posts