Среда 8 Ноября 2021

Бурная микроэлектроника

Неожиданные колебания правительства в вопросе сроков обязательного внедрения отечественных микропроцессоров в отечественную вычислительную технику и не только в этом породили бурную дискуссию в отрасли
Бурная микроэлектроника
Российское правительство последние несколько лет уделяет особое внимание развитию отечественной электроники и микроэлектроники
quantum.msu.ru

Статья публикуется одновременно в журналах «Эксперт» и «Стимул»

Микроэлектроника относится к тем отраслям экономики, без которых невозможен геостратегический суверенитет страны. Для России с учетом складывающейся геополитической обстановки эта проблема особенно актуальна. И российское правительство последние несколько лет уделяет особое внимание развитию отечественной электроники и микроэлектроники. Это вылилось в принятие ряда основополагающих для отрасли решений, касающихся новой организации ее работы, подкрепленных выделением серьезного финансирования: в целом на электронику на период 2021‒2024 годов предполагается выделить примерно 800 млрд рублей, в том числе из государственного бюджета — порядка 350 млрд.

Важнейшее для отрасли решение заключалось в изменении порядка постановки новых разработок и их финансирования. Еще в декабре 2020 года прошло совещание у заместителей председателя правительства Дмитрия Чернышенко и Юрия Борисова с участием представителей Минпрома и Минцифры. Такой состав участников был неслучаен. Дело в том, что согласно последнему распределению обязанностей в правительстве Борисов и Минпром отвечают за производство электроники, а Чернышенко и Минцифры — за спрос на нее.

На совещании было признано, что многие разработки, поддержанные государством, остаются невостребованными рынком, и было решено связать меры поддержки микроэлектроники с формированием спроса на оборудование, в котором она используется. Этот подход получил название «сквозной проект».

Изменения касались и других вопросов. И по каждому из них развернулась общественная дискуссия, в которую были втянуты и многие участники отрасли, и государственные органы.


ПРАВИТЕЛЬСТВО.jpg
Председатель правительства РФ Михаил Мишустин и его заместители Дмитрий Чернышенко и Юрий Борисов
Wikipedia

О новом порядке финансирования

Большинство российских разработчиков микросхем (дизайн-центров микроэлектроники) основной доход до 2021 года получали за счет выполнения заказов на контрактную разработку (НИОКР) в интересах государственных заказчиков и предприятий ОПК.

В ходе выполнения этих заказов они решили критически важные задачи обеспечения обороноспособности страны, создали цепочки кооперации в проектировании и производстве микросхем, сформировали команды разработчиков, наладили подготовку специалистов и в целом восстановили ключевые для отрасли компетенции.

Новые поколения российских микросхем по функциональным возможностям приближаются к лучшим мировым образцам. А их ведущими разработчиками являются такие компании, как «Миландр», «Элвис», «Байкал Электроникс» (компании — национальные чемпионы), а также МЦСТ, перспективные проекты реализует КНС-групп (Yadro, Syntacore).


ЕВДОКИМОВ.jpg
Генеральный директор компании «Байкал Электроникс» Андрей Евдокимов
«Байкал Электроникс»

Как сказал генеральный директор компании «Байкал Электроникс» Андрей Евдокимов, «те продукты, которые сейчас в планах разработки у нас, у коллег из МЦСТ, у “Элвиса”, у “Ядра”, — это несопоставимо более высокий уровень по сравнению с тем, что было лет пять назад. Причем если раньше каждый занимал свою нишу и прекрасно себя в ней чувствовал, то сейчас всем нам приходится реально конкурировать друг с другом и для этого активно работать с клиентами, продвигая свои продукты».

А по мнению заместителя министра промышленности и торговли Василия Шпака, «производители и разработчики отечественной микропроцессорной техники уже сегодня готовы работать на самых передовых топологических нормах. В России имеется хороший технологический задел и научная школа, поэтому мы готовы реализовывать независимую технологическую политику в нашей стране». А мы добавим, что более того, мы входим в двойку стран, и вторая — США, которые обладают своими собственными микропроцессорными архитектурами.


ШПАК.jpg
Заместитель министра промышленности и торговли Василий Шпак
Олег Сердечников

Но задача, которую поставило перед отраслью правительство, состояла в том, чтобы, как сказал один из участников совещания известный венчурный инвестор Александр Галицкий*, «российская микроэлектроника начала работать не только на оборону, но и на экономику страны. Если этого не произойдет и микроэлектроника не начнет сама на себя зарабатывать деньги, то поддерживать ее рано или поздно станет невозможно. Просто потому, что это становится все дороже».

Однако объем выпуска разработанных в России микросхем на порядки меньше, чем у зарубежных компаний, что не позволяет обеспечить их конкурентную себестоимость для расширения поставок на гражданские рынки. Кроме того, работая в модели заказных НИОКР с ценообразованием от затрат и жестко нормированной прибыльностью, российские дизайн-центры микроэлектроники не имеют собственных инвестиционных ресурсов для выхода на гражданские рынки.

Вот почему переход к массовому производству российских микросхем для гражданских рынков возможен только при скоординированной инвестиционной и регуляторной поддержке государства.

И последние решения правительства направлены именно на это. Как пояснил Василий Шпак, «в гражданских проектах мы переходим на логику работы не через финансирование государственных заказов на НИОКР, а через субсидии, в договорах на которые мы устанавливаем обязательства их получателя по коммерциализации того продукта, который он разрабатывает с использованием субсидии».


ГАЛИЦКИЙ.jpg
Александр Галицкий, основатель и управляющий партнер фонда Almaz Capital Partners, сопредседатель Общественного экспертного совета по использованию электроники в отраслях экономики при президиуме правительственной комиссии по цифровому развитию
skoltech.ru

То есть государство в рамках сквозных инвестиционных проектов, о которых мы уже упомянули, финансирует в форме субсидий всю цепочку, от разработки микропроцессоров до разработки оборудования, куда эти процессоры входят. А спрос на это оборудование должен гарантировать его заказчик, которого назвали якорным заказчиком.

Или, как сказано в одном из документов, «сквозной проект — это комплекс взаимоувязанных мероприятий, связанных с выводом продукции на рынок с гарантированным объемом ее потребления, превышающим сумму затрат на реализацию указанных мероприятий, и возможностью применения продукции различными потребителями, в том числе в других отраслях экономики».

Как пояснил Василий Шпак, «сквозные проекты — это проекты с достаточно большой емкостью рынка в тех нишах, в которых сильна роль государственного регулирования». Уже намечено двадцать таких проектов. А как сказал директор департамента стимулирования спроса на радиоэлектронную продукцию Минцифры Александр Понькин, «такие заказчики, как ВТБ, “Росатом”, МТС, “Ростелеком”, РЖД, “Почта РФ”, “Россети”, “Мегафон” и многие другие, уже представили на рассмотрение свои сквозные проекты на сумму более 176 миллиардов рублей, некоторые из них были рассмотрены и утверждены Общественным экспертным советом»

Но пока реализуется только один проект, о котором было объявлено в июне 2021 года. Этот проект предусматривает поставку компанией-национальным чемпионом Т8 оборудования спектрального уплотнения волоконно-оптической магистральной сети DWDM на отечественных процессорах компании «Элвис», для «Ростелекома», который в этом проекте выступает тем самым якорным заказчиком.

При этом правительство установило требования по обязательному использованию российских микропроцессоров в системах хранения данных, поставляемых по «закону Яровой», и в вычислительной технике и другом электронном оборудовании, поставляемом по ФЗ-44 и ФЗ-275.


ПОНЬКИН.jpg
Директор департамента стимулирования спроса на радиоэлектронную продукцию Минцифры Александр Понькин
digital.gov.ru

Ориентируясь на это решение, десятки российских разработчиков оборудования инвестировали собственные средства в разработку продукции на основе российских микросхем. Общий объем частных инвестиций за два года составил, по обобщенным оценкам членов Ассоциации разработчиков и производителей электроники (АРПЭ), около 10 млрд рублей. Государство вложило сопоставимый объем средств в форме субсидий по постановлению правительства № 109.

А российские разработчики микропроцессоров, чтобы обеспечить прогнозируемый спрос на них, заказали на 2022 год производство крупных партий микросхем, на порядок больше, чем в текущем году.

С новым порядком финансирования разработок как таковым согласны практически все наши респонденты. Но некоторые из них отметили, что он, с одной стороны, был недостаточно подготовлен, а с другой — запущен методом кавалерийского наскока. В результате чего их компании на достаточно длительный срок лишились финансирования. Ведь решение о реформе сопровождалось отменой конкурса на выполнение нескольких ОКР по разработке процессоров, как не обеспеченных спросом что серьезно затронуло несколько ведущих дизайн-центров.

Как написали по этому последнему поводу известные IT-предприниматели Наталья Касперская и Игорь Ашманов в своей громко прозвучавшей в сообществе разработчиков программного обеспечения и микропроцессоров статье с длинным названием «Риски перехода на открытые архитектуры и открытый код при импортозамещении в области ИТ в РФ», «это решение не только лишило отечественные дизайн-центры, уже выигравшие конкурс (по процессорам — АО МЦСТ, “Элвис”, НПЦ “Модуль”) долгосрочного финансирования (и это в кризисный год), но и демотивирующим образом подействовало на сами коллективы разработчиков: они утвердились в мысли, что фундаментальные российские технологии государству не нужны. В результате в коллективах разработчиков отечественных процессоров начались массовые увольнения…».

Тем более что согласование сквозных проектов — это довольно длительная процедура, затрагивающая большое количество компаний. А как показали первые опыты такого согласования, и это, насколько известно, признают в Минпромторге, не все компании, определенные как якорные заказчики, выказывают заинтересованность в применении российских решений, построенных на отечественной микроэлектронике.


ПЕТРИЧКОВИЧ.jpg
Научный руководитель компании «Элвис» Ярослав Петричкович
Дмитрий Лыков

В результате, как отметил научный руководитель компании «Элвис» Ярослав Петричкович, система разбалансировалась. «Предполагалось, что будут поставлены огромные, стратегические работы, которые стоили шесть-семь миллиардов рублей. Чтобы иметь возможность выполнить такие работы, надо коллектив выращивать десятилетиями. И мы это смогли сделать. У нас на фирме 600 человек, которые уже начали работать по этим темам. И сейчас их задержали на год. А мы в расчете на возобновление финансирования и формирование спроса поддерживаем штат сотрудников, несмотря на миллиардные убытки. И это сейчас переживают все дизайн-центры. “Элвис”, конечно, выживет, но это непростые времена».

Проблемы, возникающие при работе со сквозными проектами и якорными заказчиками, отметил и директор по маркетингу АО МЦСТ Константин Трушкин: «У каждого крупного заказчика уже есть свои поставщики серверов и компьютеров на зарубежных платформах. Ему удобнее работать с известным ему поставщиком и чтобы поставляемое оборудование решало его бизнес-задачу сегодня и завтра, как и вчера. Но с российскими процессорами так не получится, их внедрение — это труд и риск. Поэтому заказчик и поставщик придумают всё, чтобы ничего не менять и ничем не рисковать».


ТРУШКИН.jpg
Директор по маркетингу АО МЦСТ Константин Трушкин
Олег Сердечников

В общем, ситуация складывается противоречивая. Коммерциализация отрасли, видимо, действительно неизбежна, тем более что предложен, казалось бы, надежный механизм обеспечения спроса и на оборудование, и, соответственно, на его комплектующие, в том числе микропроцессоры, но его невозможно реализовать без жесткой позиции государства, поскольку предпочтения заказчиков оборудования сформированы десятилетиями использования зарубежных микропроцессоров, на них же опирается стек программного обеспечения. Если ориентироваться только на них, мы рискуем потерять российскую микроэлектронику. Но перегибы в другую сторону тоже чреваты серьезными последствиями: жесткие требования по использованию российских микросхем могут привести к срывам сроков или даже к остановке планов комплектации информационной инфраструктуры вычислительной техникой.

Основатель и управляющий партнер фонда Almaz Capital Partners, сопредседатель Общественного экспертного совета по использованию электроники в отраслях экономики при президиуме правительственной комиссии по цифровому развитию. В недавнем прошлом — известный разработчик микропроцессоров и программного обеспечения. В советские годы — один из главных конструкторов в НПО «ЭЛАС». Досужие языки называют его советником председателя правительства Михаилу Мишустина по электронике и автором многих идей по реформе отрасли. Хотя сам он это решительно отвергает.


СХЕМА.jpg

О сроках обязательного внедрения отечественных процессоров

Василий Шпак, выслушав наш рассказ о тяжелых временах, которые наступили для ряда компаний, сказал: «Конечно, решения нам приходится зачастую принимать очень непопулярные, и людям тяжело меняться: ведь теперь ты коммерческие риски по своему продукту принимаешь на себя. Хотя у нас другого пути просто нет. Мы же для диалога с коллегами всегда открыты. И наш приоритет — требование наличия в любых аппаратно-программных комплексах отечественной компонентной базы — не изменен. Его последовательная реализация позволит решить те проблемы, о которых говорят разработчики процессоров. А мы тем временем решительно воспитываем заказчиков этих комплексов».

magnifier.png Объем выпуска разработанных в России микросхем на порядки меньше, чем у зарубежных компаний, что не позволяет обеспечить их конкурентную себестоимость для расширения поставок на гражданские рынки

Но, как выясняется, на пути реализации приоритета, обозначенного Василием Шпаком, много препятствий.

Еще в 2016 году были приняты поправки в постановление правительства от 17 июля 2015 года № 719 «О подтверждении производства промышленной продукции на территории Российской Федерации», в которых устанавливались сроки перехода отечественной вычислительной техники, поставляемой для государственных нужд, на отечественные процессоры в течение 2021 года. Это решение открывало широкие возможности для внедрения отечественных процессоров, что позволило бы им занять весьма значительную часть рынка.

И хотя производители вычислительной техники с самого начала к установленным срокам относились критически, особой публичной дискуссии это решение не вызвало. Судя по всему, дискуссия шла без привлечения общественности. Это стало ясно, когда в июне 2021 года на сайте правительства regulation.gov.ru неожиданно для большинства компаний отрасли был размещен для общественного обсуждения проект очередных изменений 719-го постановления правительства, согласно которому сроки должны были быть перенесены на два года — на 2024-й. Среди производителей микроэлектроники это вызвало разочарование и даже возмущение, поскольку подрывало их надежды получить немалый рынок для своей продукции. Были в недоумении и те разработчики вычислительной техники, которые, поверив в серьезность намерений правительства, уже начали переходить на отечественные процессоры, затратив на это серьезные усилия и средства.


КИМ.jpg
Генеральный директор компании МЦСТ («Эльбрус») Александр Ким
Олег Сердечников

Как отметил в интервью нашему журналу генеральный директор компании МЦСТ («Эльбрус») Александр Ким, «сдвиг даты введения обязательного применения отечественных процессоров будет сигналом для промышленности и для потребителей: курс государства поменялся… Произойдет потеря доверия бизнеса к государству как к беспристрастному и последовательному регулятору: нельзя менять правила игры на ходу, когда участники рынка уже “вложились” и создан большой задел в этом направлении».

А Ярослав Петричкович напомнил, что до решения правительства 2016 года «мало кто из разработчиков аппаратуры хотел заниматься отечественными чипами. Но правительство нахмурило брови и сказало строго-строго, что надо заниматься разработками на отечественных чипах. И обещало ввести ограничительные меры для тех, кто не захочет. Худо или бедно, мы начали брататься с теми или иными компаниями, запускать самые сложные проекты еще до того, как их назвали “сквозняками”. То есть отрасль начала переориентироваться с трудом, со скрипом, но на наши чипы. Разработчики оборудования стали инвестировать в это свои деньги. А теперь всё на грани обратного разворота».

Инициативу этих изменений большинство наших респондентов приписывают консорциуму «Вычислительная техника», в который входят крупнейшие российские разработчики и производители этой техники, и в первую очередь компании Yadro («КНС Групп»), ведущего российского производителя серверов и систем хранения данных. Правда, их представители решительно отрицают свою причастность к этой инициативе. А генеральный директор консорциума Светлана Легостаева подробно объяснила позицию консорциума в статье, опубликованной в нашем журнале, и эта позиция, если ее коротко сформулировать, состоит в том, что ни разработчики вычислительной техники, ни разработчики процессоров не готовы к такому переходу.


ЛЕГОСТАЕВА.jpg
Генеральный директор консорциума «Вычислительная техника» Светлана Легостаева
«Вычислительная техника»

Фактически эту позицию поддержал и Александр Понькин: «Необходимо взвешенно подходить как к запрету [на применение иностранных процессоров], так и к возможным исключениям, так как регулирование должно в первую очередь стимулировать развитие отрасли, а не тормозить его. Ограничения, безусловно, нужны, но их следует вводить постепенно и осознанно, чтобы не затормозить технологическое развитие страны».

Но большинство разработчиков микроэлектроники увидели в этой позиции консорциума «Вычислительная техника» и компании Yadro другую подоплеку. Дело в том, что, как объявила компания Yadro, она приступила к разработке своих собственных процессоров на основе новой архитектуры RISC-V, в том числе для своих серверов, и рассчитывает представить их к 2024 году, на который как раз и предлагается сместить срок внедрения отечественных процессоров. Фактически это позволяет до этого срока включительно поставлять в госорганы и госкорпорации вычислительную технику на базе зарубежных процессоров и отказаться от требований, которые, как считает большинство разработчиков микропроцессоров, безусловно выполнимы и уже освоены промышленностью.

Пресс-служба компании объясняет ее позицию таким образом: «Мы видим, что сейчас построение конкурентоспособной вычислительной техники на существующих отечественных процессорах крайне сложно, так как эти продукты являются разработками пяти-шестилетней (и даже более) давности. При этом российские дизайн-центры ведут разработки новых поколений отечественных процессоров, как на базе наиболее перспективной с нашей точки зрения архитектуры RISC-V, так и на других архитектурах с планируемыми сроками вывода продукции в серийное производство в районе 2023‒2024 годов».

magnifier.png «Это решение не только лишило отечественные дизайн-центры, уже выигравшие конкурс долгосрочного финансирования (и это в кризисный год), но и демотивирующим образом подействовало на сами коллективы разработчиков: они утвердились в мысли, что фундаментальные российские технологии государству не нужны»

Противостояние сторон стало настолько серьезным, что потребовалось вмешательство правительства, тем более что именно его предложения о переносе сроков это противостояние спровоцировало.

В августе состоялось совещание у председателя правительства Михаила Мишустина, посвященное развитию микроэлектроники, на котором поднимался вопрос об использовании российских процессоров в информационной инфраструктуре. К этому совещанию окончательно проявились позиции основных участников.

Позиция производителей вычислительной техники, которые выпускают ее на основе зарубежных комплектующих, определяется тем, что они не проектируют системных плат, а, как правило, покупают конструкторскую документацию за рубежом и на ее основе локализуют производство. Но эта схема не создает предпосылок для внедрения российских процессоров, потому что, если процесс проектирования не локализован в России, значит, при проектировании системной платы не может быть заложен российский процессор.

Для таких компаний важно получить отсрочку перехода на российские процессоры на два-три года: на эти годы приходится реализация программы «Цифровая экономика», и многие решения, которые закладываются сейчас, изменить в готовой аппаратуре будет крайне сложно. Если сейчас, допустим, закладывается определенное использование процессоров архитектуры Intel — x86 с соответствующим программным обеспечением, то в течение долгих лет придется поддерживать именно этот стек, сохраняя преемственность и совместимость новой аппаратуры с уже существующей. Поэтому откладывать на два-три года внедрение — значит закреплять технологическую зависимость, в первую очередь от Intel, если мы говорим о вычислительной технике.

К тому же, как отметил Андрей Евдокимов, «хотя применение российского процессора действительно требует серьезных усилий от разработчиков аппаратуры, одновременно оно стимулирует важные и очень полезные изменения во всей цепочке разработки вычислительной техники: разработчики аппаратуры вынуждены развивать свою собственную инженерную школу. Это также тянет за собой развитие российского софта. Мы двигаемся друг за другом. В этом плане, на наш взгляд, то, что нет полной совместимости наших и импортных процессоров, — это даже хорошо и правильно».

Известно, что в ходе упомянутого совещания у председателя правительства он не поддержал позиции разработчиков вычислительной техники, а по итогам совещания дал указание проработать меры регулирования и инвестиционной поддержки отрасли так, чтобы они соответствовали стратегической задаче перехода вычислительной техники на российские процессоры.

А уже в конце сентября состоялось совещание на эту же тему у заместителя председателя правительства Юрия Борисова, на котором вице-премьер, насколько известно, жестко заявил, что любые предложения по развитию электроники должны четко соответствовать главному приоритету — обеспечению спроса на российские процессоры. «Для нас вопрос использования отечественных микропроцессоров — это цель, от которой мы не откажемся. — пояснил Василий Шпак. — Потому что мы понимаем, что это основа, с одной стороны, процесса цифровизации в нашей стране, а с другой — нашего технологического суверенитета».

Есть, однако, проблема, которую признают и разработчики процессоров, и состоит она в том, что для некоторых групп продукции установлены слишком жесткие сроки перехода на российские микропроцессоры. Например, для ноутбуков и планшетов это было 1 июля 2021 года, но первые такие микропроцессоры были разработаны НПЦ «Элвис» только во втором полугодии, а еще требуется время на разработку оборудования и выхода на серийное производство.

В связи с этим АРПЭ предложила сформировать два уровня требований: верхний - требования по внедрению оборудования, основанного на российских процессорах, и вспомогательный, на тот случай, если для той или иной задачи пока нет решений на российских процессорах. И только в последнем случае разрешить использовать оборудование российской разработки и российского производства на зарубежных процессорах. Но эти разрешения должны быть действительно исключительными, обоснованными и технически, и организационно, причем российские разработчики процессоров должны иметь возможность участвовать в диалоге с заказчиком в ходе получения разрешения.

При этом важно, чтобы российская компания контролировала дизайн, цепочки поставок комплектующих и производственный процесс на территории России, в первую очередь производство системных плат. Не допуская, таким образом, конкуренции между решениями на российских процессорах и российским производством на зарубежных процессорах.

magnifier.png Это поддерживается «явным предпочтением, которое оказывается Общественным экспертным советом сквозным проектам, построенным по принципу “ждем будущий российский процессор RISC-V, перспективы, которого пока в тумане, а пока разрешаем поставки техники на зарубежных процессорах”»

Ясно, что, если допустить эту конкуренцию, то заказчик всегда будет выбирать привычные для него решения на зарубежных процессорах, потому что переход на российские требует от него очень больших затрат — и временных, и трудозатрат, и финансовых. И чем сложнее этот переход, тем больше желание отказаться, а поэтому тем важнее определенность этого требования. А конкурировать должны между собой российские процессоры.

Минпромторг в октябре поддержал идею двухуровневых требований АРПЭ, но его новый проект изменений 719-го постановления, по мнению АРПЭ, содержит такие оговорки, которые фактически девальвируют идею создания спроса на российские микросхемы.

Тем не менее Василий Шпак уверил нас, что «общее решение, которое устроило бы всех разработчиков микропроцессоров и вычислительной техники, сейчас согласуется».

Однако трудности согласования постановления, которое устраивало бы всех, заключаются в том, что оно касается не только сроков внедрения процессоров, но и определения того, какая именно электронная продукция может называться российской. И по этому поводу в сообществе разработчиков микропроцессоров и вычислительной техники ведется не менее ожесточенная дискуссия.

Что есть российская продукция

В том же проекте изменений 719-го постановления наряду с изменением сроков внедрения отечественных процессоров предлагается ввести балльную систему оценки отечественного происхождения продукции радиоэлектроники. Поскольку помимо процессоров в состав такого оборудования входит множество разнообразных элементов, предлагается начислять разное количество баллов за использование разных элементов российского происхождения. Но мало того, что в этой системе баллов весьма нелегко разобраться и они устанавливаются довольно-таки произвольно, большинство разработчиков микропроцессоров усмотрело в ней возможность для производителей электронной техники манипулировать этими самыми баллами с тем, чтобы избежать внедрения самых сложных элементов — отечественных процессоров. Как заметил Ярослав Петричкович, фактически эта система означает, что «можно взять какое-то зарубежное решение, “насыпать” туда каких-нибудь пассивных компонентов, мелких микроконтроллеров и набрать достаточное количество баллов, чтобы твоя продукция считалось отечественной».

magnifier.png Многие наши респонденты обращают внимание на то, что мобильный процессор на RISC-V никто в мире еще не делал и в обозримом будущем, как они уверены, не сделает

АРПЭ предложила при назначении баллов рассматривать три уровня агрегации: уровень оборудования, уровень модулей, уровень печатной платы и компонентов, на нее установленных. И предъявлять требования как к оборудованию, так и к составляющим его электронным модулям, которые являются самостоятельным продуктом. Например, системная плата — это самостоятельный продукт, видеокарта, блок питания компьютера — самостоятельный продукт — значит, по ним необходимо прописывать отдельные требования: они должны быть спроектированы на территории России, они должны монтироваться на территории России, а дальше уже проводить балльную развесовку по составу комплектующих, входящих в этот модуль.

Известно, что Юрий Борисов резко раскритиковал эти предложения по балльной системе: указав, что общая установка остается прежней: требование использовать российские процессоры должно поддерживать выпуск российских процессоров. Но окончательное решение все еще не принято. Так что дискуссия продолжается.


ГРАФ НОВ.jpg

Какая архитектура* нужна нашим процессорам

Если максимально упростить ситуацию, можно сказать, что в мире и в России до последнего времени были наиболее распространены процессоры на двух архитектурах: для мобильных гаджетов это процессоры с архитектурой ARM, разрабатываемой британской компанией ARM Limited, или с архитектурой MIPS разработки американской MIPS Holdings, для классических компьютеров — с архитектурой x86, разрабатываемой американскими компанией Intel и AMD. А для серверов и систем хранения данных еще и с архитектурой POWER разработки американской IBM.

Большинство российских микропроцессорных компаний лицензируют ядра** с архитектурой ARM или MIPS, использующие систему команд соответствующей архитектуры, и уже на них создают свои процессоры. Хотя в России компания МЦСТ создала и свою оригинальную архитектуру, которая используется в процессорах «Эльбрус», разрабатываемых этой компанией.

Мы не будем останавливаться на достоинствах и недостатках каждого из подходов, потому что проблема возникла не на противостоянии между ними, а на неожиданно для большинства участников отрасли возникшем предложении переходить всем разработчикам микропроцессоров на новую, так называемую открытую, как ее называют разработчики, архитектуру RISC-V, которая действительно набирает популярность во всем мире.

Это поддерживается, как отметил Константин Трушкин, «явным предпочтением, которое оказывается Общественным экспертным советом сквозным проектам, построенным по принципу “ждем будущий российский процессор RISC-V, перспективы, которого пока в тумане, а пока разрешаем поставки техники на зарубежных процессорах”».

magnifier.png Перенос планов внедрения уже существующих российских процессоров в ожидании нового игрока никак не согласуется с задачами развития отрасли

Активно продвигает новую архитектуру в России, как мы отметили выше, компания Yadro, которая приобрела контрольную долю (51%) в компании Syntacore — ведущем отечественном разработчике микропроцессорных и микроконтроллерных ядер на базе этой архитектуры. И пресс-служба компании Yadro так объясняет позицию компании: «Мы верим, что будущее именно за этой архитектурой, и с учетом нашего существующего технологического задела эти продукты могут быть выпущены в кратчайшие сроки. Они имеют крайне высокие шансы на финансовый успех и, что для нас очень важно, будут обладать экспортным потенциалом».

Хотя отметим сразу: новой архитектурой заинтересовались многие другие разработчики микроэлектроники, и первыми свои разработки на новой архитектуре стали внедрять российские разработчики микроконтроллеров для систем мониторинга и управления — «Миландр», «Цифровые решения», «Текон».

Одно из преимуществ архитектуры RISC-V, на которое делают акцент ее адепты, является то, что это свободная архитектура набора команд. Многие, наверное даже неспециалисты, наслышаны об открытом программном обеспечении, особенность которого в том, что исходный код*** таких программ доступен для просмотра, изучения и изменения всеми желающими его применить. Сторонники такого ПО считают, что именно права человека на свободное распространение, модификацию и изучение используемых им программ — это главное достоинство свободного открытого ПО, в отличие от проприетарного программного обеспечения, закрытого для пользователей таких программ.

Создатели архитектуры RISC-V исходили из тех же принципов открытости кода и свободы его использования. И именно в этом, по мнению адептов новой архитектуры, главное ее преимущество, потому что над ней может одновременно работать большое количество разработчиков во всем мире, обмениваясь своими результатами. Хотя многие специалисты считают, что фактическая коллаборация разработчиков в данном случае несравнима по своей роли с коллаборацией в мире открытого ПО. Тем не менее, как считает Александр Галицкий, открытым системам больше доверяют и на этой основе легче выйти на мировые рынки, где пока царят проприетарные решения.


РЕДЬКИН.jpg
Генеральный директор компании Syntacore Александр Редькин
Syntacore

А как поясняет генеральный директор компании Syntacore Александр Редькин, «в RISC-V привлекает то, что в отличие от ARM за нее не надо платить. Мы можем просто пользоваться готовыми результатами, а если нам нужно, мы можем пытаться и на стандарт архитектуры влиять в целом, как и все участники сообщества. И мы, как разработчики, не зависим от владельца лицензии. А все, что делается, например, с ARM экосистемой, в значительной степени определяется компанией ARM. И это, конечно, очень некомфортная для любого разработчика микропроцессора ситуация. Другое преимущество новой архитектуры в том, что перед разработчиками открывается большая экосистема, где можно стать первым или каким-то существенным игроком, занять свою нишу. Это очень сложно в ARM-экосистеме, практически невозможно в x86».

Безусловно, у новой архитектуры много достоинств. Но сейчас проблема не в архитектуре как таковой, а, как мы отмечали, в том, что, во-первых, прикрываясь необходимостью ее первоочередного освоения как наиболее прогрессивной, некоторые участники рынка предлагают подождать с внедрением уже существующих отечественных процессоров в вычислительную технику. А во-вторых, в том, что новую архитектуру стали продвигать, можно сказать, даже на государственном уровне, не считаясь, как полагают многие участники отрасли, с реальным состоянием дел и другими альтернативами.


БОГДАНОВ.jpg
Директор по развитию «Байкал Электроникс» Виталий Богданов
«Байкал Электроникс»

Как заметил по этому поводу директор по развитию «Байкал Электроникс» Виталий Богданов, «RISC-V — это перспективная технология, и мы с этой технологией так или иначе работаем и планируем работать. Но говорить, что давайте немедленно сделаем ставку на эту технологию, а все остальное перечеркнем и будем ждать, пока она разовьется, — это тоже неправильно. Тем более что пока неясно, что это будет за процессор. Какой софт на нем будет работать? Когда ты делаешь процессор на ARM, у тебя огромное количество софта, и все понимают, как с этим работать. Хотя даже несмотря на суперразвитую систему ARM, все равно есть проблема с софтом. А тут нам предлагают мигрировать на новую архитектуру, экосистема которой на три порядка меньше, чем у ARM. И обещают все это решить за пять лет, а пока ждать. Это, конечно, странно выглядит».

Тем более что многие наши респонденты обращают внимание на то, что мобильный процессор на RISC-V никто в мире еще не делал и в обозримом будущем, как они уверены, не сделает. Дело в том, что последние тридцать лет вся гигантская отрасль по созданию микропроцессоров разрабатывала одно несложное решение микроархитектуры, которое называется когерентность, виртуальность, многопоточность. Там огромное количество механизмов, которые закрыты тысячами и тысячами пакетов. И создать это быстро за те сроки, о которых идет речь, два-три года, и теми силами, которые этим заняты, невозможно.

* Архитектура процессора — это система команд, которую он поддерживает. Архитектура процессоров важна для программистов: именно от архитектуры зависит, какие программы будут с этим процессором совместимы.

** Часть микропроцессора, содержащая основные функциональные блоки.

*** Исходный код — текст компьютерной программы на каком-либо языке программирования, который может быть прочтен человеком.

И в заключение

В цифровой электронике грубо можно выделить шесть ключевых направлений развития — серверы общего применения, персональные компьютеры, сетевой телеком, гаджеты, компьютерное зрение и системы искусственного интеллекта на его основе, распределенные системы мониторинга и управления, которые теперь принято называть интернетом вещей. За каждым из этих направлений огромные рынки, требования которых никогда не будут покрываться какой-либо одной процессорной архитектурой. Наоборот, мир движется сейчас к их многообразию. По мере того как исчерпываются возможности повышения производительности за счет совершенствования технологий производства полупроводников, приходится оптимизировать микропроцессоры под область применения, а в ряде случаев под конкретную задачу. Один из главных трендов — конвергенция, иногда даже говорят о гиперконвергенции цифровых систем, понимая под этим возможность совместного использования различных микропроцессоров с различными архитектурами и распределения задач между ними. К настоящему времени сложилась гармоничная экосистема российских разработчиков микропроцессоров, в которой каждая компания имеет основную специализацию в одном из шести направлений и в то же время претендует на конкуренцию за смежные рынки. «Миландр», «Байкал», МЦСТ, «Элвис», «Модуль», НИИМА «Прогресс» используют разные инженерные подходы, которые дополняют друг друга и одновременно конкурируют, не позволяя расслабляться коллегам. Если к ним присоединится Yadro, когда выпустит свои процессоры, — будет замечательно. Но перенос планов внедрения уже существующих российских процессоров в ожидании нового игрока никак не согласуется с задачами развития отрасли.

* Исполнительный директор Ассоциации разработчиков и производителей электроники

Темы: Среда

Еще по теме:
19.11.2021
Столкнувшись с проблемами при формировании сквозных проектов, государство фактически перекладывает ответственность за ни...
15.11.2021
Академик Андрей Забродский — о том, как возрождается Санкт-Петербургский научный центр РАН, почему в погоне за количеств...
27.10.2021
Самой страшной страницей в истории космодрома Байконур стал взрыв на старте ракеты, сконструированной по проекту Михаила...
21.10.2021
Правительство объявило, что вложит пять миллиардов рублей в строительство Национального центра физики и математики в Сар...
Наверх