«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.



«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.



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:

...

<Начало цикла>

rowId = path[cellId][0];

columnId = path[cellId][1];

isGet = 0;

cellValue = Square::Empty;

freeValuesMask = (1u << Rank) - 1;

freeValuesMask &= flagsColumns[columnId] & flagsRows[rowId] & flagsCellsHistory[rowId][columnId];

...

Первые четыре из этих строк описывают действия, полностью независимые друг от друга. Шестая — зависит от пятой, но, по сути, они могут быть склеены в одну строку, состоящую из нескольких операций, часть из которых также может быть выполнена параллельно».

То есть, в рамках нашего алгоритма есть возможность распараллеливания на уровне отдельных инструкций, продолжает эксперт. Но, в тоже время, число подобных действий невелико, в пределах пяти-десяти, что, скорее всего, позволяет неплохо задействовать эти возможности в современных процессорах AMD и Intel, которые могут выполнять как раз где-то около пяти-восьми инструкций одновременно, но лишь частично задействуют возможность "Эльбрус-8C" в котором число одновременно выполняемых инструкций может достигать 25! А это значит, что в задачах с более высокой степенью "внутреннего параллелизма" соотношение может изменяться в пользу "Эльбрус-8C" до трех-пяти раз и, даже системы, существующие сейчас, в ряде задач могут выходить в лидеры и по однопоточной производительности, и по валовой производительности CPU, и по валовой производительности системы. Результат в RakeSearch, по сути — это результат в самых неподходящих условиях. И это делает данные результаты еще интереснее».

CNews

Цитата:

Но, в тоже время, число подобных действий невелико, в пределах пяти-десяти, что, скорее всего, позволяет неплохо задействовать эти возможности в современных процессорах AMD и Intel, которые могут выполнять как раз где-то около пяти-восьми инструкций одновременно, но лишь частично задействуют возможность "Эльбрус-8C" в котором число одновременно выполняемых инструкций может достигать 25! А это значит, что в задачах с более высокой степенью "внутреннего параллелизма" соотношение может изменяться в пользу "Эльбрус-8C" до трех-пяти раз и, даже системы, существующие сейчас, в ряде задач могут выходить в лидеры и по однопоточной производительности, и по валовой производительности CPU, и по валовой производительности системы. Результат в RakeSearch, по сути — это результат в самых неподходящих условиях. И это делает данные результаты еще интереснее».

Собственно, это ключевые слова всей статьи. Архитектура Е2К (и сам принцип ОДМК) рассчитана как раз на длинные инструкции, поэтому и требуется специальный компилятор, который и будет обеспечивать полную загрузку вычислительных ресурсов. Итаник потому и провалился, что вменяемый компилятор для него интеловцы так и не осилили. Для эльбрусов -- компилятор уже есть, так что всё с ними замечательно.
А НЕ замечательно -- передёргивание смысла журналистами "ц-новостей" при придумывании заголовка. Если заголовок НЕ соответствует тексту статьи -- то журналисты либо некомпетентны в этой области (ну, из тех, кого учёные насилуют), либо специально искажают смысл, чтобы спровоцировать срачЪ в обсуждении с участием профессиональных всепропальщиков, небратьев и школьников, не читающих новость дальше заголовка. Могу поспорить, что и на нашем интеллигентном форуме поспешат отметиться свидетели распилов, борцы с режЫмом и "ой, бяда, нипаиграть!".
Подводя итог: МЦСТ молодцы, автор исследования молодец, журналисты облажались, а комментаторы ещё себя проявят, с какой стороны -- зависит только от них самих

dimitriy7
Дмитрий, прошу прощения у ТС за офтоп, Вот Вы по образованию , видимо, т.н. "компьютерщик"?
просто детально всё знаете как по "железу", так и по программам, как мне довелось читать Вас.

Собирают этот брус на Тайвани?

Считаю очень неплохим результатом .
производительность 14 года хватит для 99% задач.
по сути можно перевести все важные отрасли на это процессор.

а догнать мировые корпорации с милиарными продажами это из раздела ненаучной фантастики
никто никогда не ставил такой цели перед эльбрусом.

dimitriy7 писал(а):

...Подводя итог: МЦСТ молодцы, автор исследования молодец, журналисты облажались, а комментаторы ещё себя проявят, с какой стороны -- зависит только от них самих

Ребята идут семимильными шагами. Не так давно "всепропальщики" орали, что нам потребуется 100 лет до этого шага.
Я об одном печалюсь. Нет их в свободной продаже и не вижу рекламной компании.
Опять идем по граблям, в том смысле, что молча делаем прорыв и не даём его в массы.
Начальнику нужен комп. Я бы собрал на таком процессоре, но где он?

2014 это они себя перехвалили, однопоток на уровне core 2 duo , 2008 +-год.
и то хорошо, лучше чем ничего.

Я не разбираюсь особо в вопросе, но тут главное - этот проц просто для компов, или для конкретных целей? И какова его цена. Почему такая низкая производительность, то есть у нас не знают, как делать процессоры, в РФ наука до этого не дошла?
Это не стеб, правда не понимаю.

А я рад. МЦСТ молодцы, желаю им больших успехов и движения вперёд. Развитие идёт, какими темпами, всем ли это нравится или нет, мне по барабану, - главное, что оно идёт и прогресс есть. Единственное, как уже было отмечено leugene, данные вещи похоже никем и нигде не продвигаются, а надо бы.

Хорошая новость. В современном мире, когда одной подписью можно закрыть доступ ко всем технологиям, нужно иметь свою альтернативу.

Цитата:

с двумя Xeon E5-2683 v3 будет стоить где-то $10-12 тыс

похоже автор данного высера застрял с ценами в теж-же 14-х годах. он сейчас на алике валяется за 200 зеленых и это с учетом что китаезы не кисло так взвинтили цены на все свое барахло. на ебэе этот мусор кстати лежит за 7.5к деревянных.

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.

Всё что нужно вам знать выделил жирным. Остальное не имеет смысла.

ZeraF2014 писал(а):

у нас не знают, как делать процессоры, в РФ наука до этого не дошла?

Пришёл к нам молодой спец и заявил: - "Дайте мне печь - я буду делать процессоры"
Это примерно из этой же серии.
Микроэлектроника - очень сложное производство и состоит из тысяч операций, требует массу дорогого и очень дорогого оборудования и, естестрвенно, специалистов и операторов. В последние несколько лет явно наметился прогресс в финансировании, жаль, что очень скоротечный... А денег требуется очень много, да и системный подход не помешал бы. Например, начинать нужно с производства средств производства, как нас учили в школе. Причём, сразу всей линейки производства: ФЛГ, диффузии, ИЛ, напыления металлов, контроля, сборки... А мы пока побираемся по миру: где белорусы помогут, где американцы трижды б\у подгонят... Так и живём - с кочки на кочку - глядишь, и выкарабкаемся.

ZeraF2014 писал(а):

Я не разбираюсь особо в вопросе, но тут главное - этот проц просто для компов, или для конкретных целей? И какова его цена. Почему такая низкая производительность, то есть у нас не знают, как делать процессоры, в РФ наука до этого не дошла? Это не стеб, правда не понимаю.

Главное - это проц с закладками ФСБ, а не АНБ и не узкоглазых.
Да, для конкретных целей. Для военки, гостайны и роспилов (где нет тайны, но надо роспилить)
Цена - очень высокая
Низкая производительность - потому что невысокая частота и что бы ни говорили, а эффективно распараллеливать задачу на 25 операций за такт очень непросто. Требуется не только хороший компилятор, а специально писать код с учетом данной особенности.
У нас знают как делать процессоры, но у нас их делать не на чем. У нас делают "исходный код" для литографии. Самой литографии по современным техпроцессам у нас нет. Равно как и производства обвязки. Даже конденсаторы и разъемы вряд ли делают. Все развалено с времен совка

За позитив!