• 0. Предисловие.
• 1. E2K или архитектура Эльбруса 2000.
  • 1.1. Краткий экскурс и базис архитектуры.
  • 1.2. Как исполняется код на Эльбрусе.
  • 1.3. Есть ли в Эльбрусе те же бэкдоры, что и в Intel и AMD?
  • 1.4. Компилятор. Инструмент по оптимизации ПО.
  • 1.5. Intel Intrinsics на Эльбрусе? Чего, мать?
  • 1.6. Как оптимизировать софт специально под Эльбрус?
  • 1.7. Программа Начального Старта (ПНС).
• 2. Двоичная трансляция x86 в E2K.
  • 2.1. RTC. Транслятор уровня приложений.
  • 2.2. Lintel. Транслятор уровня системы.
  • 2.3. SSE инструкции в трансляции на Эльбрус 8С.
  • 2.4. Общая структура системы двоичной трансляции.
• 3. Перед началом тестов.
  • 3.1. Версии ОС и ПО. Дистрибутивы Linux под E2K для теста.
  • 3.2. С чем будем сравнивать Эльбрус 8С?
• 4. Тесты в тяжёлых задачах на C, C++ и Ассемблере.
  • 4.1. Перекодирование видео с ffmpeg.
  • 4.2. Рендеринг сцен в Blender.
  • 4.3. Декодирование AV1 видео на процессоре с dav1d.
  • 4.4. Какое ПО на C/C++ круто оптимизировано под Эльбрус?
• 5. Тесты с C#, Java, JavaScript, PHP, Lua и Python.
  • 5.1. Тесты с Java, C# (.Net Core), PHP, Python и Lua.
  • 5.2. Браузерные тесты.
• 6. Игры на Эльбрусе.
  • 6.1. GTA3 (re3).
  • 6.2. Xash3D (Half-Life 1 и CS 1.6).
  • 6.3. Tomb Raider (2013).
  • 6.4. Rocket League.
  • 6.5. Genshin Impact.
• 7. А если x86 процессор будет имитировать Эльбрус?
• 8. Критика ПК с Эльбрус 8С.
  • 8.1. Система набора команд.
  • 8.2. Отсутствие реализации многопоточности в рамках 1 ядра.
  • 8.3. Компилятор ещё есть куда дорабатывать.
  • 8.4. Загрузка системы с RAID-массивов.
  • 8.5. USB-порты на Эльбрус 8С.
  • 8.6. Корпус. Задняя крышка, закрывающая порты.
• 9. Почему Эльбрус важен? Вопрос выживания страны.
  • 9.1. Что сейчас с производством и поставками в России и мире.
  • 9.2. Почему нам не подходят архитектуры ARM и RISC V?
• 10. Субъективные впечатления и выводы.

1.6. Как оптимизировать софт специально под Эльбрус?

Вообще, методов оптимизации софта под Эльбрус довольно много. Тут я просто снимаю шляпу перед разработчиками компилятора. Видно, что они работают над тем, чтобы дать разработчикам больше возможностей по ускорению работы ПО на Эльбрусе. Ранее я разбирал некоторые аспекты и сейчас мы ещё часть разберём. Если вас заинтересовала тема, уделите время руководству по эффективному программированию на платформе «Эльбрус».

Начнём с того, что у Эльбруса есть и свои родные интринсики «e2kintrin.h». То, что компилятор у Эльбруса переваривает интринсики Intel, это крутое решение для обеспечения совместимости с практически любым кодом, но, в общем-то, интринсики Intel не дадут вам такого же прироста по части производительности, как и родные интринсики Эльбруса. В каких проектах эти самые интринсики применяют? Вообще, их не так уж и мало. С одним из них вы можете ознакомиться на habr в статье «На пути к вершине: Магма и Кузнечик на Эльбрусе», а с другим мы ознакомимся в главе 4.4.

В той же статье с habr вы можете найти информацию о том, что компилятор «при подборе опций компиляции выдаёт плотность кода, которая не отличается от теоретических оценок на количество инструкций и тактов».

Что же это за опции такие? Ну, в общем-то, их дофига, но не все из них работают с любым кодом. С рядом приложений эти опции не будут работать.

Скриншот 14. Опции профилирования. Компилирование в 2 этапа. Источник: Альт Линукс.

Если вы чётко знаете, с какими данными будет работать ваша программа, и что именно она будет с ними делать, вы можете «натренировать» её. Для этого используется профилирование, компилирование выполняется в 2 этапа. Сперва вы компилируете программу, так, чтобы она при работе генерировала компиляторный профиль в определённой директории, затем прогоняете свою программу на тестовых данных, и далее, когда собрано достаточно сведений о том, с какими данными работает ваша программа, вы производите повторную компиляцию с использованием этого компиляторного профиля.

Штука просто безумная, вы буквально «тренируете» программу на том наборе данных, с которой ей потом предстоит работать. Однако, забегая наперёд, скажу, что не со всеми программами это сработает.

Скриншот 15. Попытка компиляции dav1d с профилем (-fprofile-generate).

Я пробовал скомпилировать dav1d, который я тестировал в главе 4.3, и с опцией -fprofile-generate, но мне этого сделать не удалось. Скорее всего, причина в том, что dav1d несёт в себе слишком много компонентов, и сборка всего этого дела происходит при использовании сторонних инструментов (meson и ninja). С простыми программами на C при использовании Makefile для сборки с компилятором LCC от МЦСТ, полагаю, всё будет куда проще.

Скриншот 16. Опции режима «вся программа». Источник: Альт Линукс.

Также есть возможность указать компилятору, чтобы он при проведении оптимизаций, когда анализирует код программы, анализировал всю программу, а не только отдельные её опции. По сообщениям многих людей в Telegram-чате «Эльбрусы и с чем их едят», это действительно работает, и позволяет достичь куда большей производительности.

Скриншот 17. Попытка компиляции dav1d с опциями -fPIC и -fwhole-shared.

Но, как и с профилированием, это работает не со всеми программами. Тот же dav1d, который я упоминал выше, с опцией -fwhole-shared (последний пробовал совместно с опциями -fPIC и -fPIE) мне собрать не удалось.

Скриншот 18. Попытка компиляции dav1d с опцией -fwhole.

Я также пробовал и обычную опцию -fwhole, но сборщик meson не определил эту опцию как поддерживаемую и просто проигнорировал её.

В общем, если не адаптировать код самой программы под Эльбрус, остаётся лишь танцами с бубном перебирать те опции, которые ей подойдут.

Но что касательно других языков? Например, Java? Я посмотрел запись конференции Elbrus Partner Day 13.12.2021, и обратил внимание на тесты Эльбруса представителями Сбера. Они тестировали сервер с 4 процессорами Эльбрус-8С как-раз Java-приложении. И я узнал, что при помощи подбора опций в процессе тестирования удалось повысить производительность на Java коде аж на 30%, так что вопрос подбора опций актуален не только для C.

Если вам интересно прочитать, как оптимизировали Java на Эльбрусе, советую ознакомиться со статьёй 2016-го года от Романа Артемьева.

Прежде, чем завершить эту главу, будет интересно посмотреть на то, что именно отвечает за загрузку ОС. Взглянем на Программу Начального Старта (ПНС), аналог BIOS на Эльбрусе.