俄罗斯自研CPU Elbrus真的可堪大用吗？

电子发烧友网报道（文/周凯扬）半导体作为俄罗斯较为落后的产业，虽然无论是在设计和制造上都没能跟上现代化的进度，但这并不代表俄罗斯自己放弃了尝试。以我们上次提到的Baikal-M芯片为例，这就是俄罗斯打算走出这一困境的诸多尝试之一。事实上，除了Baikal外，还有Elbrus这一更早的处理器系列。
 
Elbrus由莫斯科SPARC技术中心（MCST）自主研发，与Baikal采取的Arm CISC架构不同，Elbrus选了自研的VLIW架构，也就是超长指令字架构。Elbrus 8C是2014年推出的一款8核处理器，频率为1300MHz，算力可达250GFlops。而基于台积电28nm工艺的Elbrus 8C，也是首个进入民用市场的俄罗斯自研八核处理器。
 
自研处理器进入民用市场
 
就拿我们报道过的俄罗斯自研笔记本的开发商Bitblaze来说，他们早已经推出了基于Elbrus-8C的工作站主机Oberon 100L/S和Oberon EM。这些工作站机器均配备了一个Elbrus-8C CPU，但GPU、内存和存储的配置有所差距，比如Oberon 100L/S选用了AMD的Radeon R5 230，而Oberon EM选择了AMD Radeon RX 550。

Oberon 100L主板 / Bitblaze

 
至于为何这些工作站机器都选择了AMD的Radeon显卡作为GPU，这是因为AMD在Linux开源驱动这块做得比较好，英伟达的开源nouveau驱动在这方面还是不够积极。虽然就显卡型号而言，无论是Oberon 100L/S的Radeon R5 230还是Radeon RX 550在现在看来都有些过时了。但好在这些工作站机器本质上和组装机差别不算太大，GPU、存储等配置都有升级的空间。
 
虽然Elbrus 8C于2014年公布，2016年开始量产，但真要说出现相关的测试结果，还是从这两年开始，这应该也是因为Oberon 这类民用产品的功劳。至于基于台积电16nm工艺的16核CPU Elbrus 16C，2020年才开始流片，量产的原计划也是从今年开始，所以情报更加少。那么作为一款2014到2016年期间的CPU来说，Elbrus-8C究竟性能如何呢？结合去年的新闻，基于Elbrus-8C的服务器未能通过俄罗斯银行Sber的性能评估测试，服务器级别的产品性能不佳，说不定这类民用产品的性能可观呢？
 
Elbrus-8C实际性能究竟如何？
 
俄罗斯的一名程序员MW在今年从Bitblaze那拿到了一台Oberon 100L机器，并开展了一系列测试。他拿到的这台机器配置了一块Elbrus 8C CPU，AMD的Radeon RX 580 GPU，两个美光的256GB固态硬盘，以及32GB的内存（4个DDR3-1600模块）。这台机器运行在Alt Linux下，而MW选择了在第二个固态硬盘中选择了安装MCST基于Debian开发Linux系统OSL，以此来对比不同的Linux环境下的性能差异。
 
首先依然是浏览器性能的测试，Elbrus 8C分别在Alt Linux 10和OSL 7.1版本下进行测试，测试浏览器为火狐浏览器，Octane 2.0下的两者跑分分别为2169和2116，安兔兔HTML5测试下的跑分分别为8479和8394。为了对这个跑分结果有一个更强的对比感知，MW拿了他自己的小米笔记本Pro GTX来进行比较，这台笔记本配置的是英特尔17年推出的i7 8550U CPU，一款四核移动低压处理器，基于英特尔的14nm工艺。对比结果如下图所示。


 
可以看出，i7 8550U这颗CPU在各个测试中都远远超过了Elbrus 8C，在Octane 2.0测试中，甚至超出了后者十多倍。与此同时，在测试CPU性能的各种工具和手段中，游戏性能也是最直观的一种体现。而MW也开始选择Linux下可以原生运行的游戏进行测试，甚至进行了一些移植工作来测试这些游戏。



最后，MW甚至在这台机器上测试了在俄罗斯同样大火的中国游戏《原神》，但效果依旧不尽如人意，平均帧率只有12FFPS，最高也只能勉强达到18FPS。要知道虽然RX580已经是一张5年前发布的GPU，但应付《原神》这样的游戏在1080p下达到60FPS还是绰绰有余的，可见性能瓶颈明显是出现在了CPU上。不过，毕竟《原神》这样的游戏也并没有在Linux上发行，考虑到转移和移植方面造成的性能损失，有如此糟糕的表现也不例外。可见哪怕在优秀的第三方GPU加持下，Elbrus 8C也无法胜任这类图形负载密集的任务。
 
被制裁后的迷茫
 
在被制裁后，俄罗斯本土的半导体行业已经陷入了一个难以打破的困境。Elbrus 8C、Elbrus 16C等处理器就基本已经与台积电代工说再见了，因为这些处理器恰好在美国等国家的制裁范围内，在一系列的出口管制中，台积电也暂停了与MCST的生产合同。
 
不过看起来俄罗斯并不打算就此放弃这一系列芯片的生产制造，在俄罗斯本土的晶圆厂发展起来之前，如果俄罗斯能找到不参与制裁的第三方晶圆代工厂，还是有机会继续生产该芯片的，只需重新进行物理设计即可。
 
俄罗斯虽然也倾向于将其交给中芯国际来生产，不过中芯国际已经在7月正式澄清从来没有俄罗斯客户，可以预见，MCST的下一步并不好走，而他们手头的Elbrus 16C库存也绝对不多。如果这种情况持续下去的话，俄罗斯政府是否愿意继续投入拿不出手的芯片设计呢？