Тайваньская компания TSMC полностью прекратила производство и поставки продукции в Россию, сообщило Центральное информационное агентство Тайваня. TSMC — крупнейший в мире производитель полупроводников с большой долей рынка. В первом квартале 2021 года она генерировала 54% мирового объема чипов (статистика TrendForce).
Intro
Вопрос о «русских процессорах» можно рассматривать с разных сторон, например, как «представление матери кузимы» или «ответ Чемберлену». В конце концов, наш сыр — это бульдозер с плесенью, почему импортные переработчики хуже? Пошли они в жопу, пусть скрипят под катками всех экранопланов в стране! Дайте нам русский кремний!
Конечно, это ужасный популизм. На самом деле, стоит задуматься об этом. Если зависимость российского потребителя от «Добло» и маскарпоне временная, то микроэлектронные компоненты сегодня есть буквально везде. Большинство из них — иностранного производства.
Вот викторина. Может ли сыр считаться российским, если линии по переработке российской молочной продукции контролируются импортными переработчиками и менеджерами? Есть ли в этом что-то плохое или ничего плохого? В конце концов, мы жили десятилетиями, покупая электронику оптом. В настоящее время они повсюду. Она помогает управлять транспортом, денежными потоками, производством и торговлей.
Теоретики заговора говорят, что это плохо. Когда прекращаются поставки основных кремниевых компонентов, основные ИТ-системы перестают работать. Или, что еще хуже, может оказаться, что ублюдки в нужный момент подложили в процессоры, управляющие ответственным государственным управлением, взорвавшийся завод по производству материалов или прошивок.
При сегодняшних процессах производства наноразмерных чипов к ним можно приспособить все, что угодно. Конечно, чтобы предотвратить это, существует несколько аккредитованных лабораторий, которые ищут недокументированные особенности в аппаратном обеспечении стратегически важных систем. Однако эти тесты относятся к математической статистике. Из огромных партий отбирается очень мало образцов для тестирования. Как говорится, «на ранней стадии» лучше начать наращивать запасы процессоров.
Однако развитие отечественной микро- и наноэлектроники — это не только вопрос национальной безопасности. Самое важное — это люди, вовлеченные в процесс разработки. Повышение производительности процессоров — сложнейшая задача многофакторной оптимизации, требующая работы квалифицированных инженеров, программистов и заводского персонала. Если бы сыроделы позволили мне, люди, способные выполнять такие задачи, были бы для правительства гораздо более ценным ресурсом, чем хранилища сыра.
Горы и озера
Сегодня даже далекие от ИТ люди слышали о «наших» процессорах «Эльбрус» и «Байкал» — гордости отечественной перерабатывающей промышленности. Однако не все знают, какие конкретные разработки стоят за этими известными именами.
Термин «Эльбрус» представляет собой важную историческую ветвь в развитии домашней вычислительной техники: многопроцессорные компьютерные системы, разработанные с 1970-х по 1990-е годы, и решения, доступные в Купить — это существенно разные машины (а сегодняшние микропроцессорная) архитектура. С этим именем связана целая группа компаний — MCST named I.S., INEUM Brooke иElbrus2000. В то же время «Эльбрус» является торговой маркой для микропроцессоров и компьютеров, разработанных и произведенных МЦСТ.
Основу модельного ряда «Эльбрус» составляют три различные системы на одном кристалле (SoC).
- Эльбрус-2С+» — это гибридная версия 2011 года с двумя ядрами на базе архитектуры ELBRUS и четырьмя ядрами многоядерного цифрового сигнального процессора (DSP), разработанного научно-производственным центром «Элвис».
- 2013 «Эльбрус-4S», четырехъядерный процессор на базе архитектуры ELBRUS с четырехъядерным DSP, разработанный научно-производственным центром «Элвис».
- Первая партия была выпущена в 2014 году, а в 2015 году появился «Эльбрус-8S», флагман с восьмиядерным процессором.
Хакер #202. скажи «нет» моему брату!
Разработка системы на чипе «Эльбрус-1С+» должна быть завершена в том же году. Это эволюция энергоэффективного решения ядра Эльбрус-1С с интегрированным графическим ядром. Его технические характеристики таковы: ядро работает на частоте 1 ГГц, до 25 функций за такт, 2 МБ кэш-уровня, два канала DDR3-1600. Все, что нужно в планшете!
Блок-схема новейшего восьмиядерного процессора Эльбрус-8С
В целом, дорожная карта «Эльбруса» рассчитана до 2021 года и прогнозирует появление 16 или 30 двухъядерных моделей.
Дорожная карта Эльбруса. Перспективы: 32 ядра и 10 нанометров
Поскольку «Эльбрус» — это тоже компьютер, в линейку продуктов MCST входят чипы KPI и KPI-2 («контроллеры периферийных интерфейсов»), которые обычно переводятся как «южные мосты».
Первая серия KPI-2 была выпущена в 2014 году. Контроллеры поддерживают спецификации шин SATA, USB 2.0, Gigabit Ethernet и PCI Express 3.0. Это означает, что ПК «Эльбрус» могут быть оснащены высокоскоростными видеокартами и другими государственными Современные периферийные устройства .
Эльбрус КПИ-2. южный мост России, пожалуйста!
В целом, «Эльбрусская стройка» представляет собой строгий систематический подход. Она направлена как на разработку архитектурных решений и их реализацию в кремнии, так и на создание на их основе различных компьютеров, от многопроцессорных до персональных компьютеров и даже ноутбуков.
В этом, похоже, и заключается секрет независимости от иностранных технологий: принять архитектуру «Эльбрус», построить на ее основе процессор «Эльбрус» и использовать его в компьютере «Эльбрус». Осталось только внедрить эту матрицу в государственные службы, Министерство обороны, специальные службы и промышленность.
От ISA к IP-ядрам. Производить или лицензировать?
Производство микропроцессоров в промышленных масштабах — это сложный, многоуровневый процесс. И первым шагом является выбор архитектуры набора инструкций ядра (ISA — Instruction Set Architecture). В принципе, есть только два варианта: либо разработать этот ISA самостоятельно, либо лицензировать его стороннему разработчику.
Импровизированное развитие — это путешествие в неизвестность, с крайне непредсказуемыми результатами. Слишком много факторов влияют на эффективность и жизнеспособность МСА. Она не может конкурировать с существующими решениями, которые разрабатывались и совершенствовались на протяжении многих лет.
Лицензирование ISA намного проще. Все, что вам нужно сделать, это проверить владельцев авторских прав (IP), имеющихся в ISA, на предмет наличия функциональных решений.
Ветви дерева архитектуры ISA. За каждой веткой находится длинный ряд задач разработчиков.
Опять же, существует два основных варианта — CISC и RISC. Разработкой на базе CISC (Complex Instruction Set Computing) сейчас почти полностью занимается Intel. В результате появилась знаменитая архитектура IA-32 (также известная как x86) и x86-64, разрабатываемая с конца 1970-х годов. IBM, Motorola, VAX, PDP, MOS и Zilog внесли значительный вклад в развитие CISC.
Доступны лицензии ISAx86 и x86-64. Примерами успешных и неудачных лицензиатов являются AMD, VIA и Cyrix. Существуют также реализации ISAx86 с открытым исходным кодом для открытых ядер, например, проект Zet. Но, конечно, первое слово остается за Intel — она является основным пользователем собственного ISA, и конкурировать с ней невозможно.
Другое дело — архитектуры с сокращенным набором команд (RISC). Генеалогическое древо этой категории ISA более расходится. Первоначально он имел два корня. MIPS (микропроцессоры без взаимосвязанных конвейерных этапов), корни которого уходят в исследования Стэнфордского университета, и Berkeley RISC, продукт исследований Калифорнийского университета в Беркли.
У ISA MIPS есть владелец ИС — компания ImaginatiomTechnologies. Между тем, проект Berkeley RISC породил несколько отраслей ИС. Наиболее известные из них — ARM, SPARC и DECAlpha.
Компания ARM была основана в 1990 году компаниями Acorn Computers, Apple и VLSITechnology для массового производства RISC-процессоров. В 1998 году Apple закрыла производство портативных устройств Newton и продала свою долю в ARM.
Владельцы IPMIPS и поставщики BerkeleyRISCIP готовы лицензировать свою интеллектуальную собственность, за исключением DEC Alpha ISA, которая умерла в 2003 году; IP-ядра на базе MIPS используются в телекоммуникациях и игровых консолях, а ISA SPARC (Fujitsu является крупнейшим лицензиата) является основой для высокопроизводительных серверных платформ.
Известно, что большинство SoC для смартфонов и планшетов основаны на решениях ARMIP. Так, микропроцессор Kirin, лежащий в основе смартфона Huawei Honor производства HiSilicon Technologies (входит в состав Huawei), основан на ARM (IP-ядро и IP-графическое ядро), Imagination Technologies (IP графическое ядро) и Vivante (IP графическое ядро).
AMD и Intel прекратили поставки процессоров в Россию. Они устно проинформировали об этом отечественные компании. Иностранные процессоры могут заменить озеро Байкал и гору Эльбрус в России. В Омске уже создан первый ноутбук BITBLAZETitan, работающий на процессорах «Байкал-М».
Разработчики ищут «укрытие»
Инсайдеры, предоставившие информацию Washington Post, быстро заявили, что среди чипов, которые TSMC больше не производит и не поставляет, есть процессор под названием «Эльбрус-«. Они были разработаны МЦСТ.
Редакторы CNews спросили представителей MCST о прогнозах компании относительно того, как могут развиваться события. ‘Мы все еще изучаем изменившуюся ситуацию. У нас пока нет никаких прогнозов. Ответственность за разработку российских ядер и процессоров в любом случае лежит на нас», — заявили они CNews.
Информаторы Washington Post не упомянули процессоры Baikal, но, похоже, что решение TSMC относится и к ним. Представители Baikal Electronics сообщили CNews, что не получали официального уведомления от TSMC о приостановке или полном прекращении сотрудничества после 27 февраля 2022 года.
По их словам, санкции, наложенные TSMC, «носят очень строгий характер». Они подчеркнули, что в настоящее время ждут, когда ситуация прояснится, и что тем временем рассматриваются возможные варианты.» Они будут изучать документы, которые были обнародованы, и планировать Дальнейшие действия. ‘Мы еще не получили официального уведомления от TSMC о расторжении контракта’, — сообщил CNews представитель компании BaikalElectronics.
Пострадает только Россия
Согласно отчету, Россия уязвима для санкций TSMC, поскольку не производит необходимых объемов потребительской электроники или микросхем. В частности, в регионе нет современного полупроводникового производства. Например, компания «Микрон» увеличила выпуск продукции только до 65 нм. Этот процесс был освоен компанией Intel в США около 20 лет назад.
Неспособность TSMC построить и поставить «Эльбрус», а также использование устройств на базе этих чипов станет первым ударом по российским военным и спецслужбам, считает Костас Тигкос, аналитик компании Janes, занимающейся военной разведкой и основанной в Великобритании. Он сказал. Он назвал потерю TSMC ChipAid «разрушительной» для России.
TSMC не потеряет свои контракты с Россией из-за крупных заказов от компаний за пределами России.
Российские власти также проводят политику импортозамещения, предполагающую демпинг иностранного программного и аппаратного обеспечения в других секторах, включая банковский. Байкал и Эльбрус часто предлагаются в качестве альтернативы процессорам Intel и AMD.
Награды за слияние данных: синергия разнородных данных станет неотъемлемой частью бизнеса, науки и государства
По мнению экспертов, TSMC нанесла России как минимум один конкретный удар. В то же время ни компания, ни полупроводниковая промышленность в целом не пострадают от инцидента. Такого мнения придерживаются представители Ассоциации полупроводниковой промышленности (SIA), в которую входят крупнейшие производители микросхем.
‘Влияние новых правил может быть значительным, но Россия не является важным прямым потребителем полупроводников. Она составляет менее 0,1 процента мирового рынка микросхем», — сказал президент SIA Джон Нойффер.
Времени на подготовку было предостаточно
О том, что TSMC присоединится к антироссийским санкциям, впервые стало известно утром 25 февраля 2022 года. Однако эта возможность резко возросла в конце декабря 2021 года, когда президент США Джозеф Байден объявил о введении технических ограничений, если эскалация конфликта между Россией и Украиной.
То, что это может повлиять на TSMC и ее российских клиентов, тем не менее, можно было предвидеть. У США есть похожий опыт: в мае 2020 года американские власти запретили TSMC производить процессоры Huawei в Китае, который уже давно находится под санкциями. Компания Huawei восстановила доступ к процессорам (28 нм и ниже), которые впоследствии были сняты с производства, но новые спецификации сборки из арсенала TSMC по-прежнему недоступны. Для сравнения, TSMC сейчас пытается покорить 3-нм топологию, одновременно готовясь к более продвинутому 2-нм выпуску.
Модуль управления уязвимостями от Security Vision: как обнаружить и устранить уязвимости в ИТ-инфраструктурах
Решения TSMC затрагивают не только MCST и «БайкалЭлектроникс». Например, в конце июля 2021 года клиентом тайваньского поставщика стал Центр проектирования микроэлектроники Molt System, созданный при Московском государственном университете в начале прошлого десятилетия. Она договорилась с TSMC о производстве чипов с собственной архитектурой.
Компания «Ядро», известный российский производитель серверов и систем хранения данных, также планировала разработать собственные процессоры. По данным CNEWS, в начале 2021 года он должен был создать для этой цели дочернюю компанию под специальным названием Yadro MicroProcessors, создав 12 или 6 нанометров в архитектуре RISC-V. Согласно отчету, Ядро хотел производить их на заводе TSMC.
В целом, «Эльбрусская стройка» представляет собой строгий систематический подход. Она направлена как на разработку архитектурных решений и их реализацию в кремнии, так и на создание на их основе различных компьютеров, от многопроцессорных до персональных компьютеров и даже ноутбуков.
Новые системообразующие предприятия
Правительство России может признать отечественную компанию «Байкал Электроникс», которая разрабатывает «Байкал», и «МЦСТ Процессоры», которая разрабатывает процессоры «Эльбрус», загрузочной компанией.
Такая структура предоставляет организации ряд преференций, включая налоговые отсрочки, субсидии, государственные гарантии по займам и многое другое.
Если российский производитель процессоров будет включен в список проектов загрузки, это позволит перенести производство чипов с TSMC на китайскую фабрику на Тайване. Месяц назад компания TSMC приостановила производство и отгрузку своей продукции в Россию.
Компьютеры из российских комплектующих
Денис Анциферов, технический директор производителя компьютеров IRU, сообщил, что компания планирует начать продажи компьютеров на базе российских процессоров «Байкал-М» в первой половине этого года. По его словам, российские чипы можно сравнить с относительно экономичными моделями зарубежных поставщиков, работающими на базе Intel.
По сравнению с HP или Lenovo, модели Baikal стоят на 15-20% дороже, поэтому продажи поначалу будут невысокими», — говорит Анциферов.
Он добавил, что у российских чипов есть перспективы из-за отсутствия компонентов на мировом рынке. Более того, клиенты хотят покупать российские устройства и теперь имеют к ним доступ.
Эльдар Муртазин, ведущий аналитик Mobile Research Group, считает, что в этом году в России можно будет приобрести около 60 000 компьютеров с российскими процессорами, но через 10 лет это число увеличится до сотен тысяч, если устройства окажутся менее конкурентоспособными и менее дорогими Этот показатель может увеличиться до сотен тысяч.
Выпуск ноутбуков с процессорами «Байкал»
Министерство науки и технологий обсуждает выпуск партий ноутбуков с российскими процессорами с зарубежными производителями электроники Lenovo, HP и Acer.
Начало промышленного производства ожидается в 2023 году. В ближайшее время ожидается начало переговоров по крупной розничной сети.
Эльдар Муртазин сообщил, что в настоящее время обсуждается резервирование 50 000 отечественных процессоров различными производителями. Около 10 000 из них хотят купить HP, а остальные будут распределены между Lenovo и Acer до конца года. Эксперты отметили, что локальные ноутбуки в первую очередь будут разрабатываться для государственного сектора и силовых структур.
