История
Эльбрус – это линейка российских микропроцессоров. Исторически так сложилось, что первым прообразом современных процессоров Эльбрус послужил суперкомпьютер Эльбрус-3. К сожалению, он не был полностью собран, а только в виде несколько шкафов. Наладка не была доведена до конца, и эти шкафы разобрали.
Но идеи, что закладывались в Эльбрус-3, не канули в лету и возродились в первом российском микропроцессоре Эльбрус. Его выпуск припал на 2007 год.
На протяжении следующего десятилетия ЦП совершенствовались, увеличивалась их мощность в гигафлопсах, уменьшались нанометры в техпроцессе. Значимыми достижениями стали разработки процессоров Эльбрус-2С+, Эльбрус-4С, Эльбрус-8С.
Насколько они российские?
Истории о российских производителях электроники часто разбиваются о критику касательно страны производства процессоров. Так, в России производство кристаллов на данный момент развито не очень – даже «Эльбрус» и «Байкал» производятся на мощностях компании TSMC на Тайване
. Исключительно российское производство пока ограничено техпроцессом в 65 нм – более точного производства в России еще нет.
Здание фабрики FAB 15 компании TSMC, Тайвань
Но, как было сказано выше, изготовление физического ядра процессора – лишь меньшая из задач. Более того, TSMC занимается производством пластин процессоров едва ли не для всех крупных производителей электроники, включая Intel (не все, но, например, модели Atom), Qualcomm, AMD, NVIDIA, ARM, Apple и многих других, и занимает более 55% рынка контрактного производства
микросхем в мире.
Остальная же часть процессоров – исключительно российского происхождения. Самое главное – права на топологию микросхем (то есть, сама конструкция процессора) остаются в России, поэтому их называют российскими производителями. Например, архитектуру, схемотехнику и топологию процессора «Эльбрус-8С» разрабатывают
специалисты российского Института электронных управляющих машин, поэтому этот процессор проходит по требованиям государственных контрактов.
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
.
Так что даже процессоры с ядрами тайваньского производства – уже большой шаг к импортозамещению
. Но, увы, пока российские достижения не дошли до бытового использования и вряд ли дойдут в обозримом будущем.
Разработки МЦСТ
Цепочка наработок привела к разработке в 2020 году сильно модифицированной версии последнего процессора Эльбрус-8СВ. Серийный выпуск его запланирован на 2020 год. Основной показатель русского ЦП – вычислительная мощность – 580 гигафлопс одинарной точности и продвинутая микросхема. Мощность 8СВ более чем в 100 раз превышает такие же показатели первого ЦП из этой линейки.
Эльбрус – это пять поколений микропроцессоров. Из них 4 поколения находятся в серийном производстве.
Микросхемы содержат от одного до 8 ядер, в том числе микросхема со встроенным графическим ядром. Используемые технологии от 130 нм до 28 нм.
Специфика данных микропроцессоров в том, что система команд российская. Она была разработана специалистами . Имеет много общего с системой команд Эльбрус-3.
Современный процессор выдает до 25 операций в такт (8С и 8СВ) и является универсальным (работает практически с любым программным обеспечением).
Наработки компании
Так как МЦСТ сами разработали систему команд и используют нестандартный подход, ими была разработана и сама логика процессора самостоятельно. Это не какая-нибудь лицензированная версия процессоров ARM, Intel и прочих. Это самостоятельная разработка в России.
В России разработаны:
- логика самого ядра;
- топология микросхемы;
- функциональные блоки, что есть в МПЦ помимо самого ядра (кэш-память, контроллер памяти, периферийные контроллеры для обеспечения каналов ввода-вывода);
Некоторые блоки приходится брать у других фабрик, лицензировать и применять к собственным наработкам. К сожалению, так устроена цепочка строения микропроцессоров, и компания МЦСТ не может разрабатывать все. Но это не является препятствием, чтобы считать процессор не российским.
Процесс построения
Разработка ЦП – это довольно схожий процесс с разработкой программного обеспечения. Описание основных логических блоков ведется на языке высокого уровня:
- Verilog;
- HDL;
- Иные схожие по форме с языком программирования С.
Когда разработчик описал какой-то логический узел, он транслирует это описание на языке высокого уровня в логические цепочки. Дальше идет интеграция в единый проект наработок компании МЦСТ и наработки от других компаний (например, логические и физические блоки, что реализуют внешний контроллер) Если сравнивать с программированием софта – это аналог внешних подключаемых библиотек.
Далее, создается топология – финальное размещение всех логических цепей вместе с транзисторами и лицензированными блоками (выдаваемые в виде готовых кусков топологии) на кристалле, и обеспечение полноценного функционирования работы этого кристалла. Это сродни аналогу компиляции программы вместе со всеми библиотеками и сборки в один исполняемый бинарный файл.
В конечном счете получается топология, как набор рисунков – фактические рисунки дорожек. Это рисунки слоев, из которых будут получаться транзисторы и другие активные и пассивные элементы. Позже, эти рисунки отдаются на фабрику.
Фабрика делает логически простую, но в то же время тонкую и сложную операцию:
- переносит эти рисунки на поверхность кристалла;
- проводит травление;
- проводит легирование.
То есть запускает целый цикл технологических операций для переноса на кремниевую пластину слоев, которые в сумме создадут работающую микросхему на кристалле.
Но сам по себе кристалл нельзя использовать, поэтому вместе с ним создается подложка – это фактически часть корпуса микросхемы. Пластина является миниатюрной печатной платой.
На эту печатную плату напаивается кристалл. У последнего есть специальные контакты, что запаиваются на контактной площадке на подложке. Подложка разводит контактные площадки до контактных площадок на нижней стороне микросхемы.
Все операции делаются с помощью специализированных средств разработки системы автоматического проектирования (САПР).
Контроллер для процессора и печатная плата тоже являются отечественной разработкой, потому как материнские платы зарубежных компаний не подходят под данную линейку процессоров.
Материнская плата для процессоров Эльбрус использует как отечественные наработки для установки самого ЦП, так и наработки других компаний, для подключения жестких дисков, оперативной памяти, графических карт и прочих устройств, необходимых заказчику.
История появления и особенности отечественной архитектуры процессоров
“Эльбрус”
– это прежде всего название процессорной архитектуры и разработанных на её основе суперкомпьютеров. Изначально они создавались в качестве части систем ПРО по заказу военных.
Архитектура процессора
описывает совокупность поддерживаемых наборов команд, способ их исполнения, используемые при этом регистры и адресацию.
Разработка началась в 1973 в “Институте точной механики и вычислительной техники имени Лебедева” (ИТМиВТ) под руководством академика Всеволода Сергеевича Бурцева – учёного в области систем управления и теории конструирования универсальных ЭВМ.
При создании машины ориентировались на передовые на то время технологии: суперскалярность и многопроцессорность.
Суперскалярная архитектура
– архитектура процессора, использующая несколько декодеров команд, которые передают исполняющие инструкции одновременно множеству исполнительных блоков. Планирование исполнения потока команд является динамическим и осуществляется самим ЦП.
Первый Многопроцессорный вычислительный комплекс (МВК) “Эльбрус-1”
был сдан в эксплуатацию в 1980 году. Он мог содержать до 10 процессоров и показывал производительность в 12 млн операций в секунду. Объём оперативной памяти составлял 64 Мбайт (или 220 машинных слов).
Многопроцессорный вычислительный комплекс “Эльбрус-1”
Но вычислительная техника развивалась семимильными шагами, и уже в 1985 году появилась следующая модификация МВК. Она получила название “Эльбрус-2”
и за счёт использования новой элементной базы производительность возросла до 125 млн оп/с при объединении 10 процессоров (2 из них при этом являлись резервными). Также до 144 МБ увеличился объём оперативной памяти. “Эльбрус-2” нашёл своё применение в таких проектах:
- РЛС “Дон-2Н” – стационарная радиолокационная станция кругового обзора, главный узел ПРО Москвы;
- Центр управления космическими полетами;
- Ядерный центр Арзамас-16 (ныне закрытый город Саров) – первый в СССР центр ядерных исследований, входит в структуру ГК “Росатом”;
- Ядерный центр Челябинск-70 – ныне закрытый город Снежинск в структуре предприятий ГК “Росатом”.
Параллельно выпускались и упрощённые версия МВК – “Эльбрус-1К2”
и
“Эльбрус-Б”
, которые использовались для плавной замены устаревших вычислительных комплексов БЭСМ-6.
После успешного ввода в эксплуатацию “Эльбрус-2” активно шла разработка следующей модификации, получившей ожидаемое название “Эльбрус-3”
. В нём планировалось множество архитектурных улучшений и использование 16 процессоров. Однако из-за ряда исторических событий и финансовых трудностей этот проект не был завершён.
Технические характеристики
В таблице представлены характеристики эксплуатируемых и вскоре вводимых в эксплуатацию процессоров.
Эльбрус | 4С | 1С+ | 8С | 8СВ |
Архитектура | VLIW | Версия 4 | Версия 4 | Версия 5 |
Тактовая частота | 0.8 ГГц | 0.6 — 1 ГГц | 1.3 ГГц | 1.5 ГГц |
Кол-во ядер | 4 | 1 | 8 | 8 |
Производительность одинарной точности | — | 24 GFlops | 250 GFlops | 576 GFlops |
Производительность двойной точности | — | 12 GFlops | 125 GFlops | 288 GFlops |
Кэш-память L1 | 64 + 128 Кбайт | |||
Кэш-память L2 | 8 Мбайт | 2 Мбайт | 512 Кбайт x8 | 512 Кбайт x8 |
Кэш-память L3 | — | — | 16 Мбайт | 16 Мбайт |
Кол-во транзисторов | 986 млн | 375 млн | 2,73 млрд | 3,5 млрд |
Техпроцесс | 65 нм | 40 нм | 28 нм | 28 нм |
Площадь кристалла | — | 122 кв. мм. | 321 кв. мм. | 350 кв. мм. |
ОЗУ, тип | DDR3/1600 ECC | DDR3/1600 | DDR3/1600 ECC | DDR4/2400 |
ОЗУ, max | — | 32 Гб | 64 Гб | 64 Гб |
Серийный выпуск | 2014 | 1 квартал 2016 | 2016 | 2020 |
Что представляет собой микропроцессор «Эльбрус-4С»?
«Эльбрус-4С» — четырёхъядерный процессор, работающий на частоте 800 МГц, который поддерживает работу с тремя каналами памяти. Также имеется кэш-память общим объёмом 8 Мегабайт. Процессор произведён по технологии 65 нанометров, его среднее энергопотребление составляет 45 Ватт.
«Это универсальный микропроцессор, который характеризуется уникальными особенностями своей архитектуры. В зависимости от предназначения конкретной техники, её можно применять в жёстких условиях. Например, некоторую технику можно погружать в воду, на некоторой можно работать на Северном полюсе или же использовать при температуре ниже 40 градусов», — рассказал АиФ.ru главный конструктор ВК «Эльбрус 401-PC» Василий Воробушков.
Вопрос-ответ
Почему среди россиян много хакеров?
Возможности
Для инициализации всех компонентов готового компьютера на Эльбрусе применяется аналог BIOS, именуемый программой начального старта. Она способна выполнить подготовительные работы при запуске и передать управление на загрузку операционной системы.
Windows или Linux применить в таком варианте компьютера невозможно. Используются собственные ОС от МЦСТ. Их за все время появилось несколько, и все их объединили под названием «Операционные системы Эльбрус». Вскоре, вместе с серийным выходом Эльбрус-8СВ выйдет новая ОС Эльбрус-linux – на основе ядра linux. По составу пакетов последняя ОС близка к Debian 9 версии.
Приложения с открытым исходным кодом без особых проблем портируются на Эльбрус-linux. Игры с Open Source тоже были перенесены и запущены на процессоре Эльбрус 4 поколения (4 ядра, 800 МГц). Например:
- Консольный Doom 3.
- The Elder Scrolls III: Morrowind.
- Counter strike 1.6.
Такие игры были портированы командой МЦСТ. Разработчикам пока что не выгодно портировать игры под систему Эльбрус, потому как прибыли с этого на данном этапе развития экосистемы они не получат. Но не исключено, если исходники современных популярных игр (Dota 2, GTA 5, PUBG) будут в руках разработчиков, они смогут их скомпилировать и без проблем запустить на ПК.
На перепутье: сотрудничество с Sun Microsystems
После распада СССР на основе коллектива ИТМиВТ в 1992 году было создано ТОО “Московский центр SPARC-технологий (МЦСТ)” (ныне АО “МЦСТ”). Новое предприятие до 1996 года сотрудничало с американской компанией Sun Microsystems, которая продвигала свои вычислительные машины с архитектурой SPARC (что и отразилось в его названии).
SPARC
(
Scalable Processor ARChitecture
– масштабируемая процессорная архитектура) – 32- и 64-битная открытая микропроцессорная архитектура, которая основана на сокращённом наборе команд (RISC).
Совместная работа с крупной компанией позволила МЦСТ получить доступ к передовым технологиям процессоростроения, написания компиляторов, создания операционных систем и пр. Как следствие, вплоть до 2007 года выпускались только микропроцессоры с архитектурой SPARC и вычислительные системы на их базе: МЦСТ-R100, МЦСТ-R150, МЦСТ-R500 и МЦСТ-R500S.
Процессор МЦСТ-R500 на базе архитектуры SPARC
Тем не менее, данный период позволил МЦСТ удержаться “на плаву”, сохранить и дополнить научно-техническую базу, а родная архитектура при этом не была забыта.
Сравнение с Intel
Компания Intel по капитализации и наработках во много раз превосходит компанию МЦСТ. Но это не мешает сравнить принципиально и технологически разные процессоры по разным показателям.
ЦП | Кол-во ядер | GFlops | Частота, ГГц | Кэш L3, Мб | Техпроцесс, нм | ОЗУ тип | Max ОЗУ | Кол-во слотов ОЗУ |
Core i7 975 | 4 | 50 | 3.3 | 8 | 45 | DDR3/1066 | 24 | 3 |
Эльбрус-4С | 4 | 50 | 0.8 | 0 | 65 | DDR3/1600 | 48 | 3 |
2X Xeon x5677 | 4 | 104 | 3.5 | 12 | 32 | DDR3/1333 | 288 | 9 |
Core i7-5960X | 8 | 350 | 3.5 | 20 | 22 | DDR4/2400 | 128 | 4 |
Эльбрус-8CB | 8 | 288 | 1.5 | 16 | 28 | DDR4/2400 | 64 | 8 |
Xeon E7-8890 v4 | 24 | 844 | 2.2 | 60 | 14 | DDR4/1600 | 3078 | 12 |
Скачивание. Свободное — не значит доступное
Неплохая «машинка» для работы
В мае 2020 года МСТЦ опубликовала на собственном сайте оригинальные установочные файлы нескольких версий операционной системы.
Для закачки открыли дистрибутив, список пакетов и документация для младшей открытой версии, совместимой с x86-процессорами. Более современная версия системы пока недоступна.
Пожалуй, интереснее всего выглядят версии для работы на процессорах МЦСТ линеек «Эльбрус» и «R» (архитектура SPARC). Но они доступны только по запросу и требуют компьютер на соответствующей архитектуре.
Поэтому сегодня ограничимся обычной версией ОС Эльбрус, совместимой с рядовыми настольными компьютерами.
Впрочем, как и все в России, открытое — не значит доступное. Процесс скачивания занял у меня суммарно почти месяц редких попыток: разработчик не потрудился выложить дистрибутив на нормальный обменник.
Скорость диалапа и постоянные обрывы из-за «хабраэффекта» затянули процесс до появления зеркала скачивания на «Яндекс.Диске».
Планы на будущее
Останавливаться на достигнутом МЦСТ не собирается, поэтому в 2021 году будет запущено серийное производство разрабатываемого ныне процессора Эльбрус-16С. Это будет шестнадцати ядерный ЦП с производительностью в 750 Гфлопс/с двойной и 1,5 Тфлопс/с одинарной точности.
Как и 8СВ, это будет ЦП пятого поколения архитектуры. Из особенностей можно выделить:
- Использование системы на кристалле для внесения «южного моста» в ЦП;
- Поддержка виртуализации на аппаратном уровне, в том числе в кодах Интел x86/64;
- Рост производительности ядра за счет поддержки динамической оптимизации.
Обещается применять техпроцесс 16 нм с количеством применяемых транзисторов около 6 млрд на площади кристалла в 400 кв. мм.
Цена при массовом производстве станет доступной для потребителя. Адекватная стоимость российских процессоров Эльбрус и доступность на их базе персональных компьютеров сможет привлечь многих пользователей работать с отечественной экосистемой.
Российские процессоры Байкал-Т1 и Байкал-М
Если процессоры Эльбрус предназначены сугубо для компьютеров и готовы конкурировать с другими фирмами-изготовителями процессоров для ПК, то процессоры Байкал предназначены больше для промышленного сегмента и не столкнутся с такой жесткой конкуренцией. Однако уже разрабатываются и процессоры Байкал-М, которые можно будет использовать для настольных ПК.
Процессор Байкал-Т1
По данным Байкал Электроникс, процессоры Байкал-Т1 можно использовать для маршрутизаторов, роутеров и другого телекоммуникационного оборудования, для тонких клиентов и офисной техники, для мультимедийных центров, систем ЧПУ. А вот процессоры Байкал-М смогут стать сердцем для рабочих ПК, для промышленной автоматизации и для управления зданиями. Уже интереснее! Но подробной информации о технических характеристиках пока нет. Знаем только, что он будет работать на 8 ядрах ARMv8-A и будет иметь на борту до восьми графических ядер ARM Mali-T628 и, что тоже немаловажно, производители обещают сделать его очень энергоэкономным. Посмотрим, что из этого выйдет.
Пока писал статью сделал запрос в АО «Байкал Электроникс», и ответ не заставил себя долго ждать. Уважаемый Малафеев Андрей Петрович (менеджер по связям с общественностью и корпоративным мероприятиям) любезно поделился с нами самой свежей информацией о процессоре Байкал-М.
Первые инженерные образцы процессора Байкал-М компания планирует выпустить уже осенью этого года. А дальше цитирую, дабы ни коем образом не исказить суть информации:
— Начало цитаты —
Процессор Байкал-M – система на кристалле, включающая энергоэффективные процессорные ядра с архитектурой ARMv8, графическую подсистему и набор высокоскоростных интерфейсов. Байкал-М может использоваться в качестве доверенного процессора с широкими возможностями защиты данных в ряде устройств B2C и В2В сегментов.
Области применения Байкал-М
- моноблок, автоматизированное рабочее место, графическая рабочая станция;
- домашний (офисный) медиа-центр;
- сервер и терминал видеоконференций;
- микросервер;
- NAS уровня небольшого предприятия;
- маршрутизатор / брандмауэр.
Высокая степень интеграции процессора Baikal—M позволяет разрабатывать компактные продукты, в которых основная доля добавленной стоимости приходится на отечественный процессор. Наличие полной информации о логической схеме и физической топологии микросхемы в сочетании с доверенным программным обеспечением и соответствующими аппаратными решениями позволяет использовать процессор в составе систем, предназначенных для обработки конфиденциальной информации.
Применяемое ПО
Широкое распространение архитектуры ARMv8 (AArch64) позволяет использовать огромное количество готового прикладного и системного программного обеспечения. Поддерживаются операционные системы Linux и Android, в том числе на уровне бинарных дистрибутивов и пакетов. Доступны драйверы многочисленных устройств, подключаемых к шинам PCIe и USB. В состав поставляемого «Байкал Электроникс» комплекта программного обеспечения входит ядро Linux в исходных текстах и скомпилированном виде, а также драйверы для встроенных в Baikal-M контроллеров.
Основные характеристики процессора Байкал-М
- 8 ядер ARM Cortex-A57 (разрядность 64 бит).
- Рабочая частота до 2 ГГц.
- Аппаратная поддержка виртуализации и технологии Trust Zone на уровне всей СнК.
- Интерфейс с оперативной памятью – два 64-битных канала DDR3/DDR4-2133 с поддержкой ECC
- Кэш-память – 4 МБ (L2) + 8 МБ (L3).
- Восьмиядерный графический сопроцессор Mali-T628.
- Видеотракт, обеспечивающий поддержку HDMI, LVDS
- Аппаратное декодирование видео
- Встроенный контроллер PCI Express поддерживает 16 линий PCIe Gen. 3.
- Два контроллера 10-гигабитной сети Ethernet, два контроллера гигабитной сети Ethernet. Контроллеры поддерживают виртуальные сети VLAN и приоритезацию трафика.
- Два контроллера SATA 6G, обеспечивающих скорость обмена данными до 6 Гбит/с каждый.
- 2 канала USB v.3.0 и 4 канала USB v.2.0.
- Поддержка режима доверенной загрузки.
- Аппаратные ускорители, поддерживающие ГОСТ 28147-89, ГОСТ Р 34.11-2012.
- Энергопотребление – не более 30 Вт.
— Конец цитаты —
Что скажете, друзья? Российские процессоры вас впечатлили или оставили равнодушными? Лично я верю в великое будущее российских цифровых технологий!
Архитектура
В качестве важнейшего результата компания ЗАО МЦСТ разработала оригинальную микропроцессорную архитектуру «Эльбрус». Процессор ориентирован на получение максимальной для данных аппаратных ресурсов показателей производительности. В общей классификации она относится к категории архитектур, использующих принцип широкого командного слова VLIW (Very Large Instruction Word), когда компилятор формирует для параллельного исполнения последовательности групп команд (широкие командные слова), в которых отсутствуют зависимости между командами внутри группы и сведены к минимуму зависимости между командами в разных группах.
Таким образом, русский процессор «Эльбрус» в высокой степени использует параллелизм на уровне операций, присутствующий в данном программном коде. В результате достигается большая архитектурная скорость за счет освобождения аппаратуры от функций распараллеливания, присущих суперскалярным архитектурам, и передачи их оптимизирующему компилятору. Это обусловило и другую важнейшую особенность, свойственную архитектуре «Эльбрус» – низкий уровень энергопотребления аппаратуры.
Наряду с эффективным использованием параллелизма операций в архитектуре устройства «Эльбрус» заложена реализация и других видов (уровней) параллелизма, свойственных вычислительному процессу:
- параллелизма задач в многомашинных комплексах;
- параллелизма потоков управления на общей памяти;
- векторного параллелизма.
Производство микросхем в России
В России и Белоруссии есть пять крупных микропроцессорных производств — зеленоградские Микрон и Ангстрем (банкрот в 2019 [28]), 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 трудно.
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 ковыряют, первый опытный образец был выпущен ещё в 2014 г., в 2020 году чистый КМОП процесс таки заработал. На Ангстреме — 600 нм на старой линии, 130 нм от AMD и 90 нм от IBM на 200 мм пластинах запустили к началу 2020 года.
В этом месте российские 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 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 использовать 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 у Байкала) — TSMC.
Стоит также упомянуть Crocus Technology, который готовые CMOS пластины везет в Россию, наносит тут MRAM слои, а потом снова отсылают 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 не кремниевых подложках (для АФАР и ко, СВЧ микрополосковые 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.
Совместимость с архитектурой x86
В качестве принципиального требования к архитектуре разработчики изначально рассматривали обеспечение эффективной двоичной совместимости с доминирующей архитектурой микропроцессора Intel x86. Она реализуется на базе скрытой динамической трансляции и ее поддержки в аппаратуре микропроцессора «Эльбрус». Также к определяющим свойствам новой отечественной архитектуры относится развитая аппаратная поддержка защищенных вычислений (модульного программирования), существенно облегчающая работу программистов при создании больших программных комплексов с ограниченными сроками исполнения.