На процессорах «эльбрус» выпущен дешевый многопользовательский пк. цена

О разработке «Байкал М»

Что такое отечественный процессор «Байкал М»? По словам разработчиков, это система на кристалле, включающая в себя процессорные энергоэффективные ядра (архитектура ARMv8), комплекс высокоскоростных интерфейсов и графическую подсистему. Такое мощное устройство может применяться в роли доверенного процессора с большими возможностями защиты данных для устройств сегментов В2С и В2В.

Коснемся основных областей использования процессора:

• Графические рабочие станции.
• Моноблоки.
• Автоматизированные рабочие места.
• Терминалы и серверы видеоконференций.
• Офисные и домашние медиа-центры.
• Брандмауэр.
• Маршрутизатор.
• Микросервер и проч.

Российский процессор «Байкал-М» выделяется высоким уровнем интеграции. Это позволяет вести разработку компактной продукции, в которой основная часть добавленной стоимости приходится на отечественное детище.

Еще одно важное достоинство устройства: его можно применять для систем, работающих со строго конфиденциальными данными. Это позволяет полная информация о логической схеме процессора, физиологической топологии его микросхемы, доверенное программное обеспечение и соответствующее аппаратное решение

В сравнении с грандами

Сперва автор исследовал однопоточную производительность. При
этом он признает, что сама по себе она мало что значит, но позволяет сделать
некоторые выводы.

Диаграмма 1

«Что мы видим, — говорит он. — С одной стороны, скорость
вычислений «на одном потоке» в «Эльбрус-8C» проигрывает
современным десктопным процессорам (они отмечены зеленым цветом) в два-три
раза, в некоторых случаях — до четырех. Однако при сравнении с серверными
процессорами (выделены синим цветом), разрыв уменьшается до полутора-двух раз,
так как их частоты значительно ниже. Но в них — больше ядер и потоков. А в «Эльбрусе»
— частота еще ниже — всего 1,3 ГГц, и если мы это учтем, то увидим, что
производительность на такт у него как минимум не хуже, чем у лучших десктопных
и серверных процессоров».

Далее автор переходит к рассмотрении валовой
производительности. В квадратных скобках после модели процессора указано число
потоков, опознанных BOINC-клиентом. Комментируя диаграмму, специалист поясняет,
что мы здесь имеем дело не с отдельно взятыми чипами, а с системами на их
основе. «В случае с десктопными процессорами (также отмечены зеленым) в системе
может быть только 1 CPU, — сообщает автор. — В случае серверных систем на
основе Xeon E5 — до двух CPU. А вот в случае с «Эльбрус-8С» в сервер
можно поставить и четыре процессора. И это существенно уменьшает отставание в
ситуации, когда у того же Xeon E5-2683 v3 на один сокет приходится 14 ядер (и
28 потоков), а у «Эльбруса» — восемь. Двусокетной машине с 28 ядрами
уже сейчас можно сопоставить машину на «Эльбрусе» с 32». Отметим, что
IntelXeon
E5-2683 v3 был выпущен в 2014 г.

Диаграмма 2

Российские чипы действительно подходят…

Представитель МЦСТ Константин Трушкин в разговоре с CNews подтвердил, что у компании есть продукция, соответствующая заданным условиям тендера.

«По характеристикам текущие серийно выпускаемые процессоры “Эльбрус-8С” и “Эльбрус-1С+” не подходят, т. к. поддерживают память типа DDR3. При этом производительности “Эльбрус-8С” хватит для достижения производительности 8000 MIPS в тесте 7Zip, — отметил он сначала. — Полностью удовлетворяет требованиям процессор “Эльбрус-8СВ”, для которого в текущем году подтверждена готовность к серийному производству, а также процессор “МЦСТ R-2000”».

Заместитель гендиректора по коммерческим вопросам компании «Байкал электроникс», разрабатывающей линейку процессоров «Байкал», Артем Огурцов в беседе с CNews также указал, что последний из выпущенных его организацией чипов Baikal-M походит для поставок в МВД в составе ПК по всем заданным техническим параметрам.

Защищенный ПК бюджетного класса

Концерн «Автоматика», входящий в госкорпорацию «Ростех», продемонстрировал прототип своего первого настольный ПК на базе российского процессора «Эльбрус-2С3». Как пояснили CNews в пресс-службе компании, решение предназначено для «массового применения на регулируемом рынке в нижнем ценовом сегменте». Компьютер ориентирован на госструктуры, министерства, ФОИВы и муниципальные органы, при этом уже сейчас предприятием прорабатывается несколько крупных поставок с госзаказчиками.

Компьютер начального уровня, созданный при участии Института электронных управляющих машин (ИНЭУМ) им. И. С. Брука (входит в концерн «Автоматика»; – прим. CNews), по заверениям создателей, обеспечивает высокий уровень производительности при небольших габаритах, предоставляет высокую степень защиты данных за счет российской разработки вычислительных ядер, а также соответствует требованиям, предъявляемым властями к российской продукции. Показ продукта состоялся в рамках международного военно-патриотического форума «Армия-2021».

«Это первый компьютер на базе российского процессора «Эльбрус», предназначенный для нижнего ценового сегмента, – сказал генеральный директор концерна «Автоматика» Андрей Моторко. – Он имеет оптимальный баланс вычислительной мощности и цены, стойкость к кибератакам за счет наличия технологии безопасных вычислений и особой российской архитектуры «Эльбрус». Процессор «Эльбрус» создан для применения в ноутбуках, моноблоках, промышленных компьютерах и бортовых вычислителях».

Как уточнили CNews в компании, коммерческая серия новых бюджетных систем ожидается в 2022 г. Относительно низкого уровня цены компьютера в концерне «Автоматика» пояснили CNews, что она действительно будет «в несколько раз ниже относительно текущего уровня стоимости компьютеров на процессорах «Эльбрус-8С/8СВ»» (серверных; – прим. CNews), которые производятся штучными партиями. По словам представителей компании, выпуск бюджетных систем на процессорах «Эльбрус-2С3» станет первым серьезным шагом к доступности «Эльбруса» для широкого круга потребителей.

Адаптация софта идет, но не везде

В письме Минпромторга среди программ, по которым не запланированы работы по его адаптации к отечественным аппаратным платформам, упомянуты продукты IFCPlugin, «1C:ERP», ERP «Парус», «Консультант+», «Компас 3Д», NanoCAD, «Р7-офис», «R7. Органайзер», CUBA.Platform и др. В статусе ряда других отечественных программных продуктов фигурируют «переговоры» или «готовы разработать», например, по СДУ «Приоритет» компании «Диджитал дизайн» или «Галактика ERP» корпорации «Галактика», по браузеру «Спутник».

Минпромторг просит ускорить портирование отечественного ПО на «Байкалы» и «Эльбрусы»

«В настоящее время в нативном режиме «1С:Предприятие» на процессорах «Байкал» и «Эльбрус» не работает. Вопрос прорабатывается, планы фирма «1С» обычно не публикует», – прокомментировал CNews глава отдела продвижения экономических программ «1С» Алексей Харитонов.

В компании «Новые коммуникационные технологии», которая разрабатывает «Р7-офис», заявили CNews, что такого письма не получали, однако знакомы с ситуацией на рынке.

«Совместимость с внесенной в реестр Минпромторга техникой является одной из важных технологических и коммерческих задач компании, – пояснила CNews гендиректор компании «Новые коммуникационные технологии» Наталия Агафонова. – В целом мы наблюдаем, что в процессе вывода российских процессоров «Эльбрус» и «Байкал» на рынок не хватает скоординированного проектного управления – большой объем относящийся к этому действительно необходимой информации, к сожалению, приходит из неофициальных источников».

В компании «Консультантплюс» сообщили CNews о том, что у них «работы по адаптации к отечественным платформам («Байкал», «Эльбрус») запланированы».

«Заказчикам не нужны по отдельности процессоры, вычислительная техника и софт, им необходимы программно-аппаратные комплексы, способные решать их задачи, – прокомментировала CNews ситуацию генеральный директор АНО развития радиоэлектронной отрасли «Консорциум «Вычислительная техника»» Светлана Легостаева. – Соответственно, необходима определенная синхронизация в разработке ЭКБ, вычислительной техники и ПО, в противном случае мы получим оборудование на складах и обоснованные объяснения заказчиков о его неприменимости. Так, например, мы уже разработали много решений для оборудования рабочих мест, но реальным стопором по их продвижению является неготовность софтверной экосистемы».

По словам Светланы Легостаевой, одним из инструментов поддержки перехода на отечественную вычислительную технику на отечественной элементной базе с применением адаптированного отечественного софта являются сквозные проекты – когда у каждого якорного заказчика свой пул прикладного софта, и он начинает работу по его адаптации, в дальнейшем становясь инфлюенсером для других участников рынка ПО.

По ее словам, в рассматриваемом сейчас проекте поправок 719-ПП обязательное применение российских процессоров в ключевых позициях отечественной вычислительной техники запланировано на 2023 год. Квоты в Постановлении Правительства по этим же позициям предполагают, что не менее 70% закупаемой государством техники будет на российских процессорах (по СХД 50%).

Как пояснил гендиректор «Базальт-СПО» Алексей Смирнов «Коммерсанту», если «Байкал» может выпустить 600 тыс. процессоров к 2025 г. в компьютерах с ERP «1С» их окажется, скорее всего, не более 10 тыс., поэтому пересобирать софт и содержать техническую поддержку будет просто невыгодно».

Как дать сотрудникам возможность работать над интересными задачами, двигаясь в цифровую трансформацию
Бизнес

Замдиректора АО МЦСТ (производитель процессоров «Эльбрус» – прим. CNews) Константин Трушкин заявил «Коммерсанту», что российские разработчики занимаются адаптацией своего ПО под российские процессоры, но не очень активно. «Это ресурсоемкая задача, под которую сейчас нет отдельной субсидии, а сами софтверные компании не всегда готовы вкладываться в адаптацию», – отметил он.

Президент ассоциации «Руссофт» Валентин Макаров рассказал «Коммерсанту», что адаптация российского ПО под «Эльбрусы» и «Байкалы» замедляется, в частности, в связи с рисками малых объемов закупки оборудования на российских процессорах со стороны госсектора.

На чём тестировали «Эльбрусы»

Чтобы условия были максимально приближены к рабочим, взяли приложения из «Эльбрус Линукс», из них выбрали базовые и наиболее показательные среды с разными профилями нагрузки. В итоге в тестовый стек вошли:

• Базы данных реляционные (PostgreSQL).
• Балансировщики (Nginx).
• Резидентная система управления базами данных класса NoSQL Redis.
• Шины данных (RabbitMQ).

Плюс — сделали классический 7-Zip. Обычно по нему понятно, корректно ли сработали остальные тесты и можно ли доверять их результатам.

Внутри тестов задали наборы команд с разными параметрами. Мы подобрали параметры так, чтобы нагрузить по максимуму именно процессоры, а не сравнивать диски, оперативную память и другие компоненты.

Стартовали со сравнения баз данных: Интеловый сервер vs один «Эльбрус». Производительность Intel оказалась в семь раз выше, чем на «Эльбрусе». Как позже выяснилось, даёт о себе знать влияние дисковых подсистем. Да, на «Эльбрусе» они слабее (минус RAID). Зато дистрибутив Linux, что стоит на «Эльбрусах», в самом деле хорошо оптимизирован и, на первый взгляд, стабильнее, чем на Интелах.

Интересно, что если на одном из серверов Интела некоторые тесты до конца не дошли, выдавая ошибки, то на «Эльбрусах» такой проблемы не было. Это так, к слову.

Производство микросхем в России

В России и Белоруссии есть пять крупных микропроцессорных производств — зеленоградские Микрон и Ангстрем (банкрот в 2019 ), 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 2021 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 2021 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 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.

История серии

В далеких уже 70-ых годах ХХ столетия в недрах ИТМиВТ имени Лебедева началась разработка компьютера. Целью ставилось создание аппарата, который смог бы осуществлять 100 млн операций в секунду. Изначальная сфера применения — системы военного назначения.

Всеволод Бурцев стал главой проекта, в его задачу входило создание системы управления и конструирования.

«Эльбрус-1» был масштабированой архитектуры и в основном применялся в противоракетной обороне и центре контроля космического пространства. Со временем было решено обновить архитектуру и элементную базу. Так появилась вторая модель, где ученые смогли добиться необходимого количества операций — 125 млн/сек.

В 1985 году «Эльбрус-2» был запущен в массовое производство.

В то же время (1988) выпускался и ПК общего назначения «Эльбрус 1-КБ». В период с 1986 по 1994 создавалась третья модель, которая так и не была запущена в серийное производство, но стала основой для последующих поколений отечественной вычислительной техники.

Вероятность такого развития событий была известна заранее

Какие инновации изменят облик российских городов
Инновации и стартапы

Тогда же на основании бесед с разработчиками компонентной
базы CNews отмечал, что производство новых партий процессоров на
контрактных фабриках (например, на Тайване; в России по продвинутому «нанометражу»
чипы пока не выпускаются), требуется длительное время. Ориентировочный срок
выпуска чипов составляет шесть месяцев. На реализацию проекта на них (сборку и
поставку ПК) требуется еще не меньше трех. То есть суммарно на поставку техники
на новых чипах нужно как минимум девять месяцев — и лишь в том случае, если в
процесс не вмешаются негативные факторы, связанные с транснациональными
карантинными ограничениями из-за пандемии коронавируса.

Существенные заказы на выпуск своих процессоров «Байкал
электроникс» начал размещать на тайваньской фабрике TSMC только в конце 2020 г.
— после появления нового инвестора, группы «Вартон».

В планах «Байкал электроникс» на 2021 г. выпуск 130 тыс. чипов.
Всего же, как сообщал CNews
в ноябре 2020 г., «Байкал электроникс» до конца I квартала 2021 г. планировала
заказать у своего производственного партнера, тайваньской компании TSMC три
партии ARM-процессоров «Байкал-М» суммарным объемом не менее 213 тыс. штук.

Достоинства наших компьютеров

Неоспоримым достоинством серии нашей сложной электроники является надежность и долговечность. Имея уникальную архитектуру, эти процессоры (а в прошлом и компьютеры) не имеют равных на российском рынке в оборонной и космической отрасли.

Без них не было бы знаменитой серии Pentium — в его основе также лежит часть решений «Эльбруса».

С другой стороны, надежность и узкая направленность сыграла злую шутку: если посмотреть на вычислительные мощности, то наши процессоры сильно отстают от унифицированных зарубежных аналогов и не конкуренты им на потребительском рынке, хотя и сферы использования этих ПК разные.

В то же время, архитектура и технологии семейства «Эльбрус» не встречаются больше нигде в мире. 

27.05.2021

Тест № 5. RabbitMQ

RabbitMQ — это шина гарантированной (асинхронной) доставки сообщений. В составе пакета нет собственных средств тестирования производительности, поэтому тесты проводятся специальным софтом. В ходе тестов создаётся определённое количество «передатчиков» (publishers) и «приёмников» (consumers) сообщений, которые обмениваются сообщениями различной длины. В результате тестов фиксируется количество посланных и принятых сообщений в секунду (sending/receiving rate). Эта группа тестов наиболее сильно нагружает процессоры (все ядра грузятся на 100 %). Результаты тестов подтверждают выводы большинства остальных тестов, процессоры «Эльбрус» медленнее процессоров Интел в среднем в 1,4 раза.

Для корректного сравнения процессоров между собой в левой части таблицы приведены значения sending/receiving rate в перерасчёте на 1 ядро частотой 1 ГГц:

В правой части таблицы приведены соотношения средние для процессоров Intel.

Итоговое соотношение производительности:

Российский первенец

Российская компания МЦСТ создала первый полностью отечественный процессор с 16-нанометровым техпроцессом. Чип получил название «Эльбрус-16С».

На момент публикации материала «Эльбрус-16С» существовал только в виде инженерного образца. Компания планирует полностью завершить его разработку, проводимую при поддержке Минпромторга, в 2021 г.

По словам представителей разработчика, «Эльбрус-16С» можно считать первым в России по нескольким пунктам. В дополнение к тому, что на октябрь 2020 г. в России не существовало других 16-нанометровых процессоров, спроектированных в России и основанных на российских технологиях, «Эльбрус-16С» выделяется еще и тем, что это первый чип семейства «Эльбрус» со штатной частотой 2 ГГц. Например, «Эльбрус-8СВ», вышедший в марте 2019 г., работает на частоте 1,5 ГГц, содержит восемь ядер и производится по 28-нанометровым нормам.

Инженерный образец «Эльбруса-16С». Массовое производство пока не началось

К тому же, «Эльбрус-16С» стал первым процессором в линейке, получившим аппаратную поддержку виртуализации. Еще одна его отличительная особенность – в нем реализована поддержка восьми каналов оперативной памяти DDR4-3200 с протоколом коррекции ошибок (ECC).

Сроки растягиваются, но нанометры уменьшаются

Отметим, что своими вышеупомянутыми утверждениями Ким
актуализировал весьма давние планы МЦСТ, которые неоднократно варьировались. В
частности в Сети можно найти доклады и презентации сотрудников МЦСТ прошлых лет
(не всегда четко датированные), в которых рассматриваемый чип давно фигурирует.

Из них можно узнать, что 32-ядерный «Эльбрус» по планам,
предположительно, 2014 г. должен был увидеть свет еще в 2020 г. Правда тогда
речь шла о топологии лишь в 14 нм, а среди других параметров назывались тактовая
частота до 2 ГГц и производительность на уровне 2-4 Тфлопс. На их основе, по
замыслам разработчиков, могли создаваться суперкомпьютеры мощностью свыше 100
Пфлопс.

По более поздним документам видно, что, не отказываясь от
идеи успеть к 2020 г., МЦСТ нацелился на топологию 10 нм. При этом
производительность уже заявлялась на уровне конкретно 4 Тфлопс.

Перенос намеченной даты окончания разработки на 2025 г. произошел
в МЦСТ не позднее 2018 г. Данных о планируемых для чипа характеристиках того
времени нет, но с появлением этих процессоров компания связывала перспективы
развития суперкомпьютеров экзафлопсной (от 1000 Пфлопс) производительности.

Бенчмарки сред/языков программирования

А теперь переходим к бенчмаркам языков программирования (C#, Java, JavaScript, Python, Lua).

Исходный код здесь: https://github.com/EntityFX/EntityFX-Bench
Исходный код для прощлых бенчмарков можете найти тут: https://github.com/EntityFX/anybench

Микро бенчмарки

В цикле с большим числоv итераций проводим некоторые операции и замеряем время выполнения данного куска кода. Ниже буду приводить примеры на языке Python.

Arithmetics

Замеряет скорость арифметики: в цикле выполняет различные математические операции с замером времени выполнения.

Пример кода на Python:

Loops

Замеряет скорость работы холостых циклов. Кстати, некоторые компиляторы и рантаймы могут оптимизировать этот код.

Hash algorithms

Алгоритмы SHA1 и SHA256 над байтами строк.

Комплексные бенчмарки

Выполнил реализацию популярных бенчмарков Dhrystone, Whetstone, LINPACK, Scimark 2 на всех 5 языках программирования (конечно же использовал существующие исходники, но адаптировал под мои тесты).

Российская микросхема второго уровня

Как ранее рассказывал CNews, определение российских микросхем первого и второго уровней было впервые утверждено распоряжением Правительства России №719 от 9 августа 2016 г.

Процессор Baikal-M (BE-M1000)

Согласно документу, производитель интегральных схем первого уровня должен обладать правами на конструкторскую документацию, включая документацию на блоки не собственной разработки, в объеме, достаточном для производства чипов в течение пяти лет.

Для таких микросхем определена разработка топологии, структуры, логической и электрической составляющих, разработка ПО, полный цикл изготовления пластин (кроме фотошаблонов) с кристаллами, их измерение, корпусировка и испытание исключительно на территории России, без права использования готовых схемотехнических решений иностранного производства при проектировании и разработке.

При выпуске интегральных схем второго уровня производителям разрешено обладать только правами на топологию и конструкторскую документацию. Права на технологическую документацию необязательны, поскольку для этого класса чипов допускается зарубежное производство. В границах России в случае второго класса микросхем должны происходить только проектирование, разработка и испытания микросхем.

Иными словами, выпуск кристаллов Baikal-M с нормами техпроцесса 28 нм на производственных линиях TSMC на Тайване не влияет на статус отечественной микросхемы, поскольку все остальные стадии разработки и производства производятся в России и позволяют гарантировать надежность и безопасность изготавливаемой продукции.

К службе пригоден

Как сообщили CNews в «Байкал электроникс», Минпромторг России выдал компании официальное заключение о том, что процессор Baikal-M признан микросхемой второго уровня и относится к промышленной продукции, произведенной на территории России в соответствии с постановлением Правительства №719 от 17 июня 2015 г. В реестре промышленной продукции, произведенной в России, процессору Baikal-M присвоен регистрационный номер 854231101.

Как пояснили CNews в «Байкал электроникс», начиная с 2021 г. в силу вступает законодательное обязательство для госорганов при прочих равных отдават на тематических госзакупках предпочтение продуктам из этого реестра. То есть, если в российской микроэлектронике есть продукт, удовлетворяющий заявляемым им требованиям, чиновникам придется брать российский.

«Включение процессора Baikal-M в реестр промышленной продукции, произведенной на территории РФ – это официальное подтверждение того факта, что наш процессор разработан в России, – сказал Андрей Евдокимов, генеральный директор «Байкал электроникс». – Весь наш опыт говорит о том, что российским разработчикам под силу создавать качественные продукты для решения широкого класса задач».

По сути, присвоенный статус является подтверждением возможности участия Baikal-M во всех импортозамещающих госпрограммах, поскольку чип полностью «готов к промышленному выпуску и не имеет ограничений по верхней планке серийного производства», отмечается в заявлении компании.

И дудка, и свисток

Согласно постановлению Правительства №2013 от 3 декабря 2020 г., с 1 января 2021 г. для российских государственных предприятий введены обязательные нормы минимальной доли закупок российской радиоэлектроники. Согласно документу, на все ПК, «содержащие в одном корпусе центральный процессор и устройство ввода и вывода, объединенные или нет для автоматической обработки данных», в 2021 г. для госпредприятий вводится квота не менее 50% от всего объема закупки. На 2022 г. квота повышается до 60%, на 2023 г. – до 70%. Аналогичные квоты введены на закупку ноутбуков и планшетов российского производства.

«Мы рассчитываем, что в 2023 г. не менее 70% закупаемой для государственных нужд вычислительной техники будет работать на отечественных процессорах», – заявили «Коммерсанту» в пресс-службе Минпромторга.

В марте 2021 г. CNews рассказал о предложении Минпромторга ужесточить требования к российскому ПО из единого реестра российских программ для электронных вычислительных машин, на предмет обязательной совместимости с отечественными процессорными платформами.

В 2021 г. «Байкал электроникс» планировала выпуск 130 тыс. процессоров Baikal. Ранее, как сообщал CNews в ноябре 2020 г., «Байкал электроникс» до конца I квартала 2021 г. планировала заказать у тайваньской TSMC три партии ARM-процессоров «Байкал-М» суммарным объемом не менее 213 тыс. штук.

В июле 2021 г. CNews также рассказал о планах нового руководства компании «Байкал электроникс» инвестировать около 23 млрд руб. в расширение линейки отечественных процессоров, а также в период до 2025 г. нарастить объемы их производства до 600 тыс. штук.

Как сообщал CNews в июне 2021 г., ввиду глобального дефицита производственных мощностей TSMC решила отдать приоритет производству чипов для Apple и автомобильной промышленности в ущерб интересам всех остальных компаний, включая Intel, AMD и Qualcomm, на второй план. Так что значительное наращивание объемов выпуска процессоров «Байкал электроникс» с переходом на техпроцессы 6-12 нм может стать проблемным для компании.

Компания МЦСТ, производитель процессоров «Эльбрус», как сообщал CNews в середине января 2021 г., до конца 2021 г. рассчитывает заказать выпуск немногим более 10 тыс. своих процессоров – преимущественно восьмиядерных серверных чипов «Эльбрус-8С» и «Эльбрус-8СВ».

В конце января 2020 г. в России была принята стратегия развития микроэлектроники сроком до 2030 г. Эта стратегия предполагает создание российских кремниевых фабрик с производственными нормами 28 нм, 14-12 нм и даже 7-5 нм, работающих по производственной бизнес-модели заказного производства «фаундри» (foundry). Сроки строительства этих фабрик в стратегии не приведены.

Тест № 4. Redis

Redis представляет собой базу данных «ключ-значение». Её производительность оценивается количеством атомарных операций в секунду. Redis-benchmark входит в состав пакета Redis. Для сравнения проводятся тесты, отличающиеся количеством одновременных потоков (50 и 1000), фактором параллелизма (2 и 32) и длиной сообщения (100 и 1000000 байт). В ходе тестов выполняются только 2 атомарные операции (set и get).

Тесты Redis с различной нагрузкой показывают большой разброс результатов, однако средние значения укладываются в обычный диапазон — «Эльбрус» медленнее примерно в 1,5 раза.

Для корректного сравнения процессоров между собой в левой части таблицы приведены полученные в результате тестов выводы команд SET и GET в перерасчёте на 1 ядро частотой 1 ГГц:

В правой части таблицы приведены соотношения средние для процессоров Intel.

Итоговое соотношение производительности:

Выводы

Во сколько раз Core i7 2600 быстрее Эльбрусов:

Во сколько раз Core i7 2600 быстрее Эльбрусов, если бы он работал на частоте Эльбрусов:

Как мы знаем, Эльбрус имеет VLIW архитектуру, у которой повышение производительности достигается путём оптимизации компилируемого кода (Эльбрус имеет явный параллелизм). Также у Эльбруса нет предсказателя переходов и переупорядочивания инструкций (снова всё явно задаётся компилятором).

Следует:

• Компилируемые программы на C/C++ (возможно, другие) будут иметь хорошую производительность. Это достигается патчами участков кода, где нужно оптимизировать производительность и умным компилятором LCC (eLbrus C Compiler).
• Языки с JIT-трансляцией (Java, JavaScript, C# Mono) будут иметь среднюю производительность. Здесь оптимизируют саму среду исполнения. Возможно, также потребуется оптимизировать сами программы.
• Интерпретируемые языки (PHP, Python, Lua) будут иметь низкую производительность. Но оптимизация среды выполнения позволит поднять до среднего уровня.

Другие способы:

• Доработка компилятора LCC.
• Архитектурно-специфические доработки в самой ОС.
• Улучшать архитектуру Эльбрус:
  • Поднимать частоту
  • Добавить предсказатель и т. д.

Какие языки ещё хотелось бы протестировать:

• Golang (Ждём выпуска)
• Ruby
• Perl

P.S. Поздравляем команду МЦСТ с Новым Годом. Желаем удачи в разработке следующих поколений процессоров. Ждём массового появления устройств на процессорах с архитектурой E2K!