熱心なファングループが、ロシアで開発され、独自のVLIW風アーキテクチャをベースとする8コアプロセッサ「MCST Elbrus-8CB」を搭載したMini-ITXマザーボードを開発しました。このプラットフォームは、究極のセキュリティを必要とする様々なアプリケーションや、このユニークなCPUを試してみたい愛好家向けに設計されています。現在、このチームは現在、IcepeakITX Elbrus-8CBマザーボードの製作資金をクラウドファンディングで募集しています。
現在唯一の汎用VLIW CPUファミリー
現在、VLIWアーキテクチャは主にDSPや民生用電子機器のメディアプロセッサに使用されています。しかし、VLIWアーキテクチャの改良に今も取り組んでいる企業が1社あります。Moscow Center of SPARC Technologies(MCST)です。同社は1986年からVLIWベースのElbrusプロセッサを開発しています。
Elbrusプロセッサは独自のマイクロアーキテクチャに基づいていますが、必要に応じてランタイムバイナリ変換を介してx86およびx86-64をエミュレートすることもできます。近年、MCSTは主に政府機関が使用するマシン向けに、最大16コアのサーバーグレードElbrusプロセッサを複数開発しました。
IcepeakITX Elbrus-8CB:ユニバーサルマザーボード
MCSTのElbrusプロセッサは、かなり独特なVLIWアーキテクチャを採用しているため、近年、ソフトウェア開発者向けにこれらのプロセッサを搭載したデスクトップPCがロシアで数多く導入されました。しかし、これらのマシンの中には、8コアのElbrus CPUのハイエンドバージョンを搭載しているものもあったものの、ハイエンドやユニバーサルと呼べるものではありませんでした。
対照的に、IcepeakITX Elbrus-8CBは、パフォーマンス、セキュリティ、そして究極の信頼性が求められる幅広いアプリケーションに使用できるシステム向けに設計されています。本質的に、このマザーボードはソフトウェア開発者にとってデスクトップPC以上の存在となることを可能にします。
IcepeakITX Elbrus-8CBプラットフォームは、8コアのMCST Elbrus-8CB 1.50GHzプロセッサ(LGA3647ヒートシンクを使用して冷却可能)を搭載し、8GBまたは32GBのDDR4-2400メモリ、PCIe 2.0 x16グラフィックカード、SATAインターフェースを備えた最大2基のM.2-2280 SSD、最大4基の2.5インチまたは3.5インチSATAストレージデバイスと組み合わせることができます。マザーボードにはMCST KPI-2サウスブリッジが付属し、4つのGbEコネクタ(RJ45 3基、SFP 1基)、2つのHDMI 2.0ディスプレイ出力、2つのUSB 3.0ポートと5つのUSB 3.0ポート、COMヘッダー、オーディオコネクタ、GPSをサポートする複数のサードパーティ製コントローラを搭載しています。
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IcepeakITX Elbrus-8CBは、究極の信頼性を実現するために14層PCBを採用しています。さらに、TPM SPIコネクタ、温度センサー、2つのタンパリングセンサー、ジャイロスコープ、落下検知センサー、水位センサーを搭載しています。プロセッサとチップセットには、優れた放熱性を確保するためにカスタム銅製ヒートスプレッダーが採用されています。
近日公開
IcepeakITX Elbrus-8CBマザーボードの開発はまもなく完了します。開発者は、興味のある方々にご連絡し、無料でアップデートの登録を行えるようにする予定です。プラットフォームを最終的にご購入いただいた方には、ボードの回路図、設計仕様、内部設計コメントなど、完全なソースコードも提供されます。また、MCST独自のC/C++コンパイラとブートローダーも提供されますが、ボードの設計者はこれらのプログラムにアクセスできないため、ソースコードは提供されません。
後者の事実は、このマザーボードがMCST自身、あるいはそれに近い企業によって開発されていないことを示唆しています。そのため、様々な政府機関での使用を想定しており、まだ量産段階ではないプロセッサやチップセットをサードパーティが調達できるかどうかは、まだ不明です。
何を期待しますか?
Elbrus-8CBプロセッサと前述のIcepeakITX Elbrus-8CBプラットフォームに何が期待できるか、という疑問が浮かびます。このCPUは、1.50GHzで動作する8コア、コアあたり512KBのL2キャッシュ、16MBの統合L3、最大128GBのDRAMをサポートするクアッドチャネルDDR4メモリコントローラ(ボードが4チャネルすべてを使用しているかどうかは不明)、そして16GB/sの帯域幅を提供する独自のI/Oチャネルを備えています。このチップには35億個のトランジスタが搭載され、TSMCの28nm製造プロセスで製造されるように設計されています。チップの消費電力は最大90Wです。
このCPUは第5世代Elbrusアーキテクチャを採用しており、Elbrus向けにコンパイルされたプログラムを実行する場合、コアあたりクロックあたり最大24 FP64 FLOPSを実現できます。これは、コアあたりクロックあたり16 FP64 FLOPSを実現できるAMDのEPYC「Rome」プロセッサと比較すると高い性能です。しかし、1.50GHzの動作周波数で、このCPUは約576 FP32 GFLOPSと約288 FP64 GFLOPsを実現できます。これは、約2.3 FP64 TFLOPS(約10倍)に達するAMDの64コアEPYC CPU(最大2.60GHz~3.40GHz)と比較すると大幅に低い数値です。一方、最新の8コアAMD EPYC CPUは最大3.70GHz~3.90GHzで動作するため、MCSTのCPUよりも優れています。
MCSTは、x86/x86-64向けのランタイムバイナリ変換が非常に効率的に動作するため、実際のパフォーマンスへの影響は大きくないと述べています。しかしながら、クロック周波数1.50GHzの8コアElbrus-8CB CPUでx86-64エミュレーションを実行すると、ネイティブコードを実行し、より高いクロックで動作する8コアx86-64 CPUよりも大幅に遅くなることは明らかです。
もちろん、Ebrus-8CBはx86の同等製品に対して紛れもない優位性を持っています。独自のVLIWアーキテクチャを狙ったウイルスは(事実上)存在しません。さらに、CPUには数多くのセキュリティ機能が統合されています。そのため、高度なセキュリティ機能を内蔵したコンピューターを構築したい場合、IcepeakITX Elbrus-8CBプラットフォームは選択肢の一つとなります。
価格
IcepeakITX Elbrus-8CBマザーボードの予想価格は未発表ですが、大量生産されない独自仕様のハードウェアであるため、それに応じた価格設定となるでしょう。MCSTは今年初め、Elbrus-1C+およびElbrus-8C1プロセッサ(つまり前世代のチップ)を搭載した2種類のMini-ITXマザーボードを発表しました。価格はそれぞれ92,000ルーブル(1,204ドル)と120,000ルーブル(1,572ドル)でしたが、この価格にVATが含まれているかどうかは不明です。
アントン・シロフはTom's Hardwareの寄稿ライターです。過去数十年にわたり、CPUやGPUからスーパーコンピュータ、最新のプロセス技術や最新の製造ツールからハイテク業界のトレンドまで、あらゆる分野をカバーしてきました。