Что, если один внутренний приказ может за пару дней испарить десятки миллиардов долларов с американского фондового рынка? Без войны, без санкций. Только бумага и подпись министерства.
Именно это сделал Китай! В конце 2023 года в стране запретили закупку техники с чипами Intel, AMD, Nvidia и других американских компаний для всех госорганов. Весной 2024 года — этот запрет распространился и на государственные компании: транспорт, телеком, финансы, энергетика. А в Китае таких — большинство.
Почему это важно?
У Intel — 27% всей выручки приходилось на Китай
У AMD — 24%
У Nvidia — до 20%
У Qualcomm — более 60%
У Micron — до 50%
И теперь все эти рынки закрыты. Китай начал системный демонтаж американских чипов и замену их на свои: Loongson, Phytium, Huawei, Zhaoxin.
Да, пока они слабее. Но у них есть важное преимущество — государственные инвестиции. В 2024 году Китай направил 58 млрд долларов на развитие чип-индустрии. Это почти половина бюджета Минобороны России.
А теперь — самое интересное.
Что делают США?
Они приняли свой «Закон о чипах» и выделили 52,7 млрд долларов на возврат производства микросхем. Intel строит завод в Огайо, TSMC и Samsung — свои фабрики в Аризоне. Но — всё тормозит: нет рабочих, нет технологий, нет инфраструктуры.
Что это значит для нас?
Ноутбуки и смартфоны дорожают
Выход новых моделей тормозится
Облачные сервисы и хостинги становятся дороже
А мир разделяется на два цифровых лагеря: США и Китай
Один лагерь — Windows, Nvidia, Google Cloud. Другой — китайские ОС, чипы, Huawei Cloud.
Устройства одного лагеря скоро не будут работать с софтом другого. Это уже не просто торговая война — это технологическое размежевание мира.
Если интересно, я сделал видео на эту тему. Там больше деталей, графиков и объяснений — почему США пока проигрывают эту гонку.
Месяц назад вышла статья: Сооснователь МЦСТ пообещал через два года выпустить процессор на новой архитектуре, превосходящий иностранные аналоги «в 30-200 раз».
Общественность пикабы обсуждало статью в здравом ключе - закидало ссаными тряпками (любое обещание превзойти всех в мире в 30-200 раз, но через несколько лет и желательно за госсчёт -- достойно закидывания ссаными тряпками). Это очень большой прогресс - в 2010х я помню Эльбрус в российском интернетике чуть не обожествлялся.
Хочется развить успех и пересказать простыми словами про разработку микроэлектроники вообще (техническая часть - как CPU \ GPU работают). И как догонять, давайте будем оптимистами, по ключевым направлениям мировую микроэлектронику и... а какие вообще направления ключевые и актуальные а какие неключевые и неактуальные?
Грубо микроэлектронику можно разделить на дизайн (это когда сидят умные инженеры и придумывают новый процессор) и производство на фабриках/фабах (это когда умные инженеры выжигают ультрофиолетом через расплавленное олово на кремниевой пластине с нанометровой точностью то, что те самые дизайнеры наразрабатывали).
Этот рассказ будет про дизайн.
Начнём с "введения": где мы оказались, как, и почему российскую микроэлектронику вообще надо развивать (а то может если вам нужно 100_000 карточек RTX5090 или H200 - американская nVidia с радостью вам их отпустить, а американское правительство даже не будет мешать, сарказм).
Если зайдёт - продолжим.
Ну и список литературы по дизайну процессоров кому интересно читать-образовываться в конце.
Для лиги лени:
Микроэлектронику развивать надо - иначе кранты.
Развивать необходимо самим - западные компании не принесут технологии нам - подобный запрет изначальная с 1990года политика правительства США.
Догоняющее развитие - единственный путь, при этом всё что можно купить \ переиспользовать надо покупать и переиспользовать.
Правительство "на нашей планете родной" боле-менее что всё плохо понимают, деньги пытаются выделять. Но засилье контор, привыкших 20 лет писать отчёты "мы разработали" а не разрабатывать устройства - привело к тому, что цельной индустрии с синергетическим эффектом пока нет.
Также догоняющее развитие - предполагает что ты знаешь что делать, сосредотачиваешься на этом и максимум всего что изобретено другими переиспользуешь - а у нас нездоровое "уникальная российская разработка".
Денег выделяется, пожалуй (я бы сказал больше чем толковых контор вообще есть), но они распыляются на кучу вещей, в том числе бесполезных проджектов.
1. Современная микроэлектронная промышленность - это то, что отделяет технологии 20 века от 21 (1_000_000 автономных робособак в год с полноценным ИИ, на борту М4, РПГ и средства сбития дронов - хотите против такого повоевать скажем через 10 лет?).
2. Топовую электронику вам просто так не продадут (все хотят сами делать "теслы", нейросетки, робособак и продавать другим - а чтобы мы делали сами не хотят и самое простое не продавать ключевой компонент микроэлектронику). Позавчерашнюю - пожалуйста.
3. Для того, чтобы у "западных партнёров" не было желания, а в идеале возможности, вырубить всё что можно - надо иметь свою же топовую микроэлектронную промышленность (в ответ на робособак - мочь выставить 1_000_000 автономных робо-котиков с полноценным ИИ АК-74 - не хотите, ок живём мирно). Это как в примере с уже существующими санкциями: - Если у вас нечем заменить самолёты - то запрет бьёт по вам ОЧЕНЬ больно. - Если вы можете заменить машины на китайские - ну ок для вас это увеличение цены, но не "гроб гроб кладбище пидр".
В общем-то написанное выше понятно, в том числе и нашему правительству где либеральные мечтания "купить всё что надо" развеяны. А вот как дошли до жизни такой? Почему мы не дружили сильно-сильно с США раньше (мы им kiss они нам теконолоджиа)? И что вообще "мы" делали?
4. Положение на рынке разработки российской микроэлектроники не очень радужное. Есть предприятия производящие "что получается" разной степени кустарности и зависимости от зарубежных поставщиков. Многие из них хорошие, многие не особо. Но чего нет - так это целой индустрии (куда на вход деньги - на выходе продукт в автоматическом режиме). Все всё колхозят сами. Нет разделения труда (одни делают IP-блоки, другие из них SOC) и отсюда синергетического эффекта. Если "хотеть сделать свой процессор" - все необходимые блоки, включая IP-блоки надо покупать "на западе".
И это я нисколько не сгущал краски.
При этом текущее положение осложнено сразу несколькими факторами:
5. С физическим производством, и в особенности с производством чипов на фабриках - у нас вот прям совсем беда. Многострадальный Микрон более 15 лет выпускал чипы по 180 нанометров, так и выпускает по сей день. В эту ситуацию я не готов углубляться цензурными словами, а нецензурными - ругать коллег не хочется. Тут мы сами, как страна, пробакланили добровольно и с песней "всегда можно купить". Свалить вину не на кого ((
6. Всё время существования России США активно мешали России развивать микроэлектронную промышленность. В 2013 году на рынок вывалилось безработных IT-инженеров в количестве. Знаете почему? Потому, что это был единственный год когда со стороны США не было санкций на российскую микроэлектронику. Как это связано - ну в этот год США наложили санкции всего на 2 компании T-платформы(посмели выиграть тендер в США) и BaikalElectronics. Т-платформам это стоило в итоге бизнеса, BaikalElectronics это стоило нескольких лет развития. Также мне не известно случаев, чтобы западные HiTech кампании приносили в РФ технологий (в отличии от Японии или Кореи или Китая или ....). Мне неизвестно случаев, чтобы западные компании открывали (а не скупали уже существующие) core design центры в России - если вы знаете, приведите пожалуйста в комментариях.
7. В сфере разработки/дизайна - от процессора до готового изделия мы сами долгое время занимались фигнёй: Государство пыталось осуществлять поддержку, не вдаваясь в подробности "что творится на земле". В итоге самой большой ошибкой была система ОКР (опытно конструкторских разработок). Идея в теории вроде бы здравая - давайте оплатим конторе разработку изделия, а дальше она имея клёвое, изделие, заранее оплаченное нами изделие как... уууххх догонит и перегонит. Догонит же, да.... Догадываетесь к чему привело на практике? Конторы разной мутности получали деньги на ОКР (среди них были и хорошие). Кто-то делал оснастку для водосчётчиков. Кто-то просто "осваивал" деньги, сдавал макулатуру и возможно еле-еле дышащее изделие. Продавать своё изделие зарабатывая на рынке? Зачем? Мы лучше попросим денег на ещё один ОКР.
Ок ну и каково положение дел сейчас? К 2022 мы подошли в неготовом положении.
8. С одной стороны государство сменило бесполезные ОКР на субсидии (ты берёшь обязательства по коммерческому успеху - и получаешь льготный кредит). Это создаёт правильные стимулы работать. А также вливает много (прям много, по российским масштабам) денег в отрасль - 210 млрд рублей субсидий в 2024 году - достаточно чтобы разработать 4 чипа уровня Rizen 7800(можно даже с 3D Cache). https://semiengineering.com/what-will-that-chip-cost/ - $500M - стоимость разработки такого чипа при зарплатах инженеров в США и Израиле.
9. С другой - осталась куча ОКР-ориентированных контор, со своими профессорами-академиками-экспертами (это прям большая проблема). Которые или просят деньги на "фундаментальные изобретения" или активно переквалифицируются в переклеивателей шильдиков (если видите "верните ОКР, уберите субсидии, давайте денег на ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ разработки а не на этот ваш рынок процессоров" - имейте в виду кто это пишет).
10. Как итог введения для лиги лени:
Понятно, что после 22 года очень многое изменилось. "Тянут лямку" развития российской микроэлектроники - по-прежнему те, кто и до 22 делал что-то приличное для коммерческого рынка. Те, кто раньше "писал макулатуру" пытаются и дальше делать ОКРы или сесть на супер-долгосрочные субсидии лет на 10 (авось за 10 лет забудут и посадят) или "переклеивать шильдики". Те кто работает - кто с энтузиазмом, а кого и время заставляет ставить перед собой более амбициозные задачи. Этот последний пункт прям радует.
По части производства - там по-прежнему пропасть. Штатно мы можем производить 180нм на Микроне, а "в мире" 4нм. Это разница в скорости - десятки раз для процессора и сотни раз для GPU (самый распространённый на сегодня вид ускорителей для нейросетей). Я лично не знаю как в смысле фабрик решать проблему, если не начинать проект уровня "атомного проекта СССР", со сравнимыми ресурсами.
Чуть продвинутее: Computer Architecture: A Quantitative Approach
Практически профессиональное: CPU : Modern Processor Design: Fundamentals of Superscalar Processors CPU : Processor Microarchitecture An Implementation Perspective GPU : General-Purpose Graphics Processor Architecture
Особняком стоит (я его не читал, но ОЧЕНЬ многие рекомендуют): Цифровая схемотехника и архитектура компьютера (Харрис & Харрис)
Самое страшное, что подобная практика недооценки интеллекта, визионеров, разработчиков, кулибиных продолжается. Человек-творец всегда имеет своё мнение, но всегда нацелен на результат, а мнение сейчас дорого обходится...поэтому проще не быть создателем и разработчиком, а проще всё "одобрям". Ну а цель...подождёт... Грустно, когда многие пытаются что-то новое внедрить в нашу жизнь, а у нашей безграничной нет интереса, нет денег, чего-то всегда нет или не вовремя. А если повезёт, то за полученную возможность и ресурсы отвечать будешь потом пять лет... и не дай бог не сможешь выйти на запланированные показатели - могут затрагивать всё назад или пришить нецелевое. Это нервирует похлеще кредитной задолженности.
Пример: сделали отгрузку в страну ЕАС (первая в моей истории, высокотехнологичное сложное оборудовние для производства активного резинового порошка), т.к. компания маленькая не знали, что в статистику в течение 10 рабочих дней нужно сдать отчёт, что ты отгрузку заграницу сделал, в статистику Карл(!). Так вместо того, чтобы порадоваться, прилетает официальное письмо от надзорного таможенного органа с формулировкой - признаёт ли юридическое лицо и директор, как физическое лицо, вину в невыполнении такого-то подзаконного акта о направлении статистических данных. Моему "удивлению" не было предела, а самое главное - напрочь отпадает желание что-то делать, а то вдруг ещё какого-то закона не знаем, а это, как известно, не освобождает... И полетят камни - как самого злостного нарушителя закона.
И как это поменять - непонятно, как в анекдоте про один тольятинский завод - место не то))))
Тег - моё))) Продожаем изобретать и создавать, превозмогая, но таких, странных, с желанием что-то создать, всё меньше и меньше)))
По словам директора компании-производителя «Промобит» Максима Копосова, первые образцы ноутбуков выпускались на процессоре «Байкал-М», но затем дальнейшее развитие проекта было поставлено на паузу.
В 2024 году другой российский разработчик, компания МЦСТ, сообщил о наличии достаточных запасов процессоров 6-го поколения «Эльбрус-2С3», поэтому было принято решение развивать продукт на их базе.
Сейчас команда «Промобит» ведет подготовку к производству первой партии BITBLAZE TITAN, которая появится в конце лета 2025 года.
Масса ноутбука с экраном 15,6 дюйма составляет 2,3 кг. Процессор «Эльбрус-2С3» имеет 2 ядра общего назначения с тактовой частотой 2,0 ГГц, 1 ядро МЦСТ «МГА» ускорителя 2D-графики и 6 ядер ускорителя 3D-графики. В российском ноутбуке 2 разъема оперативной памяти DDR4 (возможна установка модулей от 16 Гб). Используется российский SSD-накопитель, выпускаемый серийно в Калининграде компанией GS Nanotech.
Производство BITBLAZE TITAN максимально локализовано в России. Корпус цельнофрезерованный из алюминиевой плиты производится на нашей площадке в Омске и на партнерской в городе Электросталь, оксидное покрытие – в Томске, материнская плата изготавливается в Зеленограде, а поверхностный монтаж производится также в Омске.
Многие знают, что в России производятся процессоры «Эльбрус» и, исходя из мнений «диванных экспертов» делают ошибочные выводы о полной их непригодности. А между тем у «Эльбрусов» есть важнейшие критерии, по которым они превосходят процессоры AMD и Intel. В России есть компания МЦСТ (Московский Центр Спарк Технологий), которая занимается разработкой отечественных процессоров «Эльбрус». Их архитектура и система команд является полностью отечественной разработкой.
Многие в кавычках технические эксперты, с просторов интернета преподносят нам информацию о полной никчемности и бесполезности этих процессоров. Подходят к этому вопросу однобоко, оценивают только их производительность, и совершенно не рассматривают другие важные критерии. Ссылаясь на проведенные сравнительные тесты с устаревшими процессорами, например с одним из таких как Intel Core i7 2600, в которых «Эльбрусы» в несколько раз уступают ему по производительности, ставят крест на «Эльбрусах».
При этом абсолютно не задумываясь, что у них совершенно другое назначение, и разрабатывались они не для игры в World of Tanks. Или аргументируют свои выводы тем, что даже Сбербанк отказался от использования серверов на базе «Эльбрусов» по причине их недостаточной производительности.
И да, бесспорно, производительность у «Эльбрусов» крайне низкая, даже по сравнению с устаревшим Intel Core i7 2600. Так в чем же «Эльбрусы», учитывая, что они направлены на государственный и оборонный сектор, могут превосходить подобных монстров, как AMD и Intel?
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно вспомнить, какое главное требование предъявляется к вычислительным системам, которые обслуживают государственный и оборонный сектор. Этим требованием будет информационная безопасность.
Дыры в безопасности процессоров AMD и Intel
А какая может быть информационная безопасность у вычислительных систем на процессорах AMD и Intel? Правильно, никакая. Если на этапе их проектирования и производства, компании могут беспрепятственно вносить в них аппаратные закладки любого назначения. А после распространения этих процессоров по всему миру, скрытно собирать необходимые данные. Закладка – это скрытно встроенный в процессор аппаратный инструмент, при помощи которого заинтересованные лица могут получить доступ к конфиденциальным данным или к дистанционному управлению компьютером.
Кроме того у процессоров AMD и Intel имеется еще и большое количество аппаратных уязвимостей внесенных непреднамеренно, они в этом плане дырявые как решето.
Компания AMD и Intel признают наличие в своих процессорах непреднамеренных уязвимостей, и постоянно публикуют об этом отчеты. А ведь это серверный сегмент, где безопасность информации святая святых. А насколько безопасно их можно использовать в оборонной сфере? А ведь это безопасность нашего государства.
Преимущества процессоров Эльбрус
В процессорах «Эльбрус», несмотря на то, что они производятся на производственных мощностях другого государства, Тайваньской компанией TSMC, вероятность внедрения «закладок» стремится к нулю. Поскольку компании TSMC не предоставляется вся документация на процессор, предоставляется только на фотошаблон. А определить по фотошаблону и по документации на него, как взаимодействуют миллиарды транзисторов между собой невозможно. А без понимания этого, не удастся разработать и внедрить в процессор какую-либо закладку. Кроме того в «Эльбрусах» используется технология «безопасных вычислений» позволяющая выявлять ошибки в ПО, которые могут использоваться как уязвимости. Аппаратная защита процессора обнаруживает подобные ошибки и блокирует возможность их исполнения. Так же высокую информационную безопасность обеспечивает и используемая для работы с «Эльбрусами» защищенная отечественная операционная система «Альт 8СП» и архитектура процессоров E2K, корни которой идут еще из СССР.
Основным отличием архитектуры E2K от других, является то, что распараллеливание потоков в ней осуществляется программным компилятором, который делает это значительно эффективнее, чем аппаратные компиляторы других архитектур. Поддерживает эта архитектура и ОС Windows, правда только в режиме эмуляции, преобразовывая коды «на лету» и теряя при этом до 30% производительности.
Таким образом, вычислительные системы, построенные на процессорах «Эльбрус» имеют все законные основания стать самыми надежными системами по обеспечению безопасности информации. И решение о выборе систем на «Эльбрусах» или на AMD и Intel, должно зависеть от того, какие критерии у пользователя в приоритете, общая производительность или информационная безопасность.
Многие скажут, что и в технологическом плане они значительно уступают другим процессорам.
Да, в некотором роде это так, техпроцесс, по которому будет производиться перспективный процессор «Эльбрус-16С» составит только 16 нм, а техпроцесс предыдущей версии «Эльбрус-8С» составляет 28 нм, что как в первом, так и во втором случае далеко до 7 нм процессоров AMD Ryzen. Но и этот недостаток, при некоторых обстоятельствах, например как при работе процессора в условиях ионизирующего излучения, вполне свойственного для оборонной сферы, оказывается преимуществом. Дело в том, что чем меньше физические размеры транзисторов процессора, тем меньше в них атомов вещества, и тем быстрее происходит разрушение их атомарной решетки под воздействием радиации. И напротив, более крупные транзисторы будут разрушаться медленнее, и работа процессора в целом под воздействием радиации будет более длительной.
Выводы
Таким образом, результатом всего вышесказанного является вывод, что процессоры «Эльбрус» предназначены для потребителя, у которого главным приоритетом является безопасность информации. К этой категории потребителей в первую очередь можно отнести государственный и оборонный сектор. И не корректно сравнивать «Эльбрусы» с процессорами AMD, Intel и другими. Это равносильно сравнению скоростей экскаватора и легковой машины, движущихся по дороге, и то и другое движется, но решаемые задачи абсолютно разные.
Про российские процессоры «Эльбрус» знают почти все, про «Байкал» знают многие, а про процессоры «КОМДИВ» знает мало кто. А между тем процессоры «КОМДИВ» уже давно используется в космической отрасли и оборонной сфере. Где они успешно заменяют процессоры AMD, Intel и другие зарубежные аналоги.
Линейка российских процессоров «КОМДИВ» - это семейство 32 и 64-разрядных процессоров, разработанных в НИИСИ (научно-исследовательском институте системных исследований) Российской Академии наук. Они используют набор команд MIPS и собственную MIPS-совместимую оригинальную архитектуру «Комдив». Имеют встроенные системный и периферийный контроллеры, кэш-память и другие необходимые функциональные узлы. И способны за один такт выполнять одновременно несколько инструкций, то есть являются суперскалярными.
Производство 32-разрядных процессоров «КОМДИВ-32» берет свое начало еще с 1999 года. Первые процессоры производились по 500 нм техпроцессу и работали на частотах 33-50 МГц, а начиная с 2016 года, перешли на 250 нм с тактовой частотой до 125 МГц.
С 2005 года началось производство 64-разрядных процессоров «КОМДИВ-64, первые из них производились по техпроцессу 350 нм и работали на частоте 120 МГц. А начиная с 2016 года, перешли на 65 нм и увеличили частоту до 1 ГГц. Максимальное количество их ядер соответствует двум.
В 2019 году был выпущен уже 28 нм двух ядерный процессор под обозначением (1890ВМ118) работающий на частоте 1,3 ГГц и имеющий на своем «борту» встроенное 3D-видеоядро.
Процессоры «КОМДИВ» с технормами ниже 250 нм производятся, как и в случае с процессорами «Эльбрус» на производственных мощностях Тайваньской компании TSMC.
Данные процессоры являются узкоспециализированными, и в первую очередь предназначены для использования в космической отрасли и оборонной сфере. А также они решают важнейшую задачу по замещению зарубежных процессоров в этих стратегически важных сферах, требующих надежной, гарантированной безопасности информации. Естественно, что использование зарубежных процессоров создает серьезную предпосылку к утечке важной государственной информации. Поэтому замещение их на отечественные процессоры является важной государственной задачей.
Одним из основных преимуществ процессоров «КОМДИВ» является способность работать в очень широком диапазоне температур, от -60 до +125 °С. Чем не может похвастаться ни один зарубежный аналог, а уж тем более таких рабочих температур не могут предложить ни процессоры AMD, ни Intel. Такой широкий диапазон температур позволяет строить на процессорах «КОМДИВ» защищенные вычислительные системы для эксплуатации в экстремальных условиях, например, в арктическом климате. Примером такой вычислительной системы является система «Восход», в которой используется модель процессора (1809ВМ8Я).
Вычислительная система "ВОСХОД"
Отличительной особенностью вычислительной системы «Восход», да и вообще архитектуры процессоров «КОМДИВ» является способность объединять их в кластеры с общим числом ядер более тысячи. Это позволяет создавать сверхмощные системы для решения ресурсоёмких задач.
Процессоры «КОМДИВ» имеют довольно короткую длину конвейера, которая составляет 7 стадий, такой короткий конвейер обеспечивает высокое быстродействие процессоров. Дело в том, что во многих современных процессорах длина конвейера достигает 14 стадий. При прерываниях конвейер «разрушается», быстродействие процессоров при этом падает, и чем длиннее конвейер, тем сильнее падает быстродействие. Поэтому в процессорах «КОМДИВ» применяется минимально возможная длина конвейера.
Многие модели процессоров «КОМДИВ» имеют радиационную стойкость, то есть имеют высокую устойчивость к повреждениям и сбоям в работе под воздействием высоких уровней ионизирующего излучения.
Их радиационная стойкость не меньше, чем 200 крад, чего и не снилось процессорам AMD и Intel, и другим зарубежным аналогам. Используются радстойкие модели процессоров в космической отрасли, например, в бортовых компьютерах спутников «ГЛОНАСС-М».
Модель процессора «КОМДИВ-64» (1890ВМ5Ф) применяется в БЦВМ (бортовая цифровая вычислительная машина) информационно – управляющих систем современных российских истребителей Су-34 и Су-35.
Бортовая цифровая вычислительная машина (БЦВМ) на процессоре 1809ВМ5Ф
И это лишь только некоторые примеры. А многие говорят, что в России нет своей микроэлектроники.
Работают процессоры «КОМДИВ» под управлением специализированной операционной системы «БАГЕТ» (операционная система реального времени), разработанной все тем же НИИСИ Российской Академии наук. Отличительной ее особенностью от других операционных систем, например таких, как Windows и Linux, является способность мгновенно реагировать на внешние события, а не на действия пользователя. То есть, основная область ее применения – это автоматизированные системы, которые используются и на космических спутниках, и в современных самолетах.
А для тех, кому интересно что обозначает аббревиатура «КОМДИВ», сообщаем – это «КОМпьютер Для Интенсивных Вычислений» и ничего общего с должностью командира дивизии она не имеет.
Российский ассортимент процессоров не заканчивается на процессорах «Эльбрус», «Байкал» и «Комдив». В различных сферах так же широко используются «цифровые Кентавры», процессоры «Мультикор» компании АО НПЦ «ЭЛВИС». Разбираемся, на что они способны, где применяются и почему они Кентавры. Российский ассортимент процессоров не заканчивается на процессорах «Эльбрус», «Байкал» и «Комдив». В различных сферах так же широко используются «цифровые Кентавры», процессоры «Мультикор» компании АО НПЦ «ЭЛВИС». Разбираемся, на что они способны, где применяются и почему они Кентавры.
Устройство и история развития
«Мультикор» (Muiticore) – серия многоядерных 32 и 64-битных процессоров компании АО НПЦ «ЭЛВИС» (Электронные вычислительно-информационные системы). Процессоры «Мультикор» предназначены для встраиваемых применений, их производство было начато в 2004 году по техпроцессу 250 нм с тактовой частотой 80 МГц. К 2020 году техпроцесс уменьшился до 16 нм, а тактовая частота поднялась до 1,8 ГГц. Количество процессорных ядер с 1 увеличилось до 8, и DSP-ядер до 16. Из названия «Muiticore» итак понятно, что процессоры имеют многоядерную архитектуру. В ней применяется два типа ядер: RISC и DSP. Ядра RISC используют сокращенный набор команд, благодаря чему их декодирование является достаточно простым и быстрым, что увеличивает быстродействие процессора в целом. Они выполняют функцию центрального процессора и управляют 32-битными высокопроизводительными DSP-ядрами, которые исполняют роль ускорителя-акселлератора для цифровой обработки сигналов. Аббревиатура DSP означает Digital Signal Processor – Цифровой Сигнальный Процессор.
Подобное совмещение в одном процессоре двух разных классов устройств: микроконтроллеров на базе RISC-ядер и цифровых процессоров обработки сигналов (DSP), позволяет процессору эффективно решать сразу две задачи: управления и высокоточной цифровой обработки сигналов. Диапазон рабочих температур составляет от -60 до +85°C.
Почему процессоры «Мультикор» цифровые Кентавры
Теперь поясню, что есть общего между процессором «Мультикор» и мифическим существом Кентавром, получеловеком-полуконем с буйным нравом. Ядра процессора RISC подразумевают интеллектуальную часть (человеческая голова Кентавра), она управляет DSP-ядрами (лошадиные ноги Кентавра). В результате такого совмещения (RISC-ядро + DSP-ядро) и возник этакой цифровой Кентавр, способный одновременно и интеллектуально мыслить и быстро бегать.
Область применения
Процессоры «Мультикор» применяются в различных областях: космос, связь, телекоммуникация, искусственный интеллект, навигация, промышленные компьютеры и др. Моделей процессоров не так уж и мало, их насчитывается более 30. Каждый модельный ряд предназначен для использования в определенной области.
Имеется ряд и радиационно-стойких процессоров «Мультиборт» предназначенных для космической отрасли с радиационной стойкостью не менее 300 крад, как например, у модели процессора 1892ВМ12АТ. Это даже больше, чем у процессоров «КОМДИВ».
Есть и модель энергоэффективного процессора для мобильного применения 1892ВА018 "Скиф", он же «Scythian». Он состоит из 4-х ядер CPU ARM Cortex-A53 с тактовой частой 1,8 ГГЦ, графического процессора GPU PowerVR, имеется встроенная поддержка нейросетей и шифрования благодаря двум ядрам ELcore-50 разработки НПЦ «Элвис»; навигация с поддержкой ГЛОНАСС/GPS и многое другое.
На этих процессорах планируется к концу 2022 года начать производство планшетов, в дальнейшем и смартфонов, которые смогут работать под управлением российской операционной системы (ОС) «Аврора». По утверждению руководства компании АО НПЦ «ЭЛВИС» производительность планшетов с процессором 1892ВА018 «Скиф» будет на уровне Lenovo Tab M10 Plus TB-X606F (2020) и Samsung Galaxy Tab A10.1 SM-T515 (2019).
На его предшественнике, процессоре 189ВМ14Я продемонстрирован прототип планшета, работающий под управлением ОС «Sailfish Mobile OS RUS», предшественницы ОС «Аврора».
Разработка операционной системы «Аврора»
Краткая история перерождения ОС «Sailfish Mobile OS RUS» в ОС «Аврора» такова. В 2015 году, проект развития ОС, которая называлась «Sailfish OS», перешел под крыло России. В 2016 году, после ее доработки российскими специалистами она получила название «Sailfish Mobile OS RUS» и была зарегистрирована в реестре отечественного ПО. Через два года этот проект вызвал интерес у телекоммуникационного гиганта «Ростелеком» и был им приобретен. После дальнейшего развития этой ОС, в 2019 году она получила новый бренд «Аврора» и была зарегистрирована в Роспатенте, а также прошла сертификацию в ФСТЭК и ФСБ России.
Так выглядит графическая оболочка операционной системы "Аврора"
Отличительной особенностью ОС «Аврора» является управление при помощи жестов, все действия с ОС производятся перелистыванием экрана. Распознаваемых жестов достаточно много и их нужно запоминать.
ОС содержит инструменты криптографической защиты и контроль целостности загрузчика, файловой системы и других компонентов, если их целостность будет нарушена, то устройство заблокируется. ОС «Аврора» предназначена для государственных и коммерческих организаций, у которых приоритетом является высокая информационная безопасность. Под ее управлением могут работать мобильные устройства использующие процессоры «Мультикор».
Где производятся процессоры «Мультикор»
В России производством микропроцессоров занимается компания «Микрон», и освоенный ей передовой техпроцесс на сегодняшний день составляет 90 нм. А техпроцесс 65 нм еще находится на стадии освоения. Поэтому производство части процессоров для АО НПЦ «ЭЛВИС» с топологией 90 нм и более осуществляет она. А производство процессоров с топологией менее 90 нм и некоторых моделей с топологией 90 нм и более, осуществляется на производственных мощностях Тайваньской компании TSMC.
Продукция АО НПЦ «ЭЛВИС»
Компания «ЭЛВИС» так же разрабатывает и производит функционально готовые решения. Например, такие, как системы интеллектуального наблюдения, обнаружения и отслеживания объектов, частным случаем которой является система «Перекресток», предназначенная для автоматического выявления и фиксации нарушений ПДД. Или аппаратно-программные бортовые системы управления и обработки информации космических орбитальных станций, различные модули и многие другие.
Немного фактов об АО НПЦ «ЭЛВИС»
Мало кто знает, что в 1974 году, благодаря специалистам «ЭЛВИС», при их непосредственном участии, был создан первый в СССР КМОП-микропроцессор. И что ими успешно были реализован проекты по созданию бортовых систем управления и обработки информации на космических орбитальных станциях «Салют» и «Мир», которые вполне достойно себя показали. В общей сложности специалистами «ЭЛВИС» было успешно реализовано около 200 уникальных проектов в области космической электроники. Все это говорит о достаточно высоком уровне научно-производственного потенциала АО НПЦ «ЭЛВИС» в области производства микроэлектроники.
Выводы
Процессоры «Мультикор» компании АО НПЦ «ЭЛВИС» достаточно широко используются в различных областях, начиная от космоса и заканчивая мобильными устройствами. И что у компании АО НПЦ «ЭЛВИС» есть хороший багаж опыта и знаний в области производства микроэлектроники, что дает ей хорошие перспективы в дальнейшем развитии.
Сторонникам СССР самим не смешно? Или не противно? Постоянно кричат, что все технические достижения были придуманы в СССР, а запад их украл и нам перепродаёт. Так вот, почему ни одно из "украденных западом" советских изобретений не было запущено в массовое производство в СССР?
Может, всё же дело было в системе, которая зарывала в землю таланты? Ну например, чиновникам было невыгодно выделять деньги на запуск производства чего-то нового, поэтому они предпочитали спускать планы на выпуск устаревших изделий и время от времени закупать на западе лицензии и оборудования для производства того, что на западе уже давно производится и пользуется спросом.
