Отечественный процессор так каким он должен быть

Обновлено: 03.07.2024

Наверное, вы уже слышали о российском процессоре Эльбрус, несколько поколений которого уже было разработано компанией МЦСТ, и произведено в ограниченных количествах на Тайваньских фабриках TSMC (производства внутри России пока нет, но такие цели поставлены в стратегии развития электронной промышленности). Актуальным на сегодня является восьмиядерный процессор Эльбрус-8СВ, партия которых должна прийти в Россию этой осенью в количестве 10 тысяч штук.

Как известно, помимо Эльбрусов компания МЦСТ имеет линейку и процессоров МЦСТ-R на другой архитектуре с другой системой команд. Кроме того, в России есть и процессор Байкал , имеющий уже третий вариант архитектуры и третью систему команд.

Так какой же процессор наиболее перспективный? Во-первых, тот, архитектура которого имеет ещё неисчерпанный потенциал увеличения быстродействия, ибо частотный потенциал на данном этапе развития технологий, скорее всего, уже закрыт. Во-вторых, тот, производство которого сложнее всего прекратить внешними санкциями.

Давайте разберёмся в этом чуть глубже. Сегодня процессор можно создать тремя способами:

Купить готовый проект ядра у зарубежной компании (проектная лицензия), и использовать его при разработке своего процессора (так сделан российский процессор Байкал).
Взять архитектурную лицензию на право разработки процессора с соответствующей системой команд (так сделана линейка процессоров МЦСТ-R, лицензия фирмы Sun). Можно также взять свободно распространяемую архитектурную лицензию (например, RISC-V).
Самостоятельно разработать систему команд (как раз таки процессоры Эльбрус) — наиболее серьёзный и технологически независимый путь, при котором даже в случае отзыва лицензий на второстепенные модули, сохраняется самое важное — система команд, то есть, сохраняется вся экосистема разработанного для этого процессора ПО. Любые второстепенные модули в случае проблем с лицензиями практически всегда можно заменить, и это не отразится ни на операционной системе, ни на прикладных программах.

Так вот, у Эльбруса, как я уже сказал, российская архитектура ядра и российская система команд (архитектура т.н. широкого командного слова, дающая выигрыш в производительности). Так что никто не отнимет лицензию ни на ядро, ни на систему команд (а такие случае происходили, например, с китайской компанией Хуавэй).

Под процессор Эльбрус и его систему команд разработан специальный компилятор и адаптирована к нативным кодам операционная система Линукс. К сожалению, на данном этапе для упрощения миграции ПО приходится использовать именно Линукс (перекомпилированный под нативные команды), что, однако, не отменяет, я надеюсь, появление в будущем ОС собственной архитектуры. Пусть конкурируют.

Почему нужна своя ОС для Эльбруса

Эльбрус имеет архитектурные особенности, для которых очень важна гармония в связке «железо-ПО». На нижнем уровне этим занимается уже упомянутый выше оптимизирующий компилятор, но это не отменяет необходимости попытаться оптимизировать и верхний уровень, саму архитектуру операционной системы, что вряд ли полноценно возможно в случае Линкус.

Более того, задача разработки новой системы даст толчок развитию архитектурной мысли, даст повод пересмотреть старые приёмы и концепции. Например, можно как-то иначе организовать файловую систему для ускорения поиска файлов, повышения надёжности и даже увеличения гибкости. Реализовать в ней другие назревшие уже идеи, которые сегодня невозможно воплотить в рамках старых систем и архитектуры x86.

Собственная ОС с новыми архитектурными решениями придаст статусности всему аппаратно-программному комплексу, да и стране-производителю в целом, а это немаловажно. А то как-то несолидно — железо своё есть, а родной операционной системы нет. Повторюсь, что наличие родной операционной системы никак не означает запрет на использование других систем на базе Линукса. Будет соревнование, а конкуренция всегда на пользу потребителю. Кроме того, в новой системе можно будет предусмотреть совместимость с имеющимся прикладным ПО или облегчённую его портацию.

Вопрос места производства

Такие задержки, а также опасность санкций, приводит к необходимости авральными темпами организовывать производство процессоров внутри России. И скорее всего, в ближайшие годы это произойдёт. По крайней мере, в стратегии развития электронной промышленности Российской Федерации на период до 2030 года такие цели обозначены. Например, там записана «разработка и промышленное освоение кремниевых технологий производства электронной компонентной базы с топологическими нормами 65-45 нм, 28 нм, 14-12 нм, 7-5 нм и последующий выпуск изделий на их основе, а также разработка изделий по кремниевой технологии с топологической нормой 5 нм с последующим выпуском изделий на их основе на зарубежных фабриках и переносом производств в Российскую Федерацию ».

Планируется создать кремниевые фабрики, работающие в режиме «фаундри» для выпуска цифровых интегральных микросхем с топологическими нормами 28 нм, 14-12 нм, 7-5 нм. Так что в ближайшие годы мы, надеюсь, обеспечим себе полную технологическую независимость.

А вы как думаете, к какому году в России появятся фабрики, способные производить микроэлектронику по нормам 28, 16, 7 нм? Ответы и свои мысли пишите в комментариях.

А есть среди вас те, кто для поиска статьи вбили в Яндексе фразу «русские процессоры»? Если говорить о людях, то «Не все россияне русские». А если говорить о процессорах, то они российские. Инфа 100%, я проверял!

Российский процессор Эльбрус-8С

Итак, что мы имеем на сегодня? А сегодня у нас первая половина 2017 года и российские процессоры неугомонно развиваются.

Российские процессоры «Процессор-9» с поддержкой памяти DDR4

Что мы видим в подзаголовке? С поддержкой оперативной памяти DDR4! Это означает не что иное, как то, что Процессор-9 будет составлять прямую конкуренцию существующим гигантам Intel и AMD. Тут уж можно действительно гордиться Россией.

Что же такое Процессор-9? Это кодовое название топового российского процессора Эльбрус-16С от компании МЦСТ. Планируется, что он начнет выпускаться в 2018 году. Будет два варианта процессора с 8 и 16 ядрами. В общем, характеристики процессора вот:

Основные технические характеристики процессора Эльбрус-16С (Процессор-9)

Тактовая частота	1500Мгц
Разрядность	64/128 бит
К-во ядер	8/16
Кэш второго уровня	8 х 512Кб
Кэш третьего уровня	16Мб
Поддержка ОЗУ	4 х DDR4-2400
Техпроцесс	28нм (по некоторым данным 16нм)
Потребление энергии	60-90Вт

Ранее уже продавались компьютеры на базе российских процессоров Эльбрус-4С, но стоили они заоблачную сумму денег. Это обуславливалось тем, что не было налажено массовое производство процессоров. Эти компьютеры были скорее экспериментальными образцами, потому и стоили до 400 000 рублей. В случае же с Эльбрус-16С ситуацию исправит массовое производство процессоров в Тайване. К тому же производитель должен понимать, что при такой цене ни о какой конкурентоспособности и речи быть не может.

Почему бы нам не сопоставить информацию о всей линейке процессоров Эльбрус? Интересно ведь.

Были еще разработки процессоров, которые не прошли государственную аттестацию. Но это было давно и не правда.

А что вы думаете о российских процессорах? Вы бы купили компьютер за 400000 только потому, что он российский? Пишите, пообщаемся на эту тему.

Российские процессоры Эльбрус в сравнении с Intel

Знаю, что очень многих интересует сравнение российских процессоров с процессорами Intel. В этом нет ничего удивительного, русские – гордый народ, и поэтому мы хотим сравнивать свои достижения с самыми лучшими. А компания Intel такими как раз и являются в мире компьютерных процессоров.

В общем, блуждает в сети некая табличка со сравнением процессоров Эльбрус с Intel, а вот насколько она достоверная решайте сами. Как я понимаю, таблица эта не новая, потому что сравнение происходит не с самыми новыми процессорами Intel, но некоторые из них все же язык не поворачивается назвать старыми. Тем более часть из них это мощные серверные процессоры Intel Xeon. В таблице вы сможете сравнить основные технические характеристики, а также производительность процессоров в Гигафлопсах.

В общем вот и сама таблица сравнения процессоров. Вставляю ее в таком виде, в котором нашел, не судите строго. Жаль, что там только сравнение Эльбрус и Интел, а процессоров Байкал там нет, но думаю, найдутся еще энтузиасты, которые поправят этот недочет.

Российские процессоры Эльбрус: сравнение с Intel

Российские процессоры Байкал-Т1 и Байкал-М

Если процессоры Эльбрус предназначены сугубо для компьютеров и готовы конкурировать с другими фирмами-изготовителями процессоров для ПК, то процессоры Байкал предназначены больше для промышленного сегмента и не столкнутся с такой жесткой конкуренцией. Однако уже разрабатываются и процессоры Байкал-М, которые можно будет использовать для настольных ПК.

Первые инженерные образцы процессора Байкал-М компания планирует выпустить уже осенью этого года. А дальше цитирую, дабы ни коем образом не исказить суть информации:

Процессор Байкал-M – система на кристалле, включающая энергоэффективные процессорные ядра с архитектурой ARMv 8, графическую подсистему и набор высокоскоростных интерфейсов. Байкал-М может использоваться в качестве доверенного процессора с широкими возможностями защиты данных в ряде устройств B 2 C и В2В сегментов.

Области применения Байкал-М

моноблок, автоматизированное рабочее место, графическая рабочая станция;
домашний (офисный) медиа-центр;
сервер и терминал видеоконференций;
микросервер;
NAS уровня небольшого предприятия;
маршрутизатор / брандмауэр.

Применяемое ПО

Широкое распространение архитектуры ARMv8 (AArch64) позволяет использовать огромное количество готового прикладного и системного программного обеспечения. Поддерживаются операционные системы Linux и Android, в том числе на уровне бинарных дистрибутивов и пакетов. Доступны драйверы многочисленных устройств, подключаемых к шинам PCIe и USB. В состав поставляемого «Байкал Электроникс» комплекта программного обеспечения входит ядро Linux в исходных текстах и скомпилированном виде, а также драйверы для встроенных в Baikal-M контроллеров.

Основные характеристики процессора Байкал-М

8 ядер ARM Cortex-A57 (разрядность 64 бит).
Рабочая частота до 2 ГГц.
Аппаратная поддержка виртуализации и технологии Trust Zone на уровне всей СнК.
Интерфейс с оперативной памятью – два 64-битных канала DDR3/DDR4-2133 с поддержкой ECC
Кэш-память – 4 МБ (L2) + 8 МБ (L3).
Восьмиядерный графический сопроцессор Mali-T628.
Видеотракт, обеспечивающий поддержку HDMI , LVDS
Аппаратное декодирование видео
Встроенный контроллер PCI Express поддерживает 16 линий PCIe G en. 3.
Два контроллера 10-гигабитной сети Ethernet, два контроллера гигабитной сети Ethernet. Контроллеры поддерживают виртуальные сети VLAN и приоритезацию трафика.
Два контроллера SATA 6 G , обеспечивающих скорость обмена данными до 6 Гбит/с каждый.
2 канала USB v.3.0 и 4 канала USB v.2.0.
Поддержка режима доверенной загрузки.
Аппаратные ускорители, поддерживающие ГОСТ 28147-89 , ГОСТ Р 34.11-2012.
Энергопотребление – не более 30 Вт.

Что скажете, друзья? Российские процессоры вас впечатлили или оставили равнодушными? Лично я верю в великое будущее российских цифровых технологий!

В рамках конференции Elbrus Tech Day, которая прошла 17-го февраля 2021 года, было сделано очень много интересных заявлений. Одно из них озвучил Константин Трушкин директор по маркетингу АО «МЦСТ» — разработчика процессоров.

Он заявил, что с 2020 года, с разработкой Эльбрус-16С, уровень развития процессоров «Эльбрус» вышел на уровень современных высокопроизводительных серверных процессоров.

Эльбрус-16С выполнен как «Система на кристалле» (SoC), то есть вся периферия теперь реализована на одном ядре, и процессору не нужен теперь «южный мост» — то есть отдельная микросхема, которая отвечает за работу периферийных устройств.

К тому же в процессоре Эльбрус-16С добавлена поддержка аппаратной виртуализации.
Процессор выполнен по технологии 16 нм — вполне актуальной для серверных процессоров на сегодняшний день.

В данный момент мы считаем что Эльбрус-16С обладает просто всеми необходимыми аппаратными свойствами, которые нужны современному серверному процессору — рассказал Константин Трушкин

Многие, конечно, возразят, что сам процессор не может быть произведен в России, так как у нас нет фабрик соответствующего уровня. Это правда, и этого никто не скрывает. Но дело в том, что в современном мире это не является принципиальным моментом, многие производители процессоров, такие как Apple, Quallcomm и даже AMD не имеют собственных фабрик, и размещают свое производство на Тайване.

Вопрос не в технологии производства микроэлектронных устройств, а именно в уровне разработки микропроцессоров. Многие любят сравнивать с СССР, так вот, в СССР актуальным процессором был аналог Intel 8086, с огромным трудом удалось разработать аналог 80286, в то время как на Западе уже применялся процессор Intel 80486. То есть СССР отставал на 2 поколения, даже если закрыть глаза на то, что и сами процессоры были лишь копиями, по крайней мере архитектурно.

«Эльбрус» это полностью отечественная разработка, хотя нельзя не сказать, что начало этой архитектуре было положено еще в СССР. Но именно в 2020 году эта разработка наконец вышла на современный уровень.

Сгодня на «Эльбрусе» уже серийно выпускаются десятки различных устройств как военного так и гражданского назначения. Естественно, рыночная экономика и открытые границы не позволят конкурировать в потребительском секторе. Я знаю, будут вопросы «ну когда я наконец смогу купить компьютер на Эльбрусе в магазине и чтобы за небольшие деньги». Я отвечу — это сделать совсем не сложно, достаточно всего лишь как в СССР закрыть границы, и полностью запретить ввоз импортных гаджетов, и тогда не будет никаких проблем — полки будут завалены отечественными компьютерами.

Система хранения данных (СХД) Аэродиск на процессорах «Эльбрус», и, кстати, с использованием российских SSD дисков GS. Фото автора.

Но пока наш рынок открыт, к сожалению ниша Эльбруса — корпоративный, военный и государственный сектор. Но и это уже хорошо, у многих развитых стран нет и этого. Источник

С большим интересом послушал доклад Константина Трушкина, директора по маркетингу АО «МЦСТ», который он сделал в рамках конференции Elbrus Tech Day 17-го февраля 2021 года.

Об этой конференции мало писали, но там было сказано много всего интересного. Я думаю, по большому счету, эта конференция ознаменовала собой старт массового внедрения процессора «Эльбрус» в различные сферы нашей жизни. Почему я так думаю? Взгляните на этот скриншот из видео:

Как вы думаете, что это за компании? Наверное вы решили что это все российские производители электроники на процессорах Эльбрус?

А вот и нет! Это только производители систем хранения данных. Типа вот таких

СХД «Яхонт-УВМ» производства компании «НОРСИ-ТРАНС». Фото автора.

А всего в России уже работают более 60 компаний партнеров производителя процессоров «Эльбрус», из них 15 контрактных заводов электроники.

Модуль процессора формата 3U с процессором Байкал-Т1

НЦСТ даже впервые сумела сформировать крупный заказ на 10 тысяч процессоров, что дает значительное снижение цены одного чипа. Это показывает что спрос на процессор очень сильно вырос.
Что же случилось? А все дело в постановлении правительства ПП-2458, которое ужесточает критерии механизма подтверждения производства промышленной продукции на территории Российской Федерации. Теперь, для того, чтобы компьютерная техника считалась произведенной в России, и имела преимущества при участии в госзаказе, центральный процессор должен быть российский.

Это не обязательно именно Эльбрус. И касается это не только компьютерной техники, но и ряда другой электроники, например, твердотельные накопители должны иметь российский контроллер.

Также внесены изменения в законы о госзакупках ФЗ-44 и ФЗ-223, которые также стимулируют закупки российской компьютерной техники в рамках действия этих законов.

Теперь соединяем всё это с национальным проектом «Цифровая экономика», и становится ясно, что государство создало громадный стимул для роста рынка российских процессоров (ЦП).

Причем ЦП должен удовлетворять требованиям к интегральной схеме (ИС) первого уровня или ИС второго уровня.

ИС первого уровня — процессор полностью разработанный и произведенный в России. К сожалению, в гражданском секторе таких процессоров у нас пока нет.

ИС второго уровня может быть произведен в другой стране. Но у него должна быть своя архитектура ядра, и своя разработка. Правда допускается архитектурная лицензия, то есть ядро должно быть своё собственное, но система команд может быть лицензирована.

Таким образом недостаточно просто купить лицензию на ядро, и заказать производство на Тайване, необходима именно разработка на территории России и наличие полного комплекта всей конструкторской документации. Это позволит в любой момент разместить заказ или на какой-то другой фабрике (например, США заставит Тайвань прекратить производство российских процессоров, Россия сможет разместить заказ в Китае), или развернуть производство у себя.

Короче, все серьезно. Конечно, нужно понимать, что ПП-2458 это промежуточный шаг, который призван создать рынок процессоров внутри страны, что позволит в итоге, когда этот рынок достигнет необходимых размеров, развернуть производство уже полностью в России.

Я понимаю, что в комментариях обязательно появятся люди, которые точно знают, как завалить полки магазинов российскими процессорами, и жаль, конечно, что эти люди не работают в отрасли.

Но, если говорить серьезно, то быстро в этой отрасли ничего не сделать. Ну кроме того рецепта, о котором я писал в прошлой статье — закрыть границы и разрешить продажу только 100% российских компьютеров. Каждый может использовать воображение, чтобы представить что в этом случае нас ожидает.

Поэтому наше правительство действует поэтапно, мягко но решительно, создавая условия для появления производителей и разработчиков, и постепенно ужесточая правила игры. Только так можно решить проблему нашего отставания в микроэлектронике. У нас, собственно, есть два варианта: или долго и сложно, или никогда.

Он заявил, что с 2020 года, с разработкой Эльбрус-16С, уровень развития процессоров "Эльбрус" вышел на уровень современных высокопроизводительных серверных процессоров.

Эльбрус-16С выполнен как "Система на кристалле" (SoC), то есть вся периферия теперь реализована на одном ядре, и процессору не нужен теперь "южный мост" - то есть отдельная микросхема, которая отвечает за работу периферийных устройств.

К тому же в процессоре Эльбрус-16С добавлена поддержка аппаратной виртуализации.

Процессор выполнен по технологии 16 нм - вполне актуальной для серверных процессоров на сегодняшний день.

В данный момент мы считаем что Эльбрус-16С обладает просто всеми необходимыми аппаратными свойствами, которые нужны современному серверному процессору - рассказал Константин Трушкин

"Эльбрус" это полностью отечественная разработка, хотя нельзя не сказать, что начало этой архитектуре было положено еще в СССР. Но именно в 2020 году эта разработка наконец вышла на современный уровень.

Сгодня на "Эльбрусе" уже серийно выпускаются десятки различных устройств как военного так и гражданского назначения. Естественно, рыночная экономика и открытые границы не позволят конкурировать в потребительском секторе. Я знаю, будут вопросы "ну когда я наконец смогу купить компьютер на Эльбрусе в магазине и чтобы за небольшие деньги". Я отвечу - это сделать совсем не сложно, достаточно всего лишь как в СССР закрыть границы, и полностью запретить ввоз импортных гаджетов, и тогда не будет никаких проблем - полки будут завалены отечественными компьютерами.

Система хранения данных (СХД) Аэродиск на процессорах "Эльбрус", и, кстати, с использованием российских SSD дисков GS

Но пока наш рынок открыт, к сожалению ниша Эльбруса - корпоративный, военный и государственный сектор. Но и это уже хорошо, у многих развитых стран нет и этого.

Если закрыть рынок от иностранных гаджетов, то производящийся на Тайване Эльбрус на нашем рынке точно не появится.

Пожелаем только успехов.

Интересная новость. Хотело бы услышать мнение специалистов.

а как вы будете ввозить эльбрус, если закроете границы?)))) Защита отечественного производителя мотивирует отечественного производителя забить на инновации и клепать низкосортную, неконкурентоспособную продукцию. Все равно эту продукцию из-за протекции государства придется кому-то купить.

Разве закрытие рынка не скажется, негативно на экономике? Тем более сейчас? По мне так нужно как можно дольше пользоваться западными разработками и параллельно допиливать свои,постепенно переводя гос.сектор на них. А то мало ли что, вон huawei отлучили и всё кранты.

Ага, а если тайцы или кто там откажутся его производить? :))) аргументация автора просто божественна

"Эльбрус" это полностью отечественная разработка,

то есть ни армом, ни мипсом, ни х86, ни . там и не пахнет? и прям своя микроархитектура и набор инструкций?

Но пока наш рынок открыт, к сожалению ниша Эльбруса - корпоративный, военный и государственный сектор

Надо закрыть рынок. Это решит проблему (нет).
И военные используют его как раз только по тому, что им запретили закупать нормальные процессоры.

"Вы не поверите! Он ламповый!"

Автор, т.е. в условиях конкуренции процессор стоит дорого, а стоит закрыть границы и дать монополию - он сразу станет дешёвым. Я правильно понял идею?

Кратко основная аргументация: "а вот при Союзе было ваще не ок, а мы пиздатые", "производим задорого и не у нас, ну а хули вы хотели, вот при Союзе было наше но границы закрытые так что завалите".

"Эльбрус" это полностью отечественная разработка,

Но производится он не в России. Это как?

"Но пока наш рынок открыт, к сожалению ниша Эльбруса - корпоративный, военный и государственный сектор."

Жалеют что рынок и конкуренция. В таких условиях их "поделки" хуже продаются. Никак, е.б.т. Вот от таких уродов надо держаться подальше, которые не стесняются того что жалеют что не могут навязать свой шлак потребителю. Не удивлюсь если уже были просьбы в конвертиках запретить ввоз зарубежных процессоров.

По слухам производство в Тайване.

Чтобы перевести гос сектор на своё железо, нужно ПО, чтобы перевести на ПО потребуется высокооплачиваемые кадры, причем как для разработки, так и для внедрения, так и для обслуживания, на это российская экономика на принципах перекачки денег на Запад и в Китай не пойдёт. А если закрыть границы, про железо и ПО придётся забыть совсем, потому что на первый план выйдет нищета и политические репрессии и опять же если закрыть не полностью, вы китайский выучите сами не заметите как быстро.

Надеюсь, что территориально производиться будет в России, а не в "заграницах".

Ну с процессором относительно ясно.

Учитывая то, что в нашей стране все делает на похер, лишь бы отчитаться.

с использованием российских SSD дисков GS

Интересно сколько они проживут.

Ядра там арм? Или х86?

В Омске разработали новые системы хранения данных на Эльбрусах и ПО для них

Разработка является реальным шагом на пути к импортозамещению: подобные системы рассчитаны на внедрение в организациях, где необходима безопасность информации. По мнению регионального министра промышленности, сегодня в Омске, с учетом разворачивающихся программ диверсификации на предприятиях оборонно-промышленного комплекса, имеются серьезные возможности для совместных проектов ИТ-разработчиков с потенциальными производственными площадками.

Читайте также: