Производители процессоров в россии
Обновлено: 07.07.2024
Пластина с изготовленными по нормам 90 нм процессорами «Эльбрус», стоящая в фойе АО «НИИМЭ»
Объем российского рынка микроэлектроники составляет 0.7% от мирового, и большую часть этого объема обеспечивают предприятия ВПК. Крупнейший производитель микросхем («Микрон») по итогам 2019 года имел выручку около 10 миллиардов рублей (160 миллионов долларов или 0.5% от TSMC) и впервые за десять лет (!) не оказался убыточным. Для сравнения, выручка «Яндекса» за 2018 год — 126 миллиардов рублей.
В 2007 году «Микрон» лицензировал техпроцессы 180 и 90 нм у франко-итальянской компании ST Microelectronics. Процессы «Микрона» с нормами 180 нм заточены под производство радиочастотных меток (RFID), которые вы уже можете встретить в билетах на общественный транспорт, а в будущем — вообще во всем, что можно пометить — шубах, паспортах и даже умных стаканах. По 90 нм есть только опытное и мелкосерийное производство. Параллельно «Микрон» работает как фаундри (по нормам 180 и 240 нм) для множества российских fabless-компаний, являясь одним из главных центров импортозамещения попавших под санкции микросхем двойного назначения. При этом номенклатура производимых чипов двойного назначения очень широкая, а тиражи маленькие, поэтому для поддержания фабрики ей обязательно нужны гражданские крупносерийные заказы — которые и обеспечивают билеты на метро.
Второе по размерам микроэлектронное производство в России — это… нет, не зеленоградский «Ангстрем», как многие могли бы подумать, а брянская «Группа Кремний Эл», обладающая производством с проектными нормами 700 нм (и недавно объявившая об освоении 500 нм и планах на 350 нм). Выручка компании в 2017 году — 3 миллиарда рублей, в 2018 — 2.6 миллиарда рублей, продукция — дискретные компоненты (транзисторы и диоды), силовые модули на их основе, а также аналоговые и силовые чипы небольшой сложности, почти полностью ориентированные на нужды ВПК. А еще у них на сайте вывешиваются свежие номера заводской газеты «Кристалл», на производстве регулярно проходят «недели без турникетов» и ведется активное сотрудничество с местным университетом. В общем, со всех сторон молодцы.
Пластина производства «Кремний Эл» под микроскопом
Мощный IGBT-модуль производства «Ангстрема». Обратите внимание, что компания создает не только сами приборы, но и конечную продукцию на их основе
«Ангстрем-Т», не являющийся частью «Ангстрема», и обещавший запуск производства по нормам 90 и 130 нм на купленном у дрезденской фабрики AMD оборудовании, всю свою историю фигурирует в основном в новостях про кредиты и суды о банкротстве. И про то, что «Микрон» предлагал построить в его здании фабрику с нормами 28 нм. Из условно хороших новостей был только мизерный для такого предприятия контракт с китайцами на производство по нормам 250 нм, представляющих собой, видимо, отрезанные от 130 нм технологии транзисторы для схем ввода-вывода.
Большие надежды отрасль возлагает на только что принятую государственную «Стратегию развития электронной промышленности Российской Федерации на период до 2030 года», которая предполагает значительный рывок вперед, преодоление многолетнего отставания от остального мира и переориентацию российской электроники на коммерческие рельсы.
Мировое производство полупроводников по регионам, в тысячах эквивалентных двухсотмиллиметровых пластин в месяц
Россия одна из немногих в мире стран, которая производит свои собственные процессоры. Именно производит, то есть процессоры физически производятся на территории России.
Вообще, в современном мире это ненормально. Сегодня собственное производство микроэлектроники есть у считанного количества стран, просто потому что технологии сильно усложнились, с одной стороны, с другой гораздо выгоднее всё производить в одном месте, это сильно снижает издержки и себестоимость. И в нормальном мире в этом нет никакой проблемы.
Но это в нормальном мире. А в мире где одна страна диктует частным коммерческим производителям что и для кого производить, Россия просто вынуждена иметь альтернативу.
Да, понятно, Россия просто не может себе позволить самые современные технологии уровня хотя бы даже 28 нм, по многим причинам - во-первых это очень дорого. Во-вторых, нам такое оборудование просто никто не продаст, а разработать самостоятельно это опять же очень дорого и долго. Это не значит, что нам суждено всегда отставать, но запрыгнуть в ушедший поезд кремневой электроники мы, к сожалению, уже не сможем.
Хорошая новость в том, что закат традиционной полупроводниковой микроэлектроники уже близок. Да, пока не совсем ясно что придет ей на смену, то что что-то придет это очевидно, вечно уменьшать топологию невозможно, скоро мы упремся в размеры атома.
Поэтому сегодня для России выход один - ждать. Ждать пока технологический уклад микроэлектронной промышленности не сменится, пока не произойдет революция сравнимая с той, которая произошла при переходе с ламповой электроники на полупроводниковую. Ждать и работать в лабораториях над перспективными технологиями, так, чтобы тогда, когда революция произойдет, Россия оказалась бы в самом начале пути вместе со всеми. Шанс России только в этом - догонять ушедший поезд бессмысленно, надо ждать следующий.
Но пока следующий поезд еще в пути, и даже неясно когда именно он подойдет, нам нужно обеспечивать стратегическую безопасность. Чтобы наши ракеты, наши самолеты, наши комплексы ПВО, подводные лодки и корабли не остались без процессоров. И здесь не нужны какие-то суперсовременные техпроцессы, в этой области доступных для России 90нм хватает за глаза, и будет хватать еще очень и очень долго. И такие процессоры в России производят.
Я как-то уже писал про то, что на Микроне в Зеленограде делают Эльбрус-2С, и даже выкладывал его фото.
Российские процессоры — это вообще явление крайне неоднозначное. Если в Советском Союзе «линия партии» менялась от «кибернетика = лженаука» до «догнать и перегнать Америку», то после распада СССР с компьютерной техникой все стало совсем печально: на рынок хлынули дешевые западные х86-машины, которые уже в девяностых были вполне по карману многим благополучным домохозяйствам.
Собственно, ситуация, которая сложилась на российском процессорном рынке сейчас, предельно проста: есть неплохие конкурентоспособные промышленные «камни», есть сделанные «на коленке» операционные системы на базе Linux, под них заточенные, («Эльбрус»); есть даже парочка ARM-процессоров разных не очень известных производителей, но в бытовом сегменте по состоянию на 2016 год нет ничего, от слова «совсем». Здесь Россия действительно отстала так далеко, как это вообще возможно.
На это можно возразить самой «большой надежной» российского IT-прома, «Эльбрусом» — мол, вон, даже компьютеры выпускает. Выпускает, это да. На Linux. С собственной ОС. И ноутбуки в громоздких корпусах, защищенные по всяким грозным многобуквенным стандартам. Даже супер-ЭВМ есть одна с ОЗУ в 6 Тбайт. В рекламных презентациях декларируется совместимость с Windows. XP. Не старше. А так…
«Эльбрус» 2016
Подробнее про первый российский 64-битный четырехъядерник «Эльбрус-4С» вы можете прочитать в нашей отдельной статье. Здесь мы вкратце упомянем про то, что разработка SPARC-процессоров этой марки возродилась в 2001 году процессором собственной разработки R150 с нормами 350 нм под брендом МЦСТ: это был одноядерный 150-мегагерцовый чип с производительностью 150 Мфлопс. Затем, через 3 года, народился чип R500, выпускающийся по нормам 500 Мфлопс, а еще три года, в 2007, появился в семье третий – SPARC-процессор, двухъядерный с производительностью уже в 1 Гфлопс. Да, это все были процессоры SPARC, то есть для пользовательских нужд совсем непригодные. Эльбрус, конечно, и «бытовой» процессор создал: только вот 300 МГц с одним ядром и производительностью в 4,8 Гфлопс даже в далеком 2008 году было уже как-то никак.
Сегодня после громкой презентации нового процессора можно констатировать, что в ряде задач — это достойный конкурент Intel Core i7 (опять-таки, отсылаем к нашей статье с результатами тестов), но в бытовом применении они непригодны, разве что в промышленном. Да и производятся на самом деле на мощностях азиатских стран, так что это тоже нельзя назвать «100% российской разработкой».
Кстати, все разработки ведутся в Зеленограде, на заводе «Микрон». А выпуск, как уже было сказано выше, на заводах в Азии – дешевле.
Baikal T-1
Это на самом деле еще один промышленный процессор, на этот раз с архитектурой MIPS32 R5 Warrior разработки российской компании «Байкал Электроникс». У него два 32-битных ядра Р5600 с частотой до 1,2 ГГц, и предполагается создание на его основе различных роутеров (в том числе и домашних), а также устройств промышленной автоматизации и даже телефонов и тонкого клиента. Строго говоря, в России разработан только чип, а функциональные блоки процессорного ядра лицензированы у компании Imagination Technologies, а сам процессор произведен на Тайване по техпроцессу 28 нм.
Он был представлен весной прошедшего года. Представитель «Байкал Электроникс» Андрей Малафеев рассказал, что среди заказчиков компании более 100 фирм, около 20 из которых зарубежные, в том числе разработчик решений в области автоматизации «Акситех», тайваньский производитель встраиваемых компьютеров Lanner и другие.
Выпуск «Байкала» начнется в текущем квартале, планируется всего выпустить до 100 тыс. экземпляров. Стоимость чипа составит 60 долларов США в партиях от 100 штук. В мае же было показано и первое устройство на его основе: система управления станками СЧПУ «Ресурс-30».
Прямыми конкурентами Baikal-T1 являются процессоры американской компании Broadcom серии StrataGX, а также компании Freescale серии QorIQ T1020.
Другие участники
Помимо появляющихся на полосах медиа «Эльбрусов» и «Байкалов», в постперестроечной России существуют и другие бренды.
К примеру, в 2008 году увидел свет процессор «Орхидея» с 32-разрядной RISC-архитектурой и DSP производства компании «Юникор Микросистемс». Компания безвременно сгинула, и даже домен продается очень уныло, а найти изображения процессора в Сети весьма затруднительно.
И это далеко не единственный представитель. Свои силы в новой реальности пробовал и Научно-исследовательский институт системных исследований РАН (НИИСИ), разработав еще в 1999 году семейство процессоров со смешным названием KOMDIV-32. Название неслучайно: процессор применяется в промышленных компьютерах, выпускаемых для нужд Министерства Обороны РФ и для военно-космических исследований. В 2007 году выходит 64-битный процессор KOMDIV-64 — но это опять же всё не для массового применения.
Из интересного можно еще отметить так называемые мультиклеточные процессоры. В России их производит ОАО «Мультиклет», образованное еще в 2010 году в Сколково, оно и придумало такой термин, а также и синоним «синпьютер». На самом деле это процессоры общего назначения, спроектированные на базе архитектуры MIMD. Их отличие от традиционных процессоров, по словам Николая Стрельцова, технического директора «Уральской Архитектурной Лаборатории», заключается в «аналоге многоклеточного организма, тогда как все делают сейчас только одноклеточные процессоры». Пример – «каждая клетка может напрямую работать с любой другой», в отличие от обычных процессоров, где обмен данных идет через память.
Преимущества, согласно данным самой компании, заключаются в увеличенной производительности при одновременном снижении энергопотребления, уменьшение площади кристалла за счет предельного простого устройства управления, «иммунитете» к вирусам, отказоустойчивости, выполнение задач без рекомпиляции — в общем, только кофе не варят. Сравнение с существующими процессорами, что любопытно, даже сегодня производится почему-то на основе уже давно забытого Pentium 4, включая различные процессоры производства TI и AD. Хотя, если подумать, то за рубежом технология известна уже десять лет как, но что-то «не взлетело» … Даже несмотря на то, что «эта пост-неймановская архитектура лучше вашей устаревшей».
А в прошлом году ЗАО «ЭЛВИС-НеоТек» — портфельная компания известного пожирателя денег «Роснано» (но на самом деле это довольно пожилая компания, которая конструировала приборы еще в советские времена для станций «Салют») — представила однокристальную систему VIP-1 (Video Intelligence Processor), выполненная по 40-нм технологическому процессу. Формально, это опять-таки не 100% российская разработка: в основе чипа лежат два ядра ARM Cortex-A9 с тактовой частотой 1 ГГц, видеоускоритель Mali-300 (старее некуда), видеопроцессор VELCore-01A и навигационное ядро с поддержкой трёх основных систем глобальной спутниковой навигации — GPS, российской ГЛОНАСС и китайской Baidu.
Впрочем, устарелость тут тоже не первична: процессор также ориентирован на встраивание в промышленные изделия, точнее говоря, на аппаратуру видеонаблюдения; например, в видеокамеры, фиксирующие нарушителей правил дорожного движения. По предварительным оценкам, стоимость камеры составит 200–500 долларов США. Несмотря даже на очень скромную мощность, по мнению президента группы компаний «ЭЛВИС-НеоТек» Ярослава Петричковича, их процессоры могли бы использоваться в ноутбуках, планшетных компьютерах, навигаторах и другой портативной электронике.
Насчет навигаторов согласиться можем, но вот ноутбуки и планшеты… Разве что ну совсем промышленные.
Есть ли будущее?
Ответить на данный вопрос можно двояко. С одной стороны, у промышленных процессоров и компьютеров потенциал большой: они с успехом используются в различных ВПК и на разнообразном производстве по всему миру.
С другой стороны, даже самые отъявленные патриоты признают, что в разработке «традиционных» процессоров для бытового и офисного применения российские разработки однозначно и безнадежно отстали от западных. И даже вроде бы революционные «мультиклеты» с учетом их немаленького финансирования не смогли пробиться дальше DSP и крипто-токенов, не смогли проникнуть в бытовую сферу вообще.
Отсюда можно сделать вывод простой. В промышленной сфере шансы есть. В бытовой — ни одного.
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.
Читайте также: