Где производят процессоры байкал
Обновлено: 05.07.2024
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 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.
В электронную лабораторию Байкал Электроникс не пускают никого, даже большинство своих сотрудников. Меня пустили. :)
Офис разработки программной части.
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.
С подачи Эльдара решил сделать небольшой гид по российским производителям микроэлектроники, в частности, процессоров. Кажется, это не самая плохая идея, потому что не у всех даже крупнейших представителей этой ниши есть страница в Wikipedia. Да и потом, список российских разработчиков и производителей чипов, вопреки широко распространённому мнению, не ограничивается МЦСТ, «Микроном» и Baikal Electronics. Что, на мой взгляд, достойно какой-никакой гордости – в мире не так уж и много стран, которые могут похвастаться современными процессорами собственной разработки. Начнём с Baikal Electronics. Компания хоть и молодая, но довольно известная, серьёзная и, на мой взгляд, немного недооцененная.
Дочки и матери
Baikal Electronics (BE) появилась в январе 2012 года. Она выросла из другой российской компании – «Т-Платформы». «Т-Платформы» – это проект, основанный в 2002 году бизнесменом и инженером Всеволодом Опанасенко. Прежде всего, «Т-Платформы» известны сборкой суперкомпьютеров, которые поднимались аж до 12-й строчки мирового топ-500 мощнейших вычислительных машин. В каком-то смысле «Т-Платформы» можно считать успешным проектом, поскольку решениям компании находилось применение не только на родине, но и в США, некоторых европейских и азиатских странах. А другим уже печально известным фактом об этой компании является арест Опанасенко в 2019 году. В том числе и из-за процессоров BE. Но об этом позже.
Суперкомпьютер «Т-Платформы» Jureca в немецком исследовательском центре
BE изначально создавалась не столько как российский ответ Intel и AMD, сколько как компания, которая в случае технологической блокады со стороны США позволит России не откатиться к компьютерам на перфокартах, поскольку уже тогда Америка толсто намекала на подобный сценарий. Например, те же «Т-Платформы» в 2013 году попали в санкционный список США, хотя к тому моменту быстро развивались и уже имели офисы в Германии и на Тайване. Таким образом «Т-Платформы» на некоторое время лишились возможности продолжать свою экспансию в Европу.
Первый блин
Люди в BE без дела долго не сидели: уже в 2013 году компания анонсировала разработку первого процессора – Baikal-T1. В отличие от той же «МЦСТ», которая проектирует «Эльбрусы», BE решила избрать путь наименьшего сопротивления и наивысшей эффективности – лицензировать чужую технологию, а не создавать архитектуру с нуля, что растянулось бы на долгие годы. В случае с Baikal-T1 выбор пал на MIPS Warrior P-Class P5600 от британской компании Imagination Technologies. Последняя известна прежде всего разработкой графических ускорителей для мобильных процессоров PowerVR. T1 позиционировался как энергоэффективное решение с низким выделением тепла для встраиваемых компьютеров, Wi-Fi-роутеров, банкоматов и тому подобного.
Реальность и перспективы рынка IT‑профессий
Какие профессии наиболее популярны и высокооплачиваемы?
Субботний кофе №179
Налейте чашку вкусного субботнего кофе и познакомьтесь с новостями недели. Honor вернулась в строй, KIVI представила новые ТВ, Microsoft показала конкурента Chromebook, а Swatch выпустила интересные часы.
Тест Kia Cerato GT Line. Номер три в России
По данным на конец 2019 года, седан Kia Cerato занимал третье место по продажам в России среди автомобилей сегмента C в ценовом диапазоне до 1.5 миллионов рублей.
Обзор Fujitsu ARROWS NX9 F‑52A
Впервые Fujitsu ARROWS Nx9 F-52A был показан на презентации осенне-зимних новинок NTT Docomo 5 ноября прошлого года, а в продажу поступил уже 18 декабря…
Конечно, тогда у многих возник вопрос о том, можно ли считать спроектированные в России процессоры на иностранной архитектуре пригодными для импортозамещения. Мол, разве в архитектуре или ядрах не может быть ЦРУшных закладок? Однако компания настаивала и продолжает настаивать, что их участия в создании процессоров на основе чужих технологий хватает для обеспечения безопасности, достаточной для использования в госсекторе. По словам BE, российское проектирование и программирование чипов позволяет контролировать исполнение кода буквально от подачи питания на процессор.
Как бы там ни было, со временем ставка Baikal Electronics немного сыграла. В 2018 году после покупки Imagination Technologies компанией Wave Computing архитектура MIPS стала открытой. Компания надеялась привлечь разработчиков для поддержания актуальности платформы. Правда, уже в 2019 году Wave Computing в срочном порядке без объяснений программу MIPS Open свернула.
Первые по/беды
Инженерные образцы Т1 увидели свет в мае 2015 года. Тогда же стали известны характеристики изделия: 2 ядра с частотой 1,2 ГГц, контроллер памяти DDR3 с поддержкой планок до 8 ГБ, энергопотребление около 5 Вт/ч и топология – 28 нм. Следом посыпались некомпетентные сравнения T1 с Pentium’ами и разочарованные вздохи потребителей, которые читали заголовки новостей про российские процессоры на сайте, например, про видеоигры и не вникали в суть.
И за всем этим негативом широкими массами не были услышаны трезвые рассуждения о том, что Baikal-T1 никогда и не позиционировался как конкурент флагманских моделей Intel. А если уж и сравнивать T1 с продукцией американского вендора, то только с Intel Atom, который к тому моменту совсем недавно перешёл с 22-нанометровой топологии на 14-нанометровую. Согласитесь, на фоне 14 и 22 нанометров 28 уже не кажутся таким уж отсталым техпроцессом? Само собой, BE не сильно реагировала на подобную критику, хотя в интервью то и дело объясняла разницу.
В первом квартале 2016 года BE объявила о запуске промышленного производства Т1 в Тайване на фабрике TSMC. Тогда же стало известно, что компания заказала партию в 100 тыс. изделий и планирует продавать их по 60 долларов за штуку при закупке 100 процессоров за раз. Представители компании сообщали о наличии более 100 клиентов, из которых 20 – зарубежные. В качестве примера были приведены российский разработчик телеметрических комплексов «Акситех» и тайваньский производитель электроники Lanner.
В том же 2016 году Минпромторг наделил Baikal-T1 статусом интегральной схемы (ИС) отечественного производства. Что иронично, процессор дочки «Т-Платформы» получил этот статус раньше, чем изделие «Микрона» или МЦСТ. Хотя очевидно, что в тех же «Эльбрусах» российского уж точно не меньше. Тут, правда, стоит отметить, что согласно закону «О критериях отнесения промышленной продукции, не имеющей аналогов, произведённых в Российской Федерации» есть две степени «отечественности» ИС. К первому уровню относят схемы, которые и спроектированы, и изготовлены на территории России, а ко второй – те, которые только спроектированы. Так или иначе, T1 оказался первым процессором, который получил один из двух этих статусов.
С почином
Возвращаясь к разговору о том, что «толстые» процессоры могут быть актуальными. Многих потребителей реклама научила тому, что процессоры – это прежде всего компьютеры и смартфоны. А компьютеры и смартфоны – это всегда острие технологического прогресса, где процессор с топологией ниже 10 и 7 нанометров считается старьём.
Однако действительность такова, что сегодня всеми любимая компания TSMC наравне с фабриками по производству 5-нанометровых ИС строит линии для выпуска процессоров со схемами «толщиной» 28, 65 и 90 нм. И эти линии всегда загружены. Потому что даже такие процессоры сегодня массово используются в общественных информационных системах, в офисном оборудовании, в транспорте и много где ещё. Там, где мощность флагманских процессоров не потребуется ни при каких обстоятельствах.
Именно поэтому первым устройством на платформе Baikal-T1 стал не геймерский настольный компьютер (хотя были блогеры, которые пытались использовать его и в таком сценарии), а «всего лишь» система числового программного управления (СЧПУ) для металлообработки «Ресурс-30» от компании «Станкопром». Анонс его случился на выставке «Металлообработка» в 2015 году.
Всеволод Опанасенко
А первым серийным компьютером в более или менее привычном всем исполнении на Baikal-Т1 стал мини-десктоп «Таволга 2ВТ1» для нужд офисных рабочих. В России «Таволгу» ждало большое будущее, ведь в 2016 году в рамках исполнения плана гарантированных госзакупок российской микроэлектроники МВД объявило о намерении приобрести более 100 тыс. мини-десктопов на Baikal-T1 для оборудования рабочих мест служащих. Но начать силовики решили с малого: в ноябре был подписан контракт о закупке более 9000 терминалов «Таволга» для проведения экзаменов на водительские права. Но даже с поставкой этой партии у «Т-Платформы» и Baikal Electronics возникли проблемы. Причём до сих пор не до конца понятно, по чьей именно вине.
Однако стоит отметить, что именно МВД были инициаторами конфликта. Сначала силовое ведомство не устроили темпы импортозамещения, а после – работа компьютеров и их комплектация. Причем в последнем случае претензии были, мягко говоря, неоднозначные. Например, МВД не устроили отсутствие активного охлаждения в терминалах «Таволга» (но должно ли оно там быть при таком процессоре?) и невозможность расширения оперативной памяти (при этом стоковую планку 2 ГБ всё же можно вынуть из материнской платы и заменить на 8 ГБ).
В общем, по итогу, несмотря на проведение экспертиз, которые опровергли претензии МВД, виноватых всё равно нашли. Ими стали Всеволод Опанасенко из «Т-Платформ» и бывший глава департамента информационных технологий, связи и защиты информации МВД Александр Александров. Оба сегодня находятся под домашним арестом.
Аргументы и контрафакты: как дефицит электроники влияет на армию России
Почему военные подрядчики стали чаще сталкиваться с контрафактными электронными компонентами, к чему это может привести и что думает на этот счёт правительство.
Большая защищённость, потому что они сделаны в России.
Мы точно знаем и можем рассказать своим партнёрам, что происходит в процессоре с самого первого такта его работы.
Ну и то, что мы больше ориентированы на российскую специфику.
Говорить, что мы уже готовы в лоб конкурировать с иностранными процессорами, не стану — это было бы неправдой. У Intel бюджет на разработки $10 млрд в год, а в «Байкал» за восемь лет проинвестировано чуть больше $100 млн.
Как побороть предрассудки
У нас традиционно скептически относятся к отечественным разработкам. Как вы с этим боретесь?
Мы открыты: честно рассказываем о себе, даём на тесты оборудование, позволяем пользоваться нашими процессорами всем, кому это интересно. Наш первый процессор Baikal-Т можно купить в любом магазине «Чип и Дип». Это единственный российский процессор, который можно купить без регистрации и заключения договоров, NDA, и т. д. Просто прийти в магазин, заплатить и забрать плату с процессором. То же самое мы планируем делать с Baikal-М. Вся документация наших процессоров выложена на сайте.
Только открытость, хорошая документация, поддержка, взаимодействие с партнёрами позволяет двигаться, популяризировать и показывать, что российские процессоры — это нормальный продукт, а не какая-то неработающая ерунда.
Что-то ещё мешает осваивать внутренний рынок?
Стереотипы. С процессорами на архитектуре x86 от Intel и AMD мы живем уже 30 лет, и все понимают, чего от них ожидать. Когда появляется новая марка автомобиля, она сначала особо никого не привлекает. А если она ещё и не на 95-ом бензине, то её вообще мало кто покупает. И всё же постепенно она внедряется. У нас похожая ситуация: новая марка автомобиля, ещё и российская, к тому же на необычном бензине, — потому что у Baikal-M архитектура ARM, а не x86, а она тоже требует некоторых изменений подходов к работе.
Но ведь ARM — это не какая-то аутсайдерская архитектура.
Всё правильно. ARM — это архитектура, которая от очень легких процессоров — мобильных и энергоэффективных применений — постепенно двигается в сторону тяжёлых процессоров вроде рабочих станций и серверов. А x86 исторически двигалась в обратном направлении. Поэтому когда ARM-архитектура залезает в эти сферы, программная экосистема не очень готова её принять. Хорошо, что российское программное обеспечение в этом плане достаточно гибкое, — многое построено на базе ОС Linux, которая хорошо работает с ARM-архитектурой. Проблемы с этим всё равно есть, но они решаемы.
Как сообщили CNews в «Байкал электроникс», Минпромторг России выдал компании официальное заключение о том, что процессор Baikal-M признан микросхемой второго уровня и относится к промышленной продукции, произведенной на территории России в соответствии с постановлением Правительства №719 от 17 июня 2015 г. В реестре промышленной продукции, произведенной в России, процессору Baikal-M присвоен регистрационный номер 854231101.
Как пояснили CNews в «Байкал электроникс», начиная с 2021 г. в силу вступает законодательное обязательство для госорганов при прочих равных отдават на тематических госзакупках предпочтение продуктам из этого реестра. То есть, если в российской микроэлектронике есть продукт, удовлетворяющий заявляемым им требованиям, чиновникам придется брать российский.
«Включение процессора Baikal-M в реестр промышленной продукции, произведенной на территории РФ – это официальное подтверждение того факта, что наш процессор разработан в России, – сказал Андрей Евдокимов, генеральный директор «Байкал электроникс». – Весь наш опыт говорит о том, что российским разработчикам под силу создавать качественные продукты для решения широкого класса задач».
По сути, присвоенный статус является подтверждением возможности участия Baikal-M во всех импортозамещающих госпрограммах, поскольку чип полностью «готов к промышленному выпуску и не имеет ограничений по верхней планке серийного производства», отмечается в заявлении компании.
Российская микросхема второго уровня
Как ранее рассказывал CNews, определение российских микросхем первого и второго уровней было впервые утверждено распоряжением Правительства России №719 от 9 августа 2016 г.
Согласно документу, производитель интегральных схем первого уровня должен обладать правами на конструкторскую документацию, включая документацию на блоки не собственной разработки, в объеме, достаточном для производства чипов в течение пяти лет.
Для таких микросхем определена разработка топологии, структуры, логической и электрической составляющих, разработка ПО, полный цикл изготовления пластин (кроме фотошаблонов) с кристаллами, их измерение, корпусировка и испытание исключительно на территории России, без права использования готовых схемотехнических решений иностранного производства при проектировании и разработке.
При выпуске интегральных схем второго уровня производителям разрешено обладать только правами на топологию и конструкторскую документацию. Права на технологическую документацию необязательны, поскольку для этого класса чипов допускается зарубежное производство. В границах России в случае второго класса микросхем должны происходить только проектирование, разработка и испытания микросхем.
Иными словами, выпуск кристаллов Baikal-M с нормами техпроцесса 28 нм на производственных линиях TSMC на Тайване не влияет на статус отечественной микросхемы, поскольку все остальные стадии разработки и производства производятся в России и позволяют гарантировать надежность и безопасность изготавливаемой продукции.
Baikal-M: возможности и перспективы
Вычислительные ядра процессора разделены на четыре кластера по два ядра и работают на частоте до 1,5 ГГц. Тактовая частота видеоядра достигает 700 МГц, суммарное энергопотребление чипа не превышает 30 Вт. Каждый кластер ядер получил по 1 МБ кэша второго уровня, суммарный объем кэш-памяти третьего уровня равен 8 МБ. Процессор исполнен в корпусе FCBGA размером 40х40 мм.
В конце апреля 2020 г. процессор «Байкал-М» прошел всестороннее тестирование в лаборатории CNews, в ходе которого продемонстрировал производительность на уровне современных зарубежных процессоров с архитектурой x86 начального сегмента, таких как Intel Atom E3940 и Core i3 7300T.
В частности, результаты тестирования показали некоторое отставание Baikal-M при операциях с памятью и кэшами (тест LMbench), при работе JavaScript-движков, оперирующих кодом ресурсоемких web-проектов (тест Octane 2.0), а также при работе PHP-интерпретатора, движка SQLite и парсера Python (тест Phoronix Test Suite).
В то же время Baikal-M значительно превзошел Intel Atom E3940 и был близок к Intel Core i3 7300T на синтетике целочисленной арифметики CoreMark, в тесте архиватора 7-Zip, а также обогнал конкурентов в тесте производительности графики для OpenGL ES. Неожиданностью также стал факт превосходства российского процессора над Intel Core i3-7300T по эффективности обработки чисел с плавающей запятой в тесте HPLinpack 2.2.
В начале недели, 27 октября 2020 г., CNews рассказал о том, что «Байкал электроникс» уже до конца 2020 г. может получить нового крупного инвестора с передачей контрольного пакета акций. По предварительным данным, этим инвестором может стать компания «Вартон», занимающаяся производством светодиодов.
В случае заключения сделки, которая может состояться до конца ноября 2020 г., под контроль «Вартона» может перейти 60% акций «Байкал электроникс». Финансовая часть сделки пока неизвестна, но источники сообщили об оценке в 4 млрд руб. Ожидается, что в случае достижения соглашения между сторонами, «Вартон» планирует сосредоточить развитие «Байкал электроникс» прежде всего на выпуске процессоров и на расширении их модельного ряда по аналогии с Intel.
Читайте также: