Версия для печати
Покорение «Эльбрусом»: процессор по-русски
Автор – Андрей Борцов
В Интернете разошлась новость о том, чтовыпущен первый настольный компьютер с российским процессором «Эльбрус-4С» – и понеслось: «Вы можете поиграть в пасьянс, не закрывая блокнот, всего за 200000 рублей, гы-гы, а уже есть компьютеры размером с брелок менее чем за сто баксов, хе-хе…»
Для чтения таких новостей необходимо постоянно держать в голове два постулата: во-первых, подавляющее большинство журналистов понятия не имеет о том, о чём пишет; во-вторых, современный формат подачи новостей – это именно «А-а-а, какой кошмар!». Не говоря уж о том, что большинство СМИ в той или иной степени либеральны, и всегда готовы попытаться охаять Россию.
Что ж, давайте разберёмся с фактами, не кидаясь ни в либерализм, ни в ура-патриотизм. Что при этом ненавязчиво так «забывается»?
Во-первых, это – опытное производство. Штучное, практически предназначенное для окончательного тестирования. Стоимость ручного/лабораторного производства с промышленным оптовым сравнивать в принципе недопустимо: «5 мая СМИ сообщили о том, что российская компания МЦСТ объявила о начале продаж первых персональных компьютеров “АРМ Эльбрус-401” и серверов “Эльбрус-4.4” на базе российского процессора“Эльбрус-4С”… пока для заказа доступен только персональный компьютер “АРМ Эльбрус-401”. Сервер “Эльбрус-4.4” появится летом 2015 года. “АРМ Эльбрус-401” из первой тестовой партии обойдётся заказчикам по цене порядка 200 тысяч рублей. Однако к концу года, когда устройство планируется запустить в серийное производство, его стоимость “существенно снизится”…»
Во-вторых, большинство журналистов и читателей в меру своей недоразвитости автоматом считают, что компьютер оценивается по тому, как тянет графику последних игр, образно говоря. Но читаем: «Эльбрус-401 разработан на базе микропроцессора Эльбрус-4С и предназначен для оборудования автоматизированных рабочих мест (АРМ) операторов, организации микросерверов и информационных терминалов, применения в промышленной автоматизации и в системах с повышенными требованиями к информационной безопасности». Это – не домашний компьютер, а промышленный. Совсем другие требования! Погуглите сами цены на промышленные компьютеры и их характеристики, удивитесь, если ранее не были в теме. Для них важны три параметра: надёжность, надёжность и ещё раз надёжность, и на её алтарь спокойно приносятся в жертву гигагерцы, гигабайты, бантики сбоку и новомодные разъёмы. При этом, как правило, требуется работа в реальном времени – что существенно отличается от «просто быстрой работы». Даже та «мелочь», что наш процессор не требует специального охлаждения – важна.
Обратили внимание, что продажи объявлены лишь для юридических лиц? Обычному пользователю такой компьютер не нужен – по сути, это тестовое железо для промышленных программистов, просто «то же самое железо» на столе куда удобнее, чем уже вмонтированное в промышленное устройство. Со временем «Эльбрус» (точнее, его потомки) станут трудиться на всех стратегически важных местах, где применение импортных комплектующих попросту опасно по соображениям безопасности.
В-третьих, рукопожатные журналисты исполнили хоровую оду «Вой по Бабаяну»: мол, он «Эльбрус» создал, а в «этой стране» его не оценили, и он эмигрировал в Intel со всеми своими супергениальными наработками. Не буду здесь пересказывать все легенды на эту тему, просто ознакомьтесь с давней статьёй «Ф-центра» про эту, можно честно сказать, афёру. Говоря своими словами, имел место грандиозный попил, увод в Intelкоманды разработчиков и намеренная работа против репутации России в области разработки процессоров, при этом «Эльбрус» Бабаяна и тот, о котором мы говорим сегодня – просто «однофамильцы». При этом в МЦСТ работал не только Бабаян, и вот этот «не только Бабаян» сейчас и достиг уровня производства и практического применения.
В-четвёртых, производительность. Опять же, если читатель хоть как-то интересовался темой производительности, то должен помнить, как Intel и AMDсоревновались, кто в каком тесте побеждает – включая написание новых, которые использовали новые особенности моделей, но ещё долгое время не используемых разработчиками программного обеспечения. А тут – принципиально различные архитектуры, и сравнивать производительность «в лоб" просто некорректно. Вот короткое видео на тему с пояснениями:
А вот статья ещё за 2011-й год (это другой процессор, но хорошо объяснена тема):
«Созданный в “Модуле” микропроцессор представляет собой гибрид так называемого RISC-процессора с массово-параллельным сверхбыстродействующим вычислителем. Получившаяся в результате такого “скрещивания” архитектура идеально подходит для задач цифровой обработки сигналов и моделирования нейронных сетей…
Для примера можно привести тест производительности “Преобразование Собеля”, которое используется в системах обнаружения и классификации объектов. NM6403 выполняет его со скоростью 68 кадров в секунду. Процессор TMS320C40 американской фирмы Texas Instruments, имеющий тактовую частоту 50 мГц, выполняет это преобразование со скоростью 6,8 кадра в секунду, Intel Pentium с частотой ядра 200 мГц выполняет ту же операцию со скоростью 21 кадр в секунду. И это притом, что рабочая частота ядра NeuroMatrix – всего 40 мГц. …
Причина такой высокой производительности NM6403 в том, что разработчики из НТЦ “Модуль” пошли по пути совершенствования архитектуры, а не по пути наращивания тактовой частоты и объёмов кэш-памяти. В результате, процессор при выполнении любой операции максимально задействует все свои ресурсы, что и позволяет ему “бить” по скорости и производительности Intel Pentium, обладающий в восемь раз более высокой тактовой частотой…»
В-пятых, с использованием «Эльбрус-4С» как инфоповода, продвигается мем «в России никогда с компьютерами ничего хорошего не было». Это, как писал классик, случай так называемого вранья. Не буду тут вспоминать большие компьютеры, которые были вполне на мировом уровне, и даже расписывать, почему было принято решение о копировании чужой архитектуры (увы), это отдельная тема. Вспомним кратко историю именно персоналок.
Для многих будет новостью, что первый в мире персональный компьютер изобрёл отнюдь не Стив Джобс с приятелем, а Арсений Горохов, авторское свидетельство СССР №383005 1973-го года. Он же в 1979 г. запатентовал «построитель пространственных рельефов», в современной терминологии – 3D-принтер. Вот вам на тему советских персональных компьютеров ссылка, и ещё одна – почитайте, там интересно. А на такой вот железке я когда-то делал курсовую по аналитической химии на тему решения системы переопределённых уравнений для нужд фотометрии. Были даже советские ноутбуки:
Да, ко времени выпуска в 1991 году МС 1504 устарел напрочь.
Однако тут нельзя забывать, что отставание по микроэлектронике было – и тут оно начало по факту сокращаться. К Горбачёвской «перестройке» СССР вообще имел очень крупный экономическо-технологический задел: экономика потихоньку росла в целом, в плане космоса мы были впереди всех, и на этом можно было очень некисло зарабатывать, были уникальные разработки и в других областях – от ускорителей и до экранопланов, вот и в компьютерном плане подтягивались на мировой уровень. Более того, и в планеобороны и международной ситуации было всё устойчиво. Внутри страны можно было уже заняться и лёгкой промышленностью на потребном уровне, освободив часть ресурсов. Другими словами, к концу XX века Советский Союз осуществил бы «переход от количества к качеству» в области высоких технологий, а в плане быта решил бы проблему «джинсов и жвачек». После чего «парадная витрина капитализма» сдулась бы сама собой.
Именно на этой стадии Горбачёв и Ельцин уничтожили страну изнутри.
Развал СССР в экономическом плане привёл к разрушению экономики как системы не только в плане перехода к капитализму и либерализму, но и вследствие разрыва устоявшихся производственных связей между предприятиями, многие из которых были уничтожены или перепрофилированы. Как было метко сказано: «В таких условиях не то что лэптоп – табуретка в серийном производстве была делом немыслимым…»
Так вот, в-шестых, любители посмеяться над отечественной техникой показательно «забывают», что своего персонального компьютера не было вообще, и о нём четверть века никто и не вспоминал – и тут сразу, чуть ли не на пустом месте – вполне пригодное изделие. С собственной архитектурой, при этом с эмуляцией de facto стандартной, сразу с промышленными стандартами безопасности.
Нанометры и гигагерцы здесь не главное: миниатюризация – это, конечно, хорошо, но во многих случаях надёжность важнее. Уже в этом году ожидаются российские 8-ядерные процессоры Baikal. Пока по 28-нанометровому процессу, а чтобы идти дальше – надо набить руку; логично предположить, что ещё несколько версий камня будут малосерийными (и ужас какими дорогими, да).
А главное – это всё же безопасность. Уже давно не новость, что в железе бывают «сюрпризы» см. известную статью «Китайские закладки: непридуманная история о виртуализации, безопасности и шпионах» про активацию аппаратуры виртуализации изBIOS: «Была подготовлена более наглядная версия закладки с упрощённым командным интерфейсом. Закладка активировалась после загрузки на компьютер текстового файла, содержимое которого включало два слова – “Газпром” и “стоп”, – расположенных в произвольном порядке. После этого компьютер умирал, но не сразу, а с задержкой в пять минут. Естественно, можно было сделать задержку и на сутки…» Также см. статью «Чума на ваши USB» или историю про каталог АНБ 2008-го года с описанием «закладок».
Таким образом, России настоятельно необходимо собственное компьютерное железо (программы написать всё же проще). И неудивительно, что первые разработки рассчитаны не на игры, а на безопасность – тут можно вспомнить программно-аппаратный комплекс KUEFI от лаборатории Касперского весной с материнской платой российского производителя.
Ну и в завершение статьи: вопрос больших мейнфреймов в России также не забыт, здесь просто предлагаю посмотреть ролик про компьютер «Ломоносов» в МГУ:
