Содержание

: Технологии и медиа :: РБК

Первый российский процессор Baikal-T1 (Фото: baikalelectronics.ru)

Вице-президент российского сборщика компьютеров Depo Computers Виктор Урусов пока не знаком с официальными расценками «Байкал Электроникс», но тестирует образцы процессора Baikal-Т1. У процессоров несколько десятков свойств, поэтому их некорректно сравнивать друг с другом, отмечает он. Baikal-Т1 можно использовать в качестве чипа для станков, маршрутизаторов, телефонов или тонкого клиента (ПК без собственных вычислительных мощностей). В каждом конкретном случае у процессора будут разные аналоги, объясняет Урусов: стоимость процессора-конкурента для промышленного станка может составлять $1,5, а стоимость процессора для тонкого клиента — превышать цены «Байкал Электроникс» в два-три раза.

Прямыми конкурентами Baikal-T1 являются процессоры американской компании Broadcom серии Stratagx, а также компании Freescale серии QorIQ T1020, говорит руководитель направления микроэлектроники опытно-конструкторского бюро «Пятое поколение» Валерий Шунков. Эти серии разработаны специально для роутеров, маршрутизаторов, приставок цифрового телевидения, бытовой техники и т.д. Стоимость таких процессоров от Broadcom и Freescale составляет $50–70, говорит Шунков. По его словам, цена также во многом зависит от размера партии: если один процессор обойдется в $100, то при заказе партии от 500 тыс. штук он будет стоить «значительно дешевле».

Российский компьютер

В начале декабря Ижевский радиозавод передал партию в 80 компьютеров «Эльбрус-401» компании «Московский центр SPARC-технологий» (МЦСТ), которая является заказчиком и разработчиком микропроцессора архитектуры «Эльбрус», сообщило агентство ТАСС.

Следующая партия

Первая партия, которую получил МЦСТ, насчитывает 80 компьютеров и 20 материнских плат, отмечается в сообщении. В 2016 году завод продолжит выпускать компьютеры «Эльбрус», говорится на сайте предприятия. Представитель завода подтвердил РБК эту информацию, но отказался раскрыть размер будущей партии.

МЦСТ заказал компьютеры «Эльбрус-401» для продажи разработчикам программного обеспечения, которые «планируют переносить его на отечественную платформу», рассказал представитель МЦСТ Константин Трушкин. Кроме того, компания уже продала компьютеры в частные и государственные компании в рамках проектов по импортозамещению: эти организации рассматривают возможность перевода различных информационных систем на платформу «Эльбрус».

Российский значит дорогой

Производство компьютера в России на данный момент значительно дороже, чем в Китае, особенно в малых объемах, сетует Трушкин. Сейчас стоимость производства одного «Эльбрус-401» обходится в «несколько тысяч долларов». Точную сумму он назвать отказался. «Эльбрус-401» производился также на другом предприятии — ФГУП «Октябрь» в Каменск-Уральском Свердловской области (производит радиоэлектронное оборудование для авиации, промышленности, энергетики, нефтегазового комплекса, печатные платы и другую продукцию).

Сто компьютеров

Всего в России работают сейчас более 100 компьютеров «Эльбрус-401», подчеркнул представитель МЦСТ. Он отказался рассказывать, сколько компьютеров будет выпущено в следующем году. По словам Трушкина, за границу МЦСТ свои устройства пока не экспортировал.

Основной российский конкурент «Байкал Электроникс» компания МЦСТ выпустила пробную партию своих микропроцессоров «Эльбрус-8С» с технологией производства 28 нанометров еще в 2014 году, однако в массовое производство они до сих пор не запущены. Известно лишь, что первая партия компьютеров «Эльбрус-401», выпущенная Ижевским радиозаводом в ноябре 2015 года в количестве 80 штук, оснащена микропроцессорами «Эльбрус-8С». Представитель Московского центра SPARC-технологий (МЦСТ) Константин Трушкин сообщил РБК, что они начали продавать процессоры частным и государственным компаниям (их названия не раскрываются), стоимость «Эльбрус-8С» превышает $60, так как в отличие от продукции «Байкал Электроникс» он предназначен для серверов и настольных компьютеров.

Холдинг GS Group, который производит оборудование для платного телевидения, в производстве цифровых телеприставок General Satellite использует собственные разработки — микропроцессор GS Nanotech SiP Amber, рассказал РБК Андрей Безруков, директор компании по страт

www.rbc.ru

Российский процессор Байкал / Habr

Вчера мне довелось первым из представителей прессы побывать в компании Байкал электроникс, разработавшей и производящей процессор Baikal-T1.


Этот маленький процессор потребляет всего 5 Вт и может работать даже без радиатора. В процессор встроены три контроллера Ethernet (два гигабитных и один 10-гигабитный), контроллер памяти DDR3-1600, поддерживающий до 8 ГБ, контроллер PCIe Gen.3, контроллер SATA 3.0 (6 Гбит), контроллер USB 2.0.
Процессор построен на 2-ядерном MIPS 32 r5 P5600 (это первая в мире реализация процессора на этом ядре), работающем на частоте до 1,2 ГГц, встроенная кэш-память 1 Мбайт, технологический процесс 28 нм.

По производительности Baikal-T1 сопоставим с процессорами Intel Atom и процессорами современных смартфонов. Он будет применяться преимущественно в мощном телекоммуникационном оборудовании (роутерах, управляемых коммутаторах), но пригоден и для тонких клиентов.

Компания «Т-Платформа» начинает производство моноблоков Таволга Терминал TP-T22BT на процессоре Байкал Т1. Они будут использоваться для создания автоматизированных рабочих мест там, где предъявляются специальные требования безопасности.

«Таволга» работает под управлением Linux и может оснащаться любыми совместимыми с ней прикладными программами — пакетом офисных приложений LibreOffice, браузером Firefox и многими другими.

«Таволга Терминал» также работает в терминальном режиме в качестве веб-клиента, обеспечивая удаленный доступ к любым приложениям через веб-браузер или с использованием протоколов удаленного рабочего стола, таких как RDP или VNC.

«Байкал Электроникс» подписали меморандум о научно-техническом сотрудничестве с компанией Lenovo.
Lenovo уже продемонстрировали рабочий образец моноблока ThinkCentre Tiny-in-one 23, построенный на процессоре Baikal-T1.

Сегодня я впервые публикую данные о быстродействии процессора Baikal-T1, работающего на частоте 1 ГГц.

Coremark: 10342 coremarks (2 thread), Whetsnone: 1052 MWIPS (2 thread), Dhrystone: 3651 VAX MIPS (1 thread).
Результаты Coremark для большинства процессоров можно посмотреть тут.

К моменту завершения разработки процессора Байкал-Т1 компания существовала уже три года, в ней работало 70 российских «железячников» и программистов.

За основу было взято лицензированное ядро MIPS P5600, кроме того были лицензированы контроллеры Ethernet, SATA и USB. Российским разработчикам предстояло собрать эти компоненты вместе, заставить их корректно работать друг с другом и произвести разводку чипа по современной топологии 28 нм. Некоторые компоненты процессора разрабатывались с нуля.

Я попросил показать топологию процессора Байкал-Т1.

Так выглядит один маленький её кусочек.

Таких кусочков в процессоре миллионы.

Вы тоже видите странных грустных животных в топологии соединений Байкала? 😉

Это всего лишь один слой соединений.

Для процессора Байкал-Т1 была разработана и выпущена отладочная плата в стандартном формате MicroATX.

Это две самых первых платы.

Плата №0001. Кодовое имя «Лошадка». 🙂

В электронную лабораторию Байкал Электроникс не пускают никого, даже большинство своих сотрудников. Меня пустили. 🙂

Офис разработки программной части.

Идёт тестирование.

Процессор Baikal-T1 получился вполне конкурентоспособным и за счет большого количества различных интерфейсов на чипе обладает преимуществами перед конкурирующими изделиями иностранных разработчиков. При стоимости около $60 он позволит создавать телекоммуникационное и промышленное оборудование, блоки диспетчеризации и тонкие клиенты, системы автоматизации и управления. Российское происхождение гарантирует отсутствие «закладок» и позволит применять его в структурах с повышенными требованиями к информационной безопасности.

Сейчас Байкал Электроникс работает над разработкой новых процессоров на базе архитектуры ARM — Baikal-M для настольных ПК, встроенных систем, средств промышленной автоматики, смарт-камер и Baikal-MS для микросерверов и встроенных систем.

2016, Алексей Надёжин

habr.com

Технологическое отставание России по микропроцессорам на основании технологического процесса в производстве

На фоне предстоящего серийного производства аж 3 процессоров российского производства — Эльбрус 8C (МЦСТ), Baikal (Т-Платформы) и Мультиклет R1, я решил проанализировать технологическое отставание России по микропроцессорам на основании технологического процесса в производстве процессором в России/СССР и у лидеров в этой области.

Сколько-нибудь структурирование данные для России за весь период существования микроэлектроники или хотя бы его части я не нашел.

Сбор данных


С данными по лидерам проблем не было — они есть в самых разных источниках, например, в английской Википедии или на русском языке. Так как корректность этих данных никаких сомнений не вызывает, останавливаться на этом не стоит.

С данными по России/СССР было сложнее. Использовались несколько каталогов, в частности sovietcpu.com. Даты разработки и тех процесс проверялся в разных источниках, в частности, это сайты производителей, а по советским процессорам использовались справочники, например, academic.ru и другие.

Минимальные критерии включения в список:

  1. Центральные процессоры ЭВМ
  2. Оригинальная российская архитектура
  3. Лицензированная архитектура
  4. Возможность производства в России или за рубежом
  5. Хотя бы мелкосерийное производство
  6. Включаем первое упоминание

Из этих данных можно выделить основные года переходов на новые тех. процессы
Год перехода Тех. процесс Представитель
1974 10 мкм К587–серия
1977 6 мкм К580ИК80
1982 3 мкм К1801ВМ1
1989 1.5 мкм КР1847ВМ286
1991 1 мкм Л1876ВМ1
1998 500 нм MCST R80
2001 350 нм MCST R150
2004 130 нм MCST R500
2010 90 нм MCST R1000
2014 65 нм Эльбрус-4С
2015 28 нм Эльбрус-8С

П.С. Л1876ВМ1 был разработан в СССР, но выпускался в Белоруссии, поэтому в список он тоже включен.
П.С. Так же у СССР в 90-ых в Германии были мощности для производства по технологии 1 мкм.

Оказалось удобными рисовать графики по двум признакам — отсталость в годах и отсталости в кратном числовом выражении. Сразу отмечу: графики отражают возможность производить (не важно где) по нужному тех. процессу, а не количество произведенных устройств, но условием является хотя бы мелкосерийное производство.

График отсталости в годах отображает скорость отставания по переходу на новые технологические процессы. Переходы осуществляются редко и рывками, от чего процессоры успевают изрядно устареть. Так, в 1997 году отставание достигло своего пика, поскольку на тот момент времени Россия могла производить процессоры только по тех. процессу 1 мкм, который впервые появился в 1985 году, то есть 12 лет назад относительно 1997 года.

Второй график более интересен, потому что отображает отставание по тех. процессу в кратном числовом выражении. Максимальное отставание приходится не на 90-ые как можно ожидать, а на 2014 год когда выходит Эльбрус 4С с 65 нм (лидеры уже освоили 14нм), получается что российский процессор тогда был «больше» в 4,6 раз. Впрочем, уже в 2015-году с появлением 32 нм процессоров Эльбрус 8C и Baikal – отставание сокращается до 2 раз. Минимальные отрывы конкурентов приходятся на 1991-1993 годы (всего 1.3 раза) и 2004–2005 (1.4 раза).

Небольшой ракурс в историю и причины взлетов и падений


Первые советские процессоры выполненные по тех. процессу 10 мкм появились в 1974 году. Это была серия К587, которая была введена в строй на 3 года позже аналогов.

Через три года, в 1977 году выходит серия К580, клон i8080, изготовленные по тех. процессу 6 мкм. Одна из первых моделей — К580ИК80. После было выпущено множество процессоров по этому тех. процессу. Что примечательно, почти все они были клонами западных компаний.

Переход на 3 мкм был осуществлён только в 1982 году, с появлением процессора К1801ВМ1.

В 80-ых когда США ввели санкции против СССР, развитие электронной промышленности в стране сильно замедлилось. В санкциях было такое положение:

Запретить поставки технологий: ничего сложнее, чем IBM 360 (1964 год)

Тем не менее переход на 1.5 мкм был сделан в 1989 году с появлением КР1847ВМ286, копией i286, а в 1991 году перешли на 1 мкм — Л1876ВМ1 (i386). Тогда СССР уступал конкурентам по тех. процессу только в 1.3 раза. Это был лучший результат за всю историю России/СССР.

К сожалению в следующие 7 лет ситуация начала деградировать. Причины всем нам известны — экономический кризис и политическая нестабильность.

К 1997-году российские предприятия не могли производить ничего сложнее копии i386, отставание равнялось 12 годам. Самостоятельно преодолеть барьер в виде нескольких поколений процессоров только что очнувшаяся от шоков страна самостоятельно была не в состоянии, поэтому, спроектировав свой новый процессор R80 по тех. процессу 0,5 мкм на архитектуре SPARC, компания МЦСТ начала выпуск во Франции.

В больших количествах R80 и его немного улучшеная версия R100 не выпускались — но все же это был настоящий рывок для России. Уже через 3 года на этой основе был разработан более современный R150 (350 нм) — он и пошёл в серию, производство наладили на Тайване.

Далее события развивались куда более динамично — в 2004 переход на 130 нм (R500), a в 2010 — на 90 мкм (R1000). Производство перенесли с Тайваня в подмосковный Зеленоград, что очень важно поскольку до этого в России не было мощностей, способных работать по нужным тех. процессам.

В апреле 2014 года МЦСТ представила 4 ядерный Эльбрус-4С, выполненный по технологии 65 нм. И хотя это, с учетом возможности производить в России, был настоящий рывок, но все же отставший от конкурентов на 8 лет продукт.

В начале 2015 года МЦСТ представила 8 ядерный Эльбрус-8С, выполненный по технологии 28 нм. Почти тогда же компания Т-платформы анонсировала свой 28 нм процессор Baikal, основанный на лицензионном ARM Cortex А57.

Итоги


Исходя из 2 графиков можно сделать следующие выводы относительно советской и российской микроэлектронной промышленности:
1) Несмотря на то, что темпы перехода на новые технологические процессы в России до 2014 года в сравнении с СССР, немного увеличились, отставание по тех. процессу в среднем увеличилось.
2) Технологическое отставание хоть и довольно большое, но меньше, чем многие себе представляют.
3) Если пересчитывать только с процессорами произведенными в России, то картина будет несколько хуже. Однако опыт производства своих процессоров в других странах, есть у многих стран. Кроме того производитель зарабатывает всего 10-15%.

Анализ недалекого будущего говорит о том, что отставание до 2020 по годам зафиксируется на 4-5 годах. В плане МСЦТ по развитию микроэлектроники на 2018 год запланирован переход к 16 нм (14 нм уже сейчас осваивают конкуренты), к 2020 переход к 10 нм (столько же у конкурентов к 2016 году).

Вероятно, для более динамичного развития нужны куда большие инвестиции и бизнес-план, построенный не на оборонных заказах, а на рядовом потребителе.

habr.com

Отечественные микропроцессоры. Были! Есть. Будут? / Процессоры и память

⇡#Введение

⇡#Как мы дошли до жизни такой?

Перво-наперво очень рекомендуется ознакомиться с двумя буквально программными статьями на «Хабре»: раз («Микроэлектронная индустрия в России [2012]») и два («Почему в России почти нет гражданского/коммерческого высокотехнологичного производства?»). В целом они до сих пор актуальны — с поправками в некоторых цифрах, но суть, впрочем, не изменилась. Также полезно ознакомиться с историей о том, какие решения были приняты в СССР, — хотя бы на примере НИЦЭВТ. Напомним, что в 60-х пришли к выводу о необходимости создания серии мощных, унифицированных ЭВМ с единой архитектурой (ЕС ЭВМ) и в качестве основы для таковой была выбрана IBM System/360, хотя многие до сих пор считают этот выбор неудачным, потому что надежды на переиспользование стороннего ПО в итоге не оправдались. Более того, затраты на софт, по мнению некоторых исследователей, оказались много выше, чем на «железо». В этой истории есть несколько важных нюансов. Во-первых, тогда это было вполне законно, так как патентовалось обычно конкретное исполнение, а не сама архитектура. Представительство IBM появилось в СССР аж 1974 году, а оборудование в том числе и закупалось.

Во-вторых, выбор конкретной архитектуры занял не один год. Конкурентом IBM в этом вопросе была британская ICL, которая была готова продать лицензии со всей документацией и исходными кодами. По иронии судьбы ICL уже сама в 1991 году выкупила долю Казанского завода электронно-вычислительных машин и создала совместное предприятие. А после упразднения головной корпорации в 2013-м только российское подразделение, сильно разросшееся, стало работать под этим брендом. Наконец в-третьих, в СССР разработку собственных вычислительных систем вовсе не забросили, хотя и уделялось этому меньше внимания. Кроме того, за IBM вскоре последовали клоны PDP, а затем вообще стали копировать все хоть сколько-нибудь заметные на западном рынке архитектуры, процессоры, ПК, микроконтроллеры, периферию, софт и так далее.

Зачастую без оглядки на патенты и лицензии. Получалось всё это с переменным успехом. Что-то улучшали, что-то ухудшали, но в итоге всё это так или иначе работало и, что важно, с экономической точки зрения было вполне оправданно. Хотя многое и закупалось, пусть тоже не всегда и не совсем легально. С другой стороны, в отношении СССР с 1980 года в рамках программы КоКом (CoCom) были введены запреты — в том числе и на поставку вычислительной техники. Если вам интересна история, то можно начать знакомство с книги «Информационные технологии в СССР. Создатели советской компьютерной техники» за авторством Ю. Ревича. После распада ситуация поменялась кардинально — почти всё можно было купить или лицензировать, были бы деньги.

⇡#Наше или не наше?

В связи с этим очень часто возникают споры. Если купили, например, лицензию на ядра и прочие IP-блоки, довели всю конструкцию до ума и отправили на производство за рубеж, то отечественное ли это изделие — или всё-таки нет? А если самостоятельно сделали схему под чужую систему команд? А если полностью выкупили всё-всё, но производят в России? В проекте Минпромторга, если коротко, предполагается двухуровневая классификация. В обоих случаях компания-разработчик юридически обязана быть российской. Для чипов первого уровня она должна заниматься разработкой «структуры, логической и (или) электрической принципиальной схемы, топологии, <…> ПО», а «производство интегральной схемы, включая транзисторный цикл и изготовление слоев металлизации, осуществляется на территории РФ». При этом вполне допускается покупка лицензий у любых компаний.

Для чипов второго уровня всё несколько проще. Тут нужно, чтобы права на топологию были в РФ, а выпускать микросхемы можно где угодно, но только если внутри страны нет требуемой производственной базы. Критерии вообще-то вполне справедливые, потому что покупка лицензий и готовых блоков — это даже не полдела. Перевести абстрактную «логику» в массовое производство «кремния», попутно обеспечив всё это программной платформой, очень непросто, особенно при уменьшении техпроцесса. К тому же многие почему-то любят говорить именно про микропроцессоры, но забывают о десятках категорий других компонентов или IP-блоков — какие-нибудь микроконтроллеры или просто контроллеры периферии/шин не менее важны. Опасения по поводу внедрения закладок в исходники или на этапе зарубежного производства небезосновательны, но, видимо, сочтены или слишком труднореализуемыми, или легко выявляемыми — ну или и то и другое. Да и в целом векторов атак намного больше.

Кроме того, ещё есть большая и важная область создания готовых продуктов, решений, систем. Просто для примера — компания YADRO занимается созданием СХД на базе платформы OpenPOWER. О некоторых аспектах работы она открыто рассказывает. Компания хоть и отнекивалась долгое время, но, похоже, именно её решения в комплексе «Купол» используются для реализации «пакета Яровой» на сети «Мегафон». Это тоже огромная инженерная работа и пример импортозамещения. С последним, правда, не всё так гладко. С другой стороны, замещение это далеко не всегда нужно. Приятно, конечно, потешить собственное самолюбие, попытавшись побороться в гражданском секторе с крупными западными игроками, но экономически это просто самоубийственно.

Поэтому вкладываются только в критически важные области, где в случае эмбарго есть риск остаться ни с чем: ВПК и ТЭК в первую очередь, а также в связь, медицину, космос. С этим, кстати, связано ещё несколько особенностей нашего рынка. Во-первых, практически невозможно найти детальную публичную информацию о реальных объёмах производства и конкретных заказчиках. Во-вторых, немало продукции имеет радиационно стойкое исполнение, расширенный температурный режим работы и прочие прелести. В-третьих, большинство разработчиков формально являются независимыми коммерческими предприятиями, но нередко складывается ощущение, что фактически деньги они прямо или опосредованно получают от единственного заказчика — государства и его структур. Иными словами, далеко не всегда и везде они конкурентоспособны на мировом рынке.

⇡#Тоньше работать надо?

В частности, очень часто попрекают отечественное производство микроэлектроники отсутствием современных техпроцессов. Среди крупных заводов есть «Микрон», «Ангстрем» и «Ангстрем-Т», на которых доступны нормы вплоть до 90 нм, а когда-нибудь появится и 65 нм. Имеются и другие, более мелкие производственные площадки для норм микрометрового уровня или толще. Естественно, для действительно сложной электроники вроде CPU или SoC техпроцесс может быть критически важным, но для всего остального это далеко не всегда так. Вообще, подавляющее большинство компаний-разработчиков электроники уже давно перешли в стадию fabless, отдав производство на откуп профессионалам или изначально не вкладываясь в постройку собственных фабрик.

В свежем отчёте TSMC за второй квартал можно найти хорошую иллюстрацию. На современные нормы 10 нм приходится только 13 % заработка, 16/20 нм и 28 нм приносят 25 % и 23 % соответственно. При этом до сих пор сохраняются линии на 250 нм и толще. Обратите внимание, что речь в отчёте идёт о деньгах, а не о количестве кристаллов или пластин. Более старые техпроцессы дешевле современных, так что в реальности объёмы поставок чипов с суперкрошечными транзисторами существенно меньше, чем с относительно крупными. Просто так за «тонкостью» гнаться смысла нет. Вот с этим знанием можно приступить к знакомству с отечественной продукцией. В первой части мы рассмотрим CPU и SoC на базе зарубежных архитектур, а во второй обратимся к собственным разработкам. В обзор включены только наиболее интересные и заметные решения, а также несколько оригинальных архитектур и DSP. Вся информация получена из открытых источников, а некоторые технические нюансы опущены или осознанно упрощены для простоты понимания.

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

3dnews.ru

Российские микропроцессоры / Habr

Когда-то еще советские ЭВМ занимали лидирующую позицию среди своих конкурентов. В это мало верится, но знаменитая БЭСМ-6 (первая в СССР на основе транзисторов и ИС), разработанная под руководством легендарного Сергея Лебедева рассчитывала траекторию полета космического корабля «Союз-19» и американского «Аполлона»!
Но это было в 70-х, теперь Россия врядли может похвастаться своей компьютерной индустрией. Цель нижеследующего — выяснить, что на сегодняшний день творится с Российским компьютеростроением и ждет его в будущем…

Развал СССР полностью привел в упадок наше высокотехнологическое производство, однако оставались научные центры которые не переставали вести разработки.

ИТМиВТ (Институт точной механики и вычислительной техники) в начале 90-х представил комплекс Эльбрус-3, разработанный под руководством Б. А. Бабаяна. Он содержал 16 суперскалярных процессоров. Была выпущена всего лишь одна такая машина, но она не смогла тягаться с системами того времени.
Чуть ранее Владимир Пентковский все в том же ИТМиВТ занялся разработкой микропроцессора Эль-90. Он нес на борту кэш-память, разделенную на данные и команды, мог работать в режиме защищенных вычислений (что требовалось Армии), поддерживал работу в связке с несколькими такими же процессорами.
Однако смена руководства в стране не дала его мечтам сбыться, и позже его переманила Intel, в которой он стал ключевым разработчиком Pentium III. Пентковский и Pentium — не правда ли, похоже?
Но Б. Бабаян не остановился, он занялся разработкой микроархитектуры «Эльбрус-2000» или E2K. Этот микропроцессор обладал приличной на то время тактовой частотой 1,2 ГГц. Он обходил всех своих соперников, обладая меньшими размерами и тепловыделением.
В серию он так и не вышел, причина тому элементарная — финансирование. Ну а в 2004 году всю команду Бориса Бабаяна скупила Intel, ну а чуть позже вышел революционный Core 2 Duo, и, скорее всего, не без участия Бабаяна.
Тем временем учережденный ИТМиВТ «Московский Центр Спарк Технологий» разрабатывал совственные микропроцессоры семейства МЦСТ-R. Процессор «МЦСТ-R150», работающий на частоте 150 МГц, несущий 2,8 млн транзисторов на борту, лег в основу Вычислительноко Комплекса «Эльбрус-90микро».

Такой вот шкаф в 2001 году был принят на снабжение Вооружённых Сил РФ. Работал он конечно же под управлением ОС МСВС.
3 годя спустя один гроб заменили на другой, н оуже с процессором МЦСТ-R500. Частота увеличлась — 500 МГц, изменился и техпроцесс — 130 нм, это позволило разместить в нем 4,9 млн транзисторов.

Двуядерная модель МЦСТ-R500S работает по тому же техпроцессу и на той же частоте, но имеет уже 2 ядра и почти в 10 раз больше транзисторов. На данный момент этот процессор выпускается в составе процессорного модуля МВС/С, который подключается по шине CompactPCI.

В разработке значится и четырехядерная модель процессора — МЦСТ-4R. Работать он будет на частоте 1 ГГц и иметь «целых» 1,5 Мб L2 кэша.

Параллельно этому МЦСТ вел работы и над продолжением «Эльбруса-3». В 2008 году была представлена модель «Эльбрус-3М». Сами разработчики не скрывают, что за основу взят «дедушка» — «Эльбрус-3» почти 20-летней давности.

Как бы не смешно это не звучало, но его частота — 300 МГц, однако этот «изъян» должен компенсироваться параллельностью — процессор может обрабатывать до 23 команд за такт. «Эльбрус-3М» будет поставлятся в составе 64-х процессорных Вычислительных Комплексов. Понятно, что военным.
Преемник «трехэм» — «Эльбрус-S».

Работает на «высокой» частоте 500 МГц, да и техпроцесс изменился — 90 нм (замечу, что даже производители видеокарт уже давно перешли на 45 нм техпроцесс). Кэш память второго уровня аж целых 2 Мб, только ее пропускная способность не радует — всего 16 Гб/с! А вот потребляемая мощность каких-то 20 Вт, следовательно, и тепловыделение «мизерное».

Без планов обанкротить Intel держится особняком НТЦ «Модуль». Например, их цифровой приемник с трудно выговариваемым названием — СБИС К1879ХК1Я применяется для цифровой обработки сигналов, в системах ГЛОНАСС, GPS, GSM. Также они производят декодеры цифрового телевизионного сигнала высокой четкости (ведь как все знают, Россия переходит на «цифру»). Ну конечно они не забывают про военных — в их продукции присутствуют и различные стойкие к радиации микросхемы.

Ну что же, вот и весь микропроцессорный капитал России.
Хочется верить, что в недрах секретных КБ российские ученые трудятся над 48-ядерным процессорм, который всю кремниевую долину поставит на лопатки, а пока нам придется лишь мечтать…

habr.com

Российский процессор. Процессоры российского производства

Разработчики из РФ начали создавать собственные микропроцессоры, которые считаются вполне конкурентоспособными в отношении продукции ведущих мировых брендов. Есть уже как серийные образцы, готовящиеся к промышленному выпуску, так и планируемые разработки. Какие российские процессоры — действующие или перспективные — заслуживают особого внимания?

Основные разработчики российских процессоров

Российская IT-индустрия активно развивается. В числе самых технологичных ее сегментов — это разработка микропроцессоров, предназначенных для использования в составе ПК, и серверов, которые принято относить к IBM-архитектуре. Сейчас на этом рынке властвуют два мировых бренда — Intel и AMD. Конкурентных им разработок в мире очень немного. Но таковые могут быть предложены российскими инженерами.

В числе перспективных микросхем из РФ, которые могут стать конкурентами Intel и AMD, принято считать процессор «Байкал». Предполагается, что данный чип будет устанавливаться на компьютеры, заказываемые госструктурами. Самый, вероятно, известный микропроцессорный вендор, создавший работающие и готовящиеся к серийному выпуску образцы микросхем, — это компания МЦСТ. Он выпускает чипы под брендом «Эльбрус» в широком спектре модификаций.

Рассмотрим подробнее, какими особенностями характеризуются перспективные и действующие процессоры российского производства.

Процессор на перспективу: «Байкал»

В июне 2014 года российские СМИ облетела новость: Министерство промышленности и торговли осуществило заказ на разработку микропроцессоров, которые предполагалось впоследствии устанавливать на ПК, приобретаемые для государственных нужд. Речь идет о чипах под брендом «Байкал». Какие примечательные факты характерны для данной микросхемы? Процессор «Байкал» начала разрабатывать компания «Байкал Электроникс». Финансируется проект центром «Т-Нано», который создан корпорацией «Т-Платформы», при участии «Роснано». В работе над процессором занята также Объединенная приборостроительная корпорация. Известно, что в проекте, возможно, будут участвовать такие бренды, как Depo Computers, «Аквариус», а также Kraftway.

Предполагается, что процессор «Байкал» будет создан в нескольких модификациях. Первыми будут, согласно некоторым данным, 8-ядерные микросхемы Baikal M, а также M/S для ПК и серверов. Они будут выпускаться на базе технологии 28 нм, а также ядер Cortex A57, работающих по 64-разрядному принципу. Производительность процессоров «Байкал» составит порядка 2 ГГц. Ожидается, что микросхемы будут совместимы с ОС Linux. Впоследствии будут выпускаться также 16-ядерные микросхемы. Они будут выполнены по технологии 16 нм. Есть сведения о том, что российский процессор «Байкал» в рамках первых партий будет производиться тайваньской компанией TSMC.

Бренд «Эльбрус»: основные факты

Другой известнейший как в РФ, так и за рубежом микропроцессорный бренд — «Эльбрус». Чипы под этой маркой уже выпущены в нескольких разновидностях. Есть двухъядерный процессор «Эльбрус». Есть чипы с 4 и даже 8 ядрами.

Есть сведения, что в ближайшее время ПК на основе данных процессоров будут выведены на рынок. Сейчас на базе чипов «Эльбрус» созданы действующие образцы компьютеров самых разных модификаций — ноутбуков, моноблоков, десктопов, серверов. Основными заказчиками ПК, в которых будет устанавливаться российский процессор, разработанный компанией МЦСТ, как ожидается, будут оборонные структуры. Также есть надежды на спрос со стороны крупных бизнесов. Чипы «Эльбрус» могут работать под основными ОС для компьютеров IBM-архитектуры — Windows, Linux.

Рассмотрим подробнее, как создавались процессоры «Эльбрус».

Процессоры «Эльбрус»: история

Первый компьютер, с которого начинается история бренда, был создан советскими учеными в 70-х годах. Им стал вычислительный комплекс «Эльбрус-1». Он был основан на микросхемах типа TTL и содержал в своей структуре 10 процессоров общей производительностью порядка 15 мегафлопс. В некоторой степени это была уникальная машина: в частности, в ней был реализован принцип параллельного выполнения команд. По некоторым данным, в мире подобных ЭВМ еще разработано тогда не было. Объем ОЗУ в «Эльбрус-1» составлял 64 МБ — более чем прилично.

Для уникального советского компьютера начала разрабатываться собственная операционная система и отдельные языки программирования. В 1985 году появился комплекс «Эльбрус-2», представлявший собой усовершенствованную модель первой машины. Он отличался обновленной элементной базой на микросхемах типа ЭСЛ. Общая производительность процессоров вычислительного комплекса была более 125 мегафлопс. В архитектуре данного компьютера был реализован модульный принцип. Комплекс «Эльбрус-2» характеризовался высоким уровнем быстродействия и устойчивостью работы. Известно, что он использовался на различных военных объектах. Всего советская промышленность выпустила 30 комплексов «Эльбрус-2».

В 1990 году был изготовлен опытный образец компьютера «Эльбрус-3». Но в то время, в связи со сложной политической обстановкой в стране, финансирование проекта было прекращено. Тем не менее, уже в 1992-м было образовано ТОО «Московский центр SPARC-технологий», вскоре переименованное в компанию МЦСТ. Фирма стала выпускать промышленные системы, которые базировались на популярной тогда технологии SPARC, созданной Sun Microsystems.

Решения на базе SPARC

Работая с решениями на базе SPARC, компания МЦСТ разрабатывала собственный продукт в виде микропроцессора. В ранних версиях его архитектура была известна под названием E2k. Первая модель процессора на ее основе, получившая название R150, была выпущена в 2001 году. Техпроцесс предполагал использование технологии 350 нм. Работал тот российский процессор на частоте в 150 МГц при производительности, составляющей порядка 150 мегафлопс.

В 2004 году появился гораздо более мощный чип — R500. Его тактовая частота составляла 500 МГц. Выпускался он в рамках более высоких технологичных стандартов — 130 нм. В 2007-м компания МЦСТ выпустила двухъядерный процессор R500S, включивший в себя наработки в сфере технологии SPARC. Его производительность составляла 1 гигафлопс.

Одновременно с развитием микросхем на базе SPARC компания МЦСТ занималась созданием процессора, полностью основанного на собственных разработках ее инженеров. Так, к 2007 году был создан и прошел государственные испытания российский процессор «Эльбрус». Он был изготовлен в соответствии со стандартом 130 нм и работал на частоте 300 МГц. Процессор был оснащен одним ядром и функционировал на скорости 4,8 гигафлопс. Данный чип, а также наработки по нему, положили начало целому семейству микросхем, выросших в технологичные, высокопроизводительные решения. Рассмотрим их.

«Эльбрус-S»

Первый серийный чип от МЦСТ — это процессор «Эльбрус-S», который появился в 2010 году. Он выпускался по стандарту 90 нм. Данная микросхема могла работать при частоте в 500 МГц и обеспечивать производительность порядка 8 гигафлопс.

Можно отметить, что аналогичную производительность тогда мог показывать чип AMD Athlon 64, функционирующий на частоте 2,2 ГГц.

«Эльбрус-2С+»

В 2011-м появилась следующая модификация процессора — чип «Эльбрус-2С+». Он был изготовлен также в соответствии с архитектурой 90 нм, но его производительность была намного выше — 28 гигафлопс. Можно отметить, что аналогичных показателей могли достигать такие чипы, как Intel Core 2 Duo, а также Intel Core i3. Есть сведения, что подобного прогресса разработчикам удалось достичь благодаря тому, что сопровождают процессор 4 ядра дополнительной микросхемы. Данный компонент осуществляет цифровую обработку сигнала. Однако встроенный процессор соответствующего типа, как посчитали инженеры МЦСТ, характеризовался слишком высокой ресурсоемкостью в процессе выпуска. Поэтому в следующих моделях «Эльбрус» он был заменен альтернативными решениями.

«Эльбрус-4С»

В 2014 году начался серийный выпуск очередного микропроцессорного шедевра — «Эльбрус-4С». Данный чип изготовлен по технологии 65 нм. Его ядра (всего их, соответственно, 4) функционируют на частоте 800 МГц. Каждое из них оснащено 2 МБ кэш-памяти. Это позволило добиться производительности процессора в 50 гигафлопс. Это почти столько же, как, например, у чипа Intel Core i7-975 — 53 гигафлопса. При этом мощность российского чипа — 45 Вт. В данном аспекте питание процессора «Эльбрус-4С», как считают многие эксперты, экономичнее, чем у американской разработки.

Чип с 4 ядрами от МЦСТ — один из самых универсальных. Типы компьютеров, в которые может быть установлен данный процессор, — ПК, ноутбуки, сервера, моноблоки. Собственно, в линейке вычислительных комплексов, которые также выпускает компания МЦСТ, присутствуют машины во всех отмеченных конфигурациях.

«Эльбрус-8С»

Новейший процессор от МЦСТ — обладающий 8 ядрами «Эльбрус-8С». Чип работает на базе стандарта 28 нм, что вплотную приближает его к ведущим мировым образцам микропроцессоров. Кэш-память второго уровня на ядрах микросхемы «Эльбрус-8С» — 4 МБ, третьего — 16 МБ. Процессор может работать с распространенным стандартом ОЗУ типа DDR3 1600. Производительность чипа, измеряемая на вычислениях с одинарной точностью, — 250 гигафлопс. В процессоре есть 4 контроллера памяти. Показатель пропускной способности для каналов межпроцессорного обмена данными — 16 ГБ/сек. Отмеченная производительность чипа — 250 гигафлопс. Как она соотносится с показателями мировых аналогов российского процессора? Можно отметить, что чип Intel Core i7 4930K выдает порядка 130-140 гигафлопс. Специально для новейших процессоров «Эльбрус» создаются новые материнские платы, а также отдельная версия ОС. Также, возможно, будут разработаны многопроцессорные компьютеры на базе чипа.

Есть сведения, что к 2018 году компания МЦСТ выпустит процессоры типа «Эльбрус-16С». Их расчетная производительность — 1 терафлопс. Ожидается также, что технологический процесс чипов будет базироваться на стандартах менее 28 нм.

Перспективы чипов

Как оценивают эксперты выпускаемые российским брендом процессоры? Отзывы очень многих IT-специалистов, можно сказать, восторженные.

Причин тому несколько. Например, многие разработчики гордятся уже тем, что процессор был создан именно в России, причем в условиях, когда долгое время экономическая ситуация не способствовала активному развитию IT-индустрии в столь высокотехнологичном и наукоемком сегменте. В плане производительности процессоров оценки также в целом положительные.

Есть некоторые замечания у специалистов, которые касаются маркетинговых перспектив чипов. Чтобы сделать их рентабельными, нужны большие рынки сбыта, которые заняты мировыми лидерами. Соревноваться с ними, полагают эксперты, будет непросто.

Вместе с тем, как считают некоторые аналитики, процессоры «Эльбрус» вполне могут стать достойной альтернативой решениям от Intel и AMD внутри РФ, особенно в части военных поставок, при которых к разработчикам выдвигаются самые жесткие требования в аспекте надежности электронных компонентов и безопасности их использования. Компания МЦСТ, полагают эксперты, вполне способна обеспечить соответствие выпускаемых ею процессоров данным требованиям.

ОС «Эльбрус»

Стоит отметить, что специально для вычислительных комплексов от МЦСТ, работающих на процессоре «Эльбрус», была создана отдельная операционная система. Ее основой стало ядро Linux в версии 2.6.33, однако подвергшееся глубокой фундаментальной переработке. В результате появилась ОС «Эльбрус», характеризующаяся высочайшим уровнем безопасности и устойчивости в работе. В создании российской операционной системы принимали активное участие специалисты ОАО ИНЭУМ им. И. С. Брука.

fb.ru

Процессоры российского производства и их характеристики

В одной из наших предыдущих статей был поднят вопрос технологического отставания России от ведущих промышленно развитых стран. Как бы нам того не хотелось, а это отставание всё-таки существует и на сегодня признано как на уровне государственной власти, так и на уровне научного сообщества. Но это не означает, что Россия не может похвастаться новейшими технологическими достижениями, оставляющими надежду на то, что гонка высоких технологий отечественной наукой и техникой пока еще окончательно не проиграна. Одним из свидетельств этого являются российские процессоры, которые хоть и не могут пока похвастаться рекордной производительностью, но все же потихоньку завоевывают свою нишу на рынке.

Читайте также: Насколько сильно Россия отстаёт развитых технологических стран?

Российские процессоры: Эльбрус-8С

Наиболее известными отечественными разработками являются процессоры серии Эльбрус и Байкал. Истоки процессоров Эльбрус стоит искать еще в Советском Союзе, когда под руководством академика В. Бурцева в Институте точной механики и вычислительной техники были разработаны первые советские суперкомпьютеры. После развала СССР часть коллектива института продолжила работать уже в составе частной компании «Московский центр SPARC-технологий», которая позже была переименована в АО «МЦСТ». Именно эта компания сегодня занимается разработкой микропроцессоров Эльбрус, а также суперкомпьютеров и других вычислительных комплексов.

Самой последней из модификаций процессоров Эльбрус является «Эльбрус-8С». Это 8-ядерный процессор с поддержкой памяти DDR3 и тактовой частотой в 1300 МГц. По своей производительности эти процессоры находятся на уровне продукции компании Intel десятилетней давности, однако нельзя отрицать того факта, что это так уже и мало. Процессор может использоваться не только для разработки вычислительной техники для государственных учреждений, но и для бизнес-структур и даже армии. При этом модифицированная версия процессора «8CВ» обладает частотой в 1500 МГц и оперативной памятью DDR4, что еще больше повышает его производительность.

Естественно, разработчики компании «МЦСТ» не стоят на месте и уже анонсировали появление нового поколения процессоров Эльбрус «16С» или «Процессор-9». Он будет выпускаться в двух модификациях: 8 и 16 ядерной, а также иметь тактовую частоту 1500 МГц. Разработчики заявили, что техпроцесс процессора составит 16 нм, что является одной из наиболее передовых технологий, используемых для выпуска такой техники.

Отечественные процессоры Байкал

Еще одни российские процессоры выпускаются фирмой «Baikal Electronics», которая является дочерним подразделением компании «Т-Платформ». Эта компания была основана в 2002 г. и изначально специализировалась на производстве суперкомпьютеров. В 2015 г. было объявлено о том, что компания планирует разработать и запустить в производство свой первый процессор Байкал-T1, который должен был стать первой в мире практической реализацией технологии MIPS Warrior P-Class P5600. Процессор был изготовлен по техпроцессу 28 нм и оснащен двумя ядрами с частотой 1200 МГц. В сумме это дало процессору производительность, примерно соответствующую уровню Pentium 4, снятых с производства еще в 2008 г.

Следующим поколением этих процессоров должен был стать «Байкал M» и «Байкал M/S». Он уже будет иметь до 8 ядер, работающих на частоте до 1500 МГц. Этот процессор Байкал поддерживает 2 контроллера памяти DDR4 и имеет широкий набор интерфейсов для коммуникаций. Сами производители обещают сделать эти процессоры очень экономичными и их планируют применять для производства офисных рабочих станций, серверов и терминалов, маршрутизаторов и другой электроники. Он будет совместим с широким спектром программного обеспечения, а потому может быть востребован не только на российском рынке.

Читайте далее: Форд уходит из России навсегда: к чему приведет закрытие заводов

К слову сказать, что Эльбрус, что Байкал производятся на заводах тайваньской компании TSMC, так как в России нет собственного полупроводникового производства. Процессоры только проектируются в России, где, по идее, разрабатывается их архитектура, интегральные схемы и другие ключевые аспекты этого вида техники. Впрочем, услугами заводов этой компании пользуются и другие гиганты мира микропроцессоров, поэтому ничего зазорного в этом нет.

Экономист, аналитик. Учился в спецгимназии, затем в Донецком национальном
университете экономики и торговли по специальности «Финансы». Закончил магистратуру и
аспирантуру, после чего проработал несколько лет научным сотрудником в одном из
институтов Национальной академии наук Украины. Параллельно с этим получил второе
высшее образование по специальности «Философия и религиоведение». Подготовил к
защите кандидатскую диссертацию по экономике. Пишу научные и публицистические статьи с
2010 года. Увлекаюсь экономикой, политикой, наукой, религией и многим другим.

offshoreview.eu

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *