«Сделано у нас» и на Яндекс.Дзен
Это первый лайнер за более чем полвека, заходя в салон которого, вы будете точно знать, что находитесь именно в МС-21, а не в Аэрбас или Боинг.
Недавно «Корпорация «Иркут» (входит в ПАО «ОАК» Госкорпорации Ростех) в кратком пресс-релизе сообщила о том, что МС-21 начал полеты в гражданские аэропорты в рамках заключительной фазы сертификации.
И это не шутка. Поверить в это действительно сложно, мы же привыкли думать, что в России плохой сервис, климат и вообще всё.
«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».
Конечно, в этом году должен уже быть разработан и сконструирован восьмиядерник «Эльбрус-8С», но пока что ПК, производимые на его основе, даже отдаленно не конкуренты Intel и AMD в бытовом сегменте, но заказов у производителя МЦСТ в промышленном секторе более чем хватает. Есть в плане у МЦСТ и другой 8-ядерный процессор с производительностью в 1 Тфлопс на техпроцессе 16 нм – «Эльбрус-16С». Выпуск запланирован на 2018 год.
Кстати, все разработки ведутся в Зеленограде, на заводе «Микрон». А выпуск, как уже было сказано выше, на заводах в Азии – дешевле.
«Эльбрус»
Всеволод Бурцев – ученик Лебедева – создал серию супер ЭВМ «Эльбрус» уже после смерти своего учителя. Это были ЭВМ с необычными архитектурными идеями: аппаратное обеспечение было тесно связано с высокоуровневыми языками программирования. Для «Эльбрусов» изначально использовалась технология защищенных вычислений, которая позволяла отлаживать ошибки и ускоряла процесс разработки программного обеспечения. Именно благодаря этой технологии и удалось разработать систему противоракетной обороны Москвы и уложиться в сроки. Эта система содержала порядка миллиона строк кода, это очень много по тем временам.
Затем разработали «Эльбрус 3» под руководством Б.А. Бабаяна, но, в том числе из-за распада СССР, его опытный образец собрать успели лишь частично. Этот суперкомпьютер должен был достичь скорости в 1 млрд операций в секунду.
Производство микросхем в России
В России и Белоруссии есть пять крупных микропроцессорных производств — зеленоградские Микрон и Ангстрем (банкрот в 2019 [33]), секретная фабрика в Курчатове/НИИСИ, вспомогательное производство в Воронеже и фабрика Интеграл в Белоруссии.
Также помимо крупных производств в России есть несколько мелких с технологиями уровня 1,5-10 мкм (для Роскосмоса и ко), но они не выполняют коммерческие заказы и информации по ним очень мало. Так что общее количество заводов подсчитать сложно.
Микрон и Ангстрем используют оборудование, купленное у ST, AMD и IBM. На Микроне уже реально производятся микросхемы по нормам 90 нанометров на 200-мм пластинах (SRAM и Эльбрус). Техпроцесс 65 нм неспешно доводят, первый опытный образец был выпущен ещё в 2014 г., в 2017 году чистый КМОП-процесс наконец заработал. На Ангстреме — 600 нм на старой линии, 130 нм от AMD и 90 нм от IBM на 200 мм пластинах запустили к началу 2016 года.
В этом месте слабоинформированные пессимисты кричат «ужас-ужас, а у Интела — 14 нанометров, а скоро запустят 12». Это связано с распространённым заблуждением, согласно которому передовые устройства якобы можно делать исключительно на самом свежем «нанометре». Это, разумеется, не так — передовой процесс может быть слишком дорог или не подходить, например, под температурные характеристики. Простейший пример — очень популярный в России передовой в своём классе микроконтроллер STM32 (французско-итальянская компания) создан на основе британского ARM Cortex M4, который выпускается с 2011 года и по сегодняшний день. Он сделан на технологии 90 нанометров.
Российские фабрики Микрон и Ангстрем можно применять для производства определённых продуктов типа микроконтроллеров. Кроме того, они имеют стратегическое значение — вокруг них учатся специалисты, опыт которых пригодится и в контрактных производствах на тайваньской TSMC.
Более сложной является ситуация с братской Белоруссией, в которой завод «Интеграл» живёт на контракты на производство дешёвых микросхем для России. Для модернизации этого завода потребовалось бы много денег, которые Белоруссия пока что вкладывать не спешит. Тем не менее вокруг Интеграла работает большое количество специалистов по микроэлектронике, которых можно задействовать для проектирования процессоров.
Старая линия 800 нм на «Интеграле» нормально работает, линию на 350 нм запускали достаточно долго, но в итоге всё же отладили и запустили. Примечательно, что «Интеграл» имеет сравнительно высокий процент отечественных расходников (начиная от пластин).
Важно понимать, что США накладывают ограничения на трансфер технологии для постройки фабрики в России по самым последним нормам. Но даже строительство фабрики, отстающей от передового рубежа («минус три поколения»), потребовало бы вложений в 5-6 миллиардов долларов, при этом дополнительно пришлось бы потратить много ресурсов на обучение специалистов. В этом смысле текущий Микрон и Ангстрем (оборудование в которых было куплено по ценам на порядок меньшим) представляют хороший компромисс для текущего момента. Пока российские проектировщики могут для некоторых проектов использовать Микрон, а для более сложных (как Байкал и Эльбрус) — TSMC.
Стоит также упомянуть Crocus Technology, который готовые CMOS пластины везет в Россию, наносит тут MRAM-слои, а потом снова отсылает обратно за рубеж на последние слои.
Нидерландская компания Mapper имеет в России участок производства MEMS-компонент. Этот участок уже работает — это фотолитография с микронными нормами, которую Mapper открыл, вероятно, чтобы выполнить формальные требования «Роснано». Возможности получать передовое фотолитографическое оборудование в обход экспортных ограничений США эти участки для России не дают.
Также есть ряд производств СВЧ-микросхем на некремниевых подложках (для АФАР и т.п., микрополосковые СВЧ-фильтры), с электронной литографией и прочее (ИСВЧПЭ РАН и ко).
Когда проектирование в России разовьётся, вопрос с более дорогими фабриками можно рассмотреть снова. К сожалению, российские инвесторы с «нефтегазовым» мышлением на рыночных условиях не особенно готовы вкладываться в разработку коммерческой микроэлектроники, так как начальные оценки долей непривычно высоки по российским меркам.
Перенос производства
–Самым «тонким местом» отечественных технологий являются процессоры. Сейчас производство «Байкалов«и «Эльбрусов» под вопросом из-за санкций. В теории производство можно перенести с Тайваня в Россию?
– Пока это невозможно, потому что у нас нет заводов. Для того, чтобы организовать хотя бы один завод в РФ, нужно иметь оборудование, квалифицированные кадры, также нужен контракт на выпуск печатных плат. Все это очень дорого. Кроме того, наш климат также увеличивает стоимость фабрики, потому что нужно будет поддерживать высокий уровень влажности на производстве.
До санкций никто не задумывался всерьез о том, чтобы освоить производство. Просто никто не верил, что это все могут перекрыть. Думать об инвестициях в эту сферу начали только сейчас.
Развитие этой области требует десятки, даже сотни миллиардов долларов, поэтому проще было закупать из-за границы готовое оборудование, те же процессоры.
Конечно, экономически невыгодно вкладываться в такое производство, но это важнее для суверенитета страны, чем покупки импортных устройств и микрочипов. Сейчас нужно поднимать такое производство, другого варианта просто нет.
Олег Изумрудов, исполнительный директор Консорциума отечественных разработчиков систем хранения данных РосСХД
Из личного архива
– Но мы пока в России будем строить фабрики, производство отечественных процессоров ведь можно куда-то перебазировать?
– Единственное предприятие, куда можно перенести производство— это SMIC [Semiconductor Manufacturing International Corporation — крупнейшая китайская компания, занимающаяся производством микроэлектроники] в Шанхае. Но дело в том, что оно тоже попало под санкции. Поэтому АSML [нидерландская компания, крупнейший производитель литографического оборудования для микроэлектронной промышленности] им, как и нам, не продает оборудование под новый техпроцесс.
Плюс все равно не нужно исключать Тайвань. Вначале TSMC [Taiwan Semiconductor Manufacturing Company — тайваньская компания, занимающаяся изучением и производством полупроводниковых изделий] заявила о прекращении производства процессоров «Эльбрус» и «Байкал», но позже ее руководство сделало совершенно другие заявления, сказав, что если они все-таки введут озвученные санкции, то ответными санкциями Россия просто выключит компанию из производственных циклов.
– Что нужно для того, чтобы открыть производство процессоров на новом месте?
– Чтобы перенести производство, нужно подстроить архитектурные особенности под программное обеспечение фабрики.
Это занимает где-то год-полтора работы. Но это при том, что на предыдущей фабрике все процессы были отработаны.
Если что-то было не доделано, то процесс затянется еще на какое-то время. Наши специалисты считают, что в Китае на SMIC они запустятся за год-полтора.
– Кроме ASML закупить оборудование не у кого?
– Это монополист на рынке оборудования для производства современных сверхтонких техпроцессов, который из-за санкций не продает нам ничего.
– Как же была допущена такая монополия?
– Они освоили процесс производства литографических сканеров, а другие нет. У других не хватает образованных кадров или нет инвестиций.
– Сейчас наши чипы производятся только на Тайване?
– Микропроцессоры – да. Все-таки они рассчитаны на 28 и 16 нанометров, в России такого оборудования и производства нет. Если мы говорим о 16 нм и ниже, то такого оборудования нет даже в Китае.
Тайваньская фабрика – самая крупная в мире. Китай пытается сделать что-то подобное, в частности, SMIC. Но эта фабрика все равно не дотягивает, потому что, недостаточно квалифицированных кадров.
Тот же Китай последние годы просто переманивает людей с тайваньской фабрики. И достаточно успешно, но опять же, теперь у них из-за санкций нет оборудования, необходимого для производства сверхтонких процессоров.
– Почему нужных кадров так мало?
– Это очень сложное производство. Сотрудники должны уметь обращаться с программами, в которых они создают цифровые копии будущих микросхем. Кроме того, профессионалы должны уметь создавать из цифрового варианта уже настоящий процессор. Таких людей очень мало в мире в целом, взять их негде.
Первые российские процессоры
По ряду политических и экономических причин ситуация в стране с компьютерами и процессорами стала ухудшаться с перестроечного периода. А когда распался СССР, положение и вовсе оказалось плачевным.
В начале 1990-х удалось лишь выпустить опытный образец «Эльбрус-3», в массовое производство он так и не пошел. В 1991 году еще пытались запустить работу над новым процессором «Эль-91С», но руководство страны решило, что это никому не нужно.
Пентковский оказался не у дел и с 1993 года перешел по приглашению в Intel, где участвовал в разработке процессора Pentium. Там дела шли ударными темпами — уже в 1993 году состоялась презентация первых компьютеров на этом МП.
В период сумбурного начала 90-х параллельно с «Эльбрус-3» спроектировали «Эльбрус-2000». Процессор оказался хронологически быстрее готовым к серийному производству, чем модели Intel. Но планы так и остались на бумаге.
Вычислительный комплекс «Эльбрус» / Фото: wikimedia.org
Помимо профессиональных инженеров, создать нечто новое старались и любители. Так, в 1990 году в журнале «Радио» опубликовали описание и схему 8-разрядного компьютера «Орион-128». Его придумали Вячеслав Сафронов, Константин Коненков и Владислав Сугоняко из Подмосковья. С 1992 по 1993 год «Орион-128» даже производили серийно в Орловской области, на заводе средств машинной графики.
Intro
К теме «русского процессора» можно подходить с разных сторон, таких, например, как «показ кузькиной матери» и «наш ответ Чемберлену». В конце концов, изничтожаем же мы бульдозерами сыр с плесенью, чем импортные процессоры хуже? В топку их, пусть хрустят под цилиндрами строительных катков со всех экранов страны! Даешь российский кремний!
Это, конечно, страшный популизм. На самом деле стоит задуматься вот о чем: если зависимость российского потребителя от дорблю и маскарпоне достаточно эфемерна, то микроэлектронные компоненты сегодня в буквальном смысле повсюду. Большинство из них — зарубежного производства.
Вот вопрос на засыпку: можно ли считать сыр российским, если технологическая линия на российской сыроварне управляется импортными процессорами и контроллерами? Это плохо или ничего ужасного в этом нет? В конце концов, жили же мы десятки лет с массовыми закупками электроники. Сейчас она повсюду: помогает управлять транспортом и финансовыми потоками, производством и торговлей.
Сторонники теории заговоров говорят, что это плохо. Случись перебои с поставками ключевых кремниевых комплектующих, и важные информационные системы встанут. Или, хуже того, окажется, что в процессорах, которые рулят ответственным госуправлением, супостат разместил аппаратную или микропрограммную закладку, которая жахнет в нужный момент.
При нынешних наноразмерных техпроцессах производства чипов в них можно напихать что угодно. Для защиты от этого, конечно, существуют различные сертификационные лаборатории, которые в поте лица ищут недокументированные возможности в железе для стратегически важных систем. Но при таких проверках речь идет о математической статистике: из огромной партии выбираются для проверки лишь несколько экземпляров. Как говорится, «лучше перебдеть» и начать обеспечивать себя процессорами.
Но развитие отечественной микро- и наноэлектроники — это не только вопрос государственной безопасности. Самое важное — это вовлеченные в процесс разработки люди. Любое улучшение производительности процессора — сложнейшая многофакторная оптимизационная задача, которая требует работы высококвалифицированных инженеров, программистов и персонала фабрик. Люди, способные решать такие задачи, должны быть для государства значительно более ценным ресурсом, чем ломящиеся от сыра закрома, да простят меня сыровары.
«Эльбрус-8С»
Новейший процессор от МЦСТ — обладающий 8 ядрами «Эльбрус-8С». Чип работает на базе стандарта 28 нм, что вплотную приближает его к ведущим мировым образцам микропроцессоров. Кэш-память второго уровня на ядрах микросхемы «Эльбрус-8С» — 4 МБ, третьего — 16 МБ. Процессор может работать с распространенным стандартом ОЗУ типа DDR3 1600. Производительность чипа, измеряемая на вычислениях с одинарной точностью, — 250 гигафлопс. В процессоре есть 4 контроллера памяти. Показатель пропускной способности для каналов межпроцессорного обмена данными — 16 ГБ/сек. Отмеченная производительность чипа — 250 гигафлопс. Как она соотносится с показателями мировых аналогов российского процессора? Можно отметить, что чип Intel Core i7 4930K выдает порядка 130-140 гигафлопс. Специально для новейших процессоров «Эльбрус» создаются новые материнские платы, а также отдельная версия ОС. Также, возможно, будут разработаны многопроцессорные компьютеры на базе чипа.
Есть сведения, что к 2018 году компания МЦСТ выпустит процессоры типа «Эльбрус-16С». Их расчетная производительность — 1 терафлопс. Ожидается также, что технологический процесс чипов будет базироваться на стандартах менее 28 нм.
Кому все это нужно
Итак, российские процессоры имеют более чем скромные параметры по сравнению с топовыми моделями от Intel, AMD и Qualcomm, при этом дороже зарубежных аналогов в разы, а использовать их в домашнем компьютере не получится еще долгие годы. Так зачем они нужны?
Ответ на этот вопрос складывается из нескольких частей:
- собственное производство микросхем – это вопрос престижа страны, а также гарантии поставок даже при самых жестких санкциях (правда, в нынешнем виде – пока санкции не дойдут до Китая);
- требования к производительности, экономичности и тепловыделению не так важны, как требования к защищенности. Российские производители готовы выпускать процессоры с защитой от радиации, а российское производство гарантирует защиту информации;
- в некоторых задачах российские процессоры сопоставимы по производительности с зарубежными или даже превосходят их.
Последний пункт можно рассмотреть на примере процессора «Эльбрус-4С». На первый взгляд, 4 ядра и тактовая частота в 800 MHz при техпроцессе 65 нм – это далеко не уровень настоящего времени. Но архитектура этого процессора (разработанная в России), позволяет распараллеливать задачи не на уровне самого процессора, а на уровне компилятора – специальной программы, которая передает конкретные команды на процессор. Другими словами, благодаря более оптимальному распределению задач производительность процессора выше, чем у аналогичного по тактовой частоте.
С другой стороны, российская разработка не способна без адаптации работать с обычными операционными системами и приложениями х86. Конечно, их можно запустить и на «Эльбрусе», но по производительности такая система будет уступать конкурентам.
Говоря проще, российские процессоры окажутся быстрее в тех задачах, под которые их создавали. Например, «Эльбрус-4С» справился с шифрованием данных по российскому алгоритму (по ГОСТ) быстрее, чем Intel Core i7-2600. Но американская разработка оказалась быстрее в «стандартной» процедуре архивации и распаковки данных.
Поэтому российские разработки точно найдут своего потребителя – пока это государственные структуры, которые нуждаются в сертифицированных по российским стандартам компьютерах. А вскоре клиентами могут стать и телеком-операторы, поскольку наступит время исполнения так называемого «Пакета Яровой».
Но в домах у россиян и в их смартфонах российские разработки пока точно можно не ждать – они не в состоянии догнать мировых лидеров ни по производительности, ни по цене.
Подписывайтесь на наши каналы!
Наш канал Яндекс.Дзен
Канал в Telegram
Группа Одноклассники
Группа Вконтакте
Окончил Симферопольский университет экономики и управления в 2013 году по специальности «Финансы». Ответственный, грамотный и целеустремленный. Пишет о банках и современной экономике в целом.
«Насколько они российские?»
«…даже «Эльбрус» и «Байкал» производятся на мощностях компании TSMC на Тайване.»
О каких же российских производствах речь?
«Так что даже процессоры с ядрами тайваньского производства – уже большой шаг к импортозамещению. »
Кто же не знает автономную республику Тайвань в составе РФ. Кажется где то в районе Тьмутараканска? Не?
Да бабло они пилят.
Суть скорее в безопасности — Тайвань делает ровно то, что ему закажут, а архитектура и все остальное российского авторства.
Безопасность-это не только процессоры. Так что смысл?
Безопасность — это еще и софт. А он тоже российский.
Я вообще не понимаю повальное всепросральщеское нытье по поводу наших процессоров. Су-57 «вооружен» как раз процессорами Эльбрус 4С. Там несколько БЭЦВМ, в каждом целый кластер из этих процессоров. Вычислитедльная мощь Су-57 значительно превосходит таковую у F-22 и F-35.
А знаете, какие процессоры стоят в F-22 и F-35? На F22 стоит Intel — i960MX, который разработан в конце 80х годах и начал производиться в 90х. Он МЕДЛЕНЕЕ, чем самый старый интеловский процессор, с которым вы вообще работали в своей жизни. На F35 стоят PowerPC производства NXP на проектных нормах 90 нм )
Эльбрус стоит и на С-400, — только там более древняя версия МЦСТ-R1000. На С-500 будет стоять более новый Эльбрус уже с ядром Vliw.
Т.е, как видно, производительные процессоры стоят на многих современных военных системах. А ударные БПЛА с искусственным интеллектом, «умные» ракеты, системы ПРО? Требования к вычислительной мощи этих систем растут с каждым годом. Вы что, хотите оставить нашу страну без зонтика? Интересно, сколько вы проживете в эпицентре ядерного взрыва?
Да, софт российский…. Правда он Линокс, но наш, родимый.
В самолетах, где стоит I960MX, уже все поменяли с 2004-го года еще, так что новые самолеты с куда более производительными ядрами.
По поводу софта, то ядро — это Linux, в него встроили поддержку шифрования ГОСТ. Га гите лежали исходники для open-ssl с поддержкой этого алгоритма.
В принципе хакнуть процессор можно и без датасета аппаратно, но с датасетом это сделать проще, а наличие его в TSMC делает эту процедуру еще проще. Вряд ли 66 процессоров, засунутых в F22, делаются на мощностях за пределами США.
По поводу скорости, то тот же i960MX умеет очень быстро выполнять операцию XOR (исключающее ИЛИ, фактически инверсию битов единичной маски), поэтому его долго вставляли в контроллеры RAID. В принципе это было развитие архитектуры 8080, но у японцев оно в то примерно время не взлетело, поэтому и у американцев смысла не было дальше пилить процессор 5-го поколения (как раз RISCс сеперскалярностью, когда больше одной команды выполняется за такс)/ Сейчас практически все современные процессоры являются RISC-процессорами и умеют так делать.
По поводу параллельной компиляции — это полный бред, т.к. любой процессор сейчас имеет больше одного ядра и для него можно на том же CLang’е и Go очень хороший параллельный код сделать, но вот, например, самый быстрый веб-сервер — NGinx — наш, кстати, отечественный, работает по-другому — у него есть пул процессов и однопоточный механизм обслуживания этого пула, что позволяет избежать блокировок совместного доступа. Так что параллельность — это не всегда быстро, но для любого процессора с больше чем одним ядром можно задачу распараллелить, да и ожидания на io современные системы утилизируют, выполняя пока ждут что-то другое.
С-300 долгое время вообще на 133 серии сидели. А уж чего могли пихнуть тайваньцы в процессоры вообще никто не знает…
Зонтик, х******к, д******б что-ли ? Какой н***й ядерный взрыв в 2020 ?
Безопасность? Хуавей это расскажите, Тайваню сказали не принимать заказы от Хуавея и всё, ку-ку его процессоры…
Что за нытьё? Электроника в государстве нужна и точка. И развить производство электроники практически с нуля это задачка ещё та, потому что создавать нужно и сопутствующие сферы экономики, т.е. те благодаря которым электронные комплектующие будут создаваться, и те, которые эти комплектующие потом будут использовать. Задачка пипец какая архисложная… и нечего тут про ненужности, распилы и прочую бредятину нести…
Как раз с безопасностью тут плоховатенько… Если ты отдаешь техпроцесс на сторону (Тайвань-Китай и т.п.) — то в итоге очень легко получить в ответку — либо сделают копию, либо реверс-инжиниринг и поиск дыр в твоем изделии.
Кроме того — да, проц (микроархитектура, архитектура) — отечественный, дальше — некоторыми «неимоверными» усилиями — мы его делаем сами. НО — под него нужна таки обвязка — резисторы, конденсаторы, транзисторы, чипы сетевух, видео и т.д. и т.д… Печатки — да, умеем. А вот «требуху» — с Китая (пока, слава Богу, дружественного)…
Какой реверс-инжиниринг, если они их производят? Как себе производство процессора представляете? Вставляют секретную флешку, а на выходе процессор? Которые надо ревер-инжинирить?
Потом Китай и Тайвань делают процессоры эплу, конечно точно так же имея в руках все схемы производства. Повторили? Взломали?
Так то и айфоны производятся тоже в Китае! Так какие они американские?
Не все так просто БРО. Это тоже ВОЙНА, только на уровне технологий, раньше просто чертежи воровали, теперь все сложнее, ну или проще(смотря кто ворует), а деньги там тоже есть, но где на последних местах.
а зачем вы до сих пор воюете? не надоело?
Ты не поверишь, умник, но на Тайване делают ВСЕ процессоры мира. Кроме японских.
А если еще посмотреть на отечественное ПО. Одна операционка Звезда или Альт-8 чего стоят. Мало того что из них торчат OpenOffice и Firefox, так и тормозные настолько, насколько смогли сделать. Один распил бабла под бла-бла-бла о величии России.
Apple где производится? Тогда значит Apple все таки китайский?
Вот зачем вы пишете «Исключительно российское производство пока ограничено техпроцессом в 65 нм» если сами немного выше написали, что в прошлом году «Ангстрем-Т» был обанкрочен? Зачем врать то, нет у нас своего производства микросхем за исключением Микроновского 600 нанометров — и это где-то уровень конца 80-х — начала 90-х
Банкротство «Ангстрем-Т» означает лишь, что у производства появится новый хозяин. У нас — госкапитализм, и государству нужна эта фабрика, поэтому оно найдёт ей такого собственника, чтобы продолжил производство. Это как в США со сланцевой нефтью — компании разоряются, но оборудование остаётся, и как только цена повысится до уровня рентабельности, у него сразу возникнет новый хозяин.
Ангстрем-Т никуда не делся. Никуда не делась ни фабрика, ни специалисты, которые, кстати, там работают и свою работу НЕ останавливали.
ВЭБ просто передает весь завод государству, и все.
Кроме 600, Микрон имеет 180 нм, 130нм( это я еще там работал), 90нм, — на этих техпроцессах делаются те самые билетные RFID, микросхемы для паспортов, одна из модификаций Эльбруса.
Идут работы по 28нм, медленно, но идут, у меня на Микроне работают — друзья, однокурсники, соседи по общаге, и даже родственники, так что инфа из первых рук.
Проблема в том что рынка нет внутри страны, для того что бы окупать новейшие технологии чипы должны продаваться миллиардами, Или вы думаете просто так 5-7нм есть только у TSMC, которая захватила половину рынка ПП, А Интел продавая на 70 миллиардов в год все никак не прообьется сквозь барьер 14 нм.
Как раз производство самая сложная задача , а архитектуру можно было и западную использовать. СССР вполне успешно клонировал западные разработки и использовал их в оборонке.
А так мы используем неэффективную архитектуру по цене самолёта , да ещё и производим за границей. Недавно вот РЖД продали на миллиард комьютеров(вовсе не за 30 000!) , где процессоры 800 МГц. Фирма STM контроллеры с такой частотой уже производит!
В общем наши Жигули и Суперджет — это продукти мирового класса по сравнению с этим распилом.
Байкал и есть пример такого лицензированного производства, архитектура ядра MIPS. Есть один нюанс — сегодня лицензию тебе продали, а завтра отобрали. Или лицензировали только что-нибудь старое, а новое придержали для себя.
Кроме того, разрабатывая процессоры на основе лицензированных компонентов, всё равно не получится выйти за пределы ограничений, установленных разработчиком исходной системы.
Вот поэтому и нужна своя архитектура.
Кстати, производительность процессора далеко не только тактовой частотой определяется.
Кроме клонов типа ЕС ЭВМ в советском союзе были еще и БЭСМы и те самые Эльбрусы (1-й, 2-й, 3-й — не успели закончить) и машины были ни как не хуже INTEL. Были и тогда идиоты, стремившиеся клонировать. А потом появлялись либерасты -Пентковские…
Да, коррупции и бесполезных заказов в стране много. Очевидно что 150 млн. человек не могут конкурировать или , если хотите, противостоять миллиардам КИтая, Индии, 500 млн Европы и 500 млн англосаксам. Выход один — роботоизация экономики. Пусть работают везде роботы. Вырастет на порядок производительность. Роботы это чипы.
Чипы это базис экономики 21 го века. Но путь долгий. Китайцы сколько лет (20?) к Хувэю шли.
Конечно нужно с чубайсопланшетниками наводить порядок. Но финансировать свою электронику, жестко требуя выходы на плановые показатели просто жизненно важно. Или мы станем банановой республикой!
«… Изначально сама идея производить в России процессоры была связана с вопросами безопасности – некоторые данные просто нельзя обрабатывать на компьютерах с процессорами Intel или AMD, которые сохраняют риски утечки данных….» — конец цитаты.
Гнать нефть, газ и прочее сырьё и быть довольными ?
Ну так японцы и южнокорейцы тоже начинали производство автомобилей и электроники практически с нуля, а теперь США душат.
Да и до тридцатых годов 20 века у России/СССР НЕ БЫЛО ТАНКОСТРОНИЯ, а сейчас страна в числе лидеров.
Как и в ракетостроении.
Дорогу осилит идущий.
танкостоение было и до революции и после. не было крупной серии.. но коммунисты понимали что деньги потраченные на оборону — это необходимость. хотя чудес было — один Курчевский чего стоил.. или проект летающей подводной лодки .. как вам.. по танкам — до 30х танков(в современном понимании) то толком ни у кого не было.. бронеповозки с противопульной броней — это не танки..
Японцы и южнокорейцы начинали производство оборудования первым делом тем, что легли под США во всех смыслах (Япония отказалась даже от своей армии). Хотите, чтобы было также — разделите Россию на несколько маленьких государств, отдайте Крым, исполняйте волю США во всем, и вам построят фабрику. Может быть. А может быть и не построят — просто истребят половину населения, а другая половина будет просто нефть хозяевам поставлять.
Легли весьма в интересной позе — им за 14 миллиардов долларов подарили технологий на 180. Когда спохватились, на рынок США уже бодро полезли первые Тойоты за $320 — иена тогда стоила фантастически дёшево.
военная техника должна основываться на российской электронике
Уже лет 10 – 15 назад процессоры упёрлись в непреодолимый предел производительности: их рабочая тактовая частота редко превышает 3 ГГц. Ни уменьшение технологического процесса (14 нм., 10 нм., 7 нм., перспективные 3 нм. и менее), ни использование самых быстро переключающихся транзисторов в электро-схемах, ни увеличение напряжения, не дают ощутимой прибавки быстродействия современным процессорам…
Нынешний процессор – квадратная пластинка кристалла кремния размером в 2,5 сантиметров, на которую в несколько десятков тончайших строго упорядоченных слоёв нанесено примерно от 100 миллионов до 700 миллионов микроскопических транзисторов и других элементов электрической вычислительной системы.
Учитывая, что скорость электрического тока в проводнике – 300 тысяч километров секунду, тактовая частота процессора – 3 ГГц., все сигналы, обрабатываемые процессором, только двух видов: либо 1 (есть ток), либо 0 (нет тока), то за время одного такта электрический ток-сигнал успевает пройти расстояние всего лишь десять сантиметров. Если процессор – квадрат со сторонами 2,5 см., то по диагонали этот квадрат будет уже более 3,5 сантиметров. И если какому-либо из многочисленных электрических сигналов потребуется пройти из одного угла электрической цепи процессора в другой, то он может просто не успеть до начала следующего электрического такта процессора, учитывая, что электрическому сигналу нужно не только совершить множество транзисторных переходов коллектор-эмиттер-база с накоплениями нужных для срабатывания электрических зарядов, но ещё и пройти эти самые 3,5 сантиметров не по кратчайшей прямой линии, а по миллионам изгибов проводников, поворотов, обходов…
Но если какой-либо сигнал не успевает прийти из одной части процессора в другой, то процессор вынужден принудительно уменьшать тактовую частоту с рекордных для него 3 ГГц., уже только до 2 ГГц., или до 0,5 ГГц., и даже меньше, чтобы избежать ошибок при наслоениях следующего сигнала на незаконченный предшествующий, из-за чего компьютер зависает и требует остановки и полной перезагрузки.
Спрямление проводников между дальними транзисторами в плоском чипе не всегда возможно, так как, при высоких частотах электричества, любой относительно прямой провод становится мощной излучающей антенной, быстрой теряющей высокочастотный электрический ток, нарушающей электромагнитными помехами работу близко расположенных в процессоре соседних таких же проводников. Чтобы высокочастотные импульсы тока всё-таки доходили до отдалённых транзисторов в плоском процессоре, приходится увеличивать напряжение электрического тока в наиболее длинных проводниках тока, а часто и во всём процессоре, что приводит к его перегреву или даже к перегоранию и разрушению. Перегрев прямых проводников при передаче высокочастотных импульсов в процессоре частично снижается увеличением толщины этих проводников электричества, отведением сильно выделяющегося тепла в систему охлаждения и дополнительной многослойной термостойкой изоляцией с защитным экранированием всех соседних проводников и транзисторов.
Иногда в процессоре проще сделать большее количество изгибов тонких проводников, чтобы не повышать электрическое напряжение в них. Каждый короткий электрический импульс в проводе образует гребень высокочастотной электрической волны. Чтобы этот провод не стал излучающей антенной, его длина должна быть существенно короче длины волны электрического колебания (тактовой частоты). Если расстояние между транзисторами в высокочастотном процессоре большое, то их специально соединяют не кратчайшим прямым проводком, а длинным, но ломанным и зигзагообразным, со множеством поворотов. Тогда по существенно удлинённым проводкам каждый сигнал между транзисторами будет доходить со значительной задержкой, что приведёт к нежелательному общему снижению тактовой частоты процессора.
Кроме того, огромное количество близко расположенных параллельных и пересекающихся микроскопических проводков между транзисторами в процессоре в некоторых случаях могут образовывать пространственную катушку индуктивности с паразитными электрическими и магнитными токами, пластинки конденсатора, губительно накапливающие электрические заряды и затем выплёскивающие их в самый неподходящий момент, или соленоид, превращающий электричество в тепло, способное расплавить часть элементов процессора, и резисторы, которые своим сопротивлением при некоторых частотах тока также ведут к непредсказуемым побочным явлениям.
Чтобы уменьшить длину множества проводков электрического тока между транзисторами процессора, нужно радикально уменьшать расстояние между всеми транзисторами процессора и располагать их не на распластанной плоскости квадратного кристалла, а плотнее сгруппировать транзисторы в микроскопический плотный равносторонний объёмный кубик или даже в шарик.
На обычном кристалле 2,5х2,5=6,25 см2 двухмерного процессора умещается около 125 миллионов транзисторов – в среднем по 11 180 транзисторов вдоль квадратного кристалла (447,2 на каждый миллиметр) и примерно по столько же транзисторов поперёк стандартного чипа. Но если эти транзисторы расположить компактнее – по пространственной форме ближе к трёхмерному и равностороннему кубу, то такие же 125 миллионов транзисторов, тех же размеров, легко уместятся в крохотный кубик, размером всего лишь 1,2х1,2х1,2 миллиметров, в каждой грани которого будет в среднем по 500 транзисторов в длину этого кубика, по 500 транзисторов в его ширину, и по 500 транзисторов в его высоту.
Расстояние между самыми дальними транзисторами в таком крохотном кубовидном процессоре не будет превышать двух миллиметров. А с учётом того, что между более плотно размещёнными транзисторами значительно сократится длина различных проводников со своими достаточно толстыми изоляторами, то между этими транзисторами освободится очень много места в таком кубике-процессоре, и транзисторы можно будет располагать ещё в несколько раз плотнее. Более того, с уменьшением расстояния между транзисторами в процессоре и с уменьшением электрического напряжения открываются большие возможности существенного уменьшения размеров не только проводков, но и самих транзисторов. Эти меры позволят увеличить рабочую тактовую частоту трёхмерного объёмного процессора в сотни раз по сравнению с плоской микросхемой, и отпадает надобность в её охлаждении.
Невероятное быстродействие компактного объёмного чипа ещё больше явит своё превосходство перед плоской микросхемой, если в объёмный микроскопический процессор вживить такую же объёмную компактную и быструю оперативную память.
Остаётся только заняться разработкой технологии изготовления компактных кубовидных чипов. На первых порах, вероятно, придётся использовать уже отработанные приёмы производства двухмерных плоских чипов, увеличивая на каждом крохотном кристалле количество слоёв в сотни и даже в тысячи раз.
Мысль интересная, но проводники греются, а охлаждать объемный процессор гораздо сложнее. Почему сейчас как раз возникают сложности у той же АМД — техпроцесс лучше — уже до 7 нм дошли, а частоту увеличить сложно из-за проблем с охлаждением, площадь отвода тепла уменьшилась ибо сам кристалл стал маленьким. Да он передает на пластину — но не так эффективно. Если создавать объемный процессор — то нужно продумать систему отвода тепла, кубическая форма явно не способствует охлаждению транзисторов расположенных внутри. Нужна система со сквозными отверстиями и медными или серебрянными каналами для отода тепла.
Как Вас, однако, понесло… Электроны бегают по кристаллу из конца в конец)))))))
Прогресс процессоров (в частности) и микросхем в целом в частоты порядка 4-х Гигагерц произошел вовсе не из-за длин пробега электронов внутри — Вы в принципе не представляете работу и их устройство заявляя подобные вещи.
По сути уменьшение толщины слоев процессора делалось для уменьшения паразитных тепловыделений и снижения энергопотребления — тонкий слой полупроводника легче проводит токи (с меньшими потерями в тепло). При этом снижается его изолирующая способность — при более высоких напряжениях «пробивает» соседние слои. Значит и напряжение нужно снижать. Опять в малый размер можно упаковать больше транзисторных «сборок». При этом увеличивается эффективность самих транзисторов и подводящих элементов, за счет приближения к границам «скин-эффекта». Попутно становится проще отводить тепло, которое выделяется в меньших объемах. Здесь много факторов, оказывающих суммарное действие, не только те которые я назвал.
Однако основным фактором становится срыв электрона с проводника за счет высоких частот — когда длина волны начинает превышать толщину проводника — образуется уже не электрические ток, а поле. Физически невозможно удержать электроны в тонком проводнике на сверхвысоких частотах. Поэтому и «уперлись».
Нынешние 5ГГц, к примеру, в процессорах — «математические». Такой физической частоты там нет. Этот показатель давно стал называться «тактовой частотой», не имеющей отношения к реальным процессам внутри «камня». Хотя конечно на заре «камнестроения» это была физическая величина электрического тока. Например 12 Мгц в 285 процессорах.
Для простоты понимания возьмите микроволновку — там как раз 2,3-2,5 Ггц. Разумеется, срыв электронов в СВЧ-волну там происходит целенаправлено в магнетроне, однако не стоит думать что это происходит только из-за «специальной» формы магнетронной камеры — она лищь способствует «естественному» процессу и улучшает генерацию СВЧ-волны. Но в печке это и нужно, а вот в процессоре это только быстрее его «поджарит».
Учитывая многопоточность современных процессоров — тактовая частоста — это сегодня просто показатель «математических» способностей, а не характеристика колебаний электрического тока внутри процессора.
После фразы: «Скорость электрического тока в проводнике – 300 тысяч километров секунду» дальше можно не читать. 300 тысяч километров в секунду — это скорость распространения электромагнитной волны вдоль проводника. Электрический ток — это, по определению, упорядоченное движение электронов. Дрейфовая скорость электронов в проводнике под воздействием внешнего поля — менее 0,1 мм в секунду.
Изложено по существу,
а что скажете о процессорах Intel Core 10-го поколения с частотой до 5.3 ГГц?
«Это означает, что на одном квадратном миллиметре кристалла процессора современного смартфона (например, Samsung Galaxy S10 Lite – построен на Qualcomm Snapdragon 855) содержится в 1500 раз больше транзисторов, чем на такой же площади процессора 1970-х годов.»
Автор дилетант и школьник. Если линейные размеры элемента в 1500 раз меньше, то на единице площади их будет в 1500*1500 раз больше. Если Автор простых вещей не понимает, то его более сложные аргументы можно не читать.
+1
Радует, что есть внимательные читатели. А автору — в среднюю школу, учить математику.
Эх, меня обогнали, я тож заметил. Но хотя бы уточню, 10000 / 7 = 1428,57, а квадрат — 2.040.816 раз
Технологи подстраиваются под закон Мура (теперь уже не для тактовой частоты, а для плотности процессоров). Подбирают новый техпроцесс так чтобы плотность увеличилась примерно вдвое: 45, 32, 22, 14, 10, 7
+1
—
в профиль автора загляните: окончил университет, специальность «финансы». То бишь, гуманитарий. Я раньше удивлялся, как люди с высшим образованием могут делать такие ляпы…, а потом потихоньку выяснил, что это не досадная ошибка, они реально не понимают/не помнят элементарное из школьной программы (например, что площадь растет в квадрате. а объем в кубе) и спокойно живут с этим, делают карьеру.
Дочитал до этого места и полез писать комментарий, потом подумал, наверняка есть умные люди, которые это уже написали. Мальчик не знает элементарной геометрии, а уж про то, что современные процы уже совсем не планарные….
В основе структуры построения процессоров Intel лежит архитектура нашего суперкомпьютера «Эльбрус»,созданного в Институте точной механики и вычислительной техникой под руководством Всеволода Сергеевича Бурцева. В конце 80-х кажется. СССР тогда был в лидерах по разработке вычислительной техники. А сейчас пытемся вернуть былое могущество…посмотрим.
грабить проще чем создавать поделил с подельниками и мотай жить за бугор, а вы тут хоть живьем ешьте друг друга…
ТУПЕЕ ДАВНО НИ ЧЕГО НЕ ЧИТАЛ, КАКИЕ ОНИ НАШИ ЕСЛИ ИХ ПРОИЗВОДЯТ НА Тайване, у меня есть шуруповерт Победа сделан в Китаее бренд Российский но я же знаю что это Г****О Китайское и со шмотками такаяше ш****.
Уровень автора виден в мелочах. Если линейный размер стал меньше в 1500 раз, во сколько раз больше станет количество элементов на кв. миллиметр? Вообще-то в 2250000 раз. (ну, проверьте на тетрадных клеточках! Чтобы закрасить квадратик 2*2, надо закрасить 4 квадрата 1*1!).
В статье не сказано главное: продукт высоких технологий в мире дешевеет потому, что цена разработки делится на тираж. Даже если платить разработчикам в 10 раз меньше, но выпускать процессоры только для спецслужб — цена будет космической. Да и как не крути, в том же Интеле работает больше нобелевских лауреатов, чем их в России вообще было за последние полвека.
Вы еще забыли написать, как наше государство их кидает — погуглите историю с заказом от МВД. Ребятам не перевели аванс за большую партию, а потом еще в суд подали, дескать в договоре не было сказано, что без аванса они не будут выполнять работы в полном объеме.
Своей ОС — нет, перелицованный Линокс — ни разу не свой. Насчет распараллеливания — чувствуется агитка от производителей. Вообще-то распараллеливание есть даже в обычном VC года с 15-го, да и что говорить про «уровень компиляторов», если у нас нет своих компиляторов сколько-нибудь приличного уровня.
Да о каком импортозамещении речь. Заводы на тайване, литография в китае. Смысл импортозамещения это во первых, уверенность в отсутствии интегрированных схем, но при таком подходе ни о каком отсутствии даже думать не нужно, во вторых, завтра тайвань скажет мы не хотим делать для раски федераски процы, нам запретило международное сообщество и ЧЁ?
Короче весь этот урапатриотизм нужно запихивать в урну, и начинать честно работать, при этих правителях — — цель недостижима. Поэтому не нужно быть папуасами и радоваться стёклышку или зеркальцу, а трезво смотреть на вещи.
Враньё называть враньём, а правду правдой.
Вот например эта статья враньё.Никакого импортозамещения нет и близко. Тайваньско-китайско-эрефский процессор и шведско-английско-эрефский софт. Кстати при подключении к глобальной сети или при наличии радиопередатчика сети блютуз или вайфай эти процессоры позволяют извлекать данные либо блокировать работу на аппаратном уровне — так то.
Статья информационная, но охватывает проблему лишь частично. У каждого продукты созданного человеком имеется своё предназначение, его идея, цель, средства и трудозатраты. Кончно желательно иметь отечественное производство микропроцессоров, и к этому следует стремиться, чтобы конкурировать на мировом рынке. Только в этом сложном технически и технологически у РФ шансов в настоящий момент не просматривается.
Идея хорошая: иметь отечественное производство современных микропроцессоров, несмотря на их стоимость и цену. Под такую идею требуются миллиардные вложения и классные специалисты, технологи прежде всего. классных технологов в РФ не жалуют, платят им маленькие зарплаты, а потому их даже в перспективе на народится.
Цель создания отечественного микропроцессора — исключить возможность встройки в микропроцессор элементов его несанкционированного самим пользователем управления. Цель хорошая, но когда его производством занимается иностранное предприятие, гарантировать выполнение цели нельзя.
Средства для достижения — государственный бюджет, бочка с дном, а не бездонная, поэтому средства всё таки ограничены, доходами жителей РФ, которые итак в среднем не велики.
Трудозатраты на это достаточно большие, они никогда не окупятся, так как у конкурентов они являются достижениями прошлого, а у РФ достижением сомнительного будущего.
Однако, несмотря на печальные выводы по каждому их рассматриваемых пунктов проблемы выпуска современных микропроцессоров в РФ, следует знать главный козырь: сто лет назад люди жили впоне нормально без микропроцессоров: Природа не предусматривала их создание. Потому, мы выживем и вполне успешно проживем собственным умом с мозгом, а если понадобится даже с чужими заграничными микропроцессорами, если наши управленцы будут разумны и зависимы от жителей России: иметь меньше дури и знать своё реальное место в глобальном мире, соблюдать Закон Меры.
Количество роботов, как и количество людей должны соответствовать возможностям ресурсов места их проживания. Ресурсы нельзя расходовать зря на явно неосуществимые идеи и проекты. Природа мстит за самонадеянность и дурь.
«и знать своё реальное место в глобальном мире, соблюдать Закон Меры.» — наше место в этом «Мире» нам давно определили. Это разделенный немыслимым кол-вом границ народ после инициированного развала РФ. Большая часть этого народа будет не гражданами на своей родной земле. Самосознание должно полностью угаснуть по замыслам «Мира».
Да, природа мстит за дурь. Дуракам, сдавшим свою землю она жестоко отомстит. Превратив в периферийные колонии «Мира», поставляющие за бесплатно нефть, лес, газ и красивых баб в бордели «Мира».
У нас нет иного пути, как сопротивляться планам этого «Мира» на счет нас. Это вопрос банального выживания. В этом весь ужас и определенные плюсы. Хотим мы того или нет, но нам придется карабкаться по лестницы развития вверх. Авось и вылезем. Дело тут вовсе не в политической системе или в чем-то еще. Это лишь надстройки, которые можно будет сменить в более спокойной обстановке. Главное развитие без каких-либо серьезных внутренних потрясений. Остальное приложится.
Надо производить свои микропроцессорные средства, даже если сейчас они на порядки дороже, чтобы страна стала в электронном плане самодостаточной. В конце-концов и в нашей микропроцессорной «отрасли» будут прорывные решения, например, как когда-то появление Мультиклета.
А зачем изобретать велосипед?
А, вот что касается безопасности…
Согласен, что безопасность — превыше всего.
Скорость нужна при ловле блох, но лучше опередить появление оных… )))
«Это означает, что на одном квадратном миллиметре кристалла процессора современного смартфона (например, Samsung Galaxy S10 Lite – построен на Qualcomm Snapdragon 855) содержится в 1500 раз больше транзисторов, чем на такой же площади процессора 1970-х годов.»
С геометрией у автора плохо очень! ?
А при чём тут геометрия?
Человек говорит об увеличении количества на той же площади.
Зачем изобретать велосипед? Был замечательный советский процессор КР580ВМ80А, вот его и надо было развивать. Ну или, на крайняк, изготовить функциональный аналог Z80.
Скептикам и тем кто против!
А помните-ли, как раздолбали Югославию лет 30 назад?
Доблестные воины говорили: только придите к нам, мы вас зубами и штыками!
Защитим нашу Родину! А их НАТО смешало с грязью из-за облаков.
И ещё вопрос, где наши заводы по производству чистого кремния?
Дешёвая электроэнергия есть, сроительство планировали, и что?
Там, где я работал — острая нехватка грамотных инженеров, технологов.
Вузы же назвали университетами, где выпускают менеджеров, юристов,
программистов для выпуска рекламы.
Что будем делать, господа?
«Что будем делать, господа?»… — Продолжать делать «Ютафоны» , читать и писать комментариях , что ОНИ пусть и хуже — зато наши , а нам — «сойдет и так» ! А что еще ? Это все ,что «господа» к которым Вы обращаетесь , могут …
Не, будем ныть и говорить как всё плохо, пока не отключат банковскую систему или инетрнет, потому что мы Германии газ решили продвать. Либералы одноклеточные создания, ей богу.
