В РФ создадут процессорную архитектуру «Эльбрус-Б», которая будет до 200 раз быстрее AMD и Intel

Сегодня вся полупроводниковая отрасль контролируется несколькими ключевыми игроками. В первую очередь речь идёт о ASML, выпускающей литографы для производства чипов. Без такого оборудования прогресс невозможен, ну а альтернативных решений не существует. Несколько японских компаний пытаются создавать полноценные аналоги, но по целому ряду характеристик подобное оборудование не устраивает сложившуюся индустрию полупроводников. Кроме ASML существует ещё и TSMC. Тайваньская компания выпускает продукцию для большей части крупных технологических компаний. Сюда входят смартфоны для Apple, настольные процессоры для AMD и Intel, видеокарты и графические ускорители для NVIDIA, мобильные чипы для Qualcomm и многих активных участников рынка, включая Broadcom, MediaTek, Marvell Technolog и других. Доля тайваньской компании на рынке огромна, ну а на втором месте разместилась Samsung. Производитель из Южной Кореи пытается не отстать, предлагая клиентам доступ к 4-нм нормам здесь и сейчас. Кроме двух лидеров существуют и другие игроки. Например, GlobalFoundries, которая ранее была частью AMD, но сегодня выпускающая чипы по зрелым технологическим процессам. Нельзя не указать SMIC, которая остаётся крупнейшим производителем чипов в Китае, сталкиваясь с системными ограничениями со стороны США. 

В список не попали некоторые другие компании, но никто из них не претендует на лавры лидера отрасли. Аналитики отмечают, что без прорыва дальнейшее движение невозможно, поскольку производители упираются в физические ограничения. При этом утверждается, что все лавры заберут действующие лидеры, имеющие средства для разработки новых решений. На этом фоне возможно появление региональных игроков, но роль их окажется небольшой, как и потенциал для роста. Если вы не в курсе, то до 2022 года российские компании выпускали процессоры на заводах TSMC. Даже тогда лучшие решения отставали от лидеров на много поколений, ну а с тех пор разрыв только увеличился. Не так давно в прессе писали, что некоторые чипы Байкал будут выпускать на китайских заводах, но информация носит непроверенный характер. В любом случае в России ничего лучше 65-нм норм нет, а перспективные решения появятся не раньше 2030 года. Неясно, когда будут сняты санкции, но даже после этого США могут закрыть доступ к ключевым мощностям TSMC для российских компаний. Именно так выглядит честный рынок по мнению дядюшки Сэма, но всё это не значит, что нужно сидеть без дела. 

Известно, что российские инженеры работают над новыми литографами, а в прессе пишут о значительном прорыве и создании процессоров Эльбрус следующего поколения. Сообщается, что в ближайшие годы российские разработчики начнут выпуск чипов на архитектуре «Эльбрус-Б», потенциал которой превышает самые смелые прогнозы. У истоков стоят Борис и Евгений Бабаяны (отец и сын), ответственные за новую отечественную разработку. Презентация проекта прошла в рамках выставки в конце апреля в Москве, вызвав повышенный интерес со стороны специалистов. Задумка инженеров кроется в объединении в рамках единой платформы нескольких ключевых компонентов: языка программирования, операционной системы и аппаратной архитектуры. Это приведёт к появлению полноценной вычислительной платформы с открытым исходным кодом. Доступ к проекту могут получить как российские, так и иностранные специалисты, что позволит сформировать широкую экосистему и обеспечить высокую устойчивость к внешним ограничениям. Всё просто, ведь чем больше людей из разных стран заинтересовано в разработке, тем сложнее ввести против них санкции. 

В рамках интервью было сказано, что «Эльбрус-Б» обладает нереальной вычислительной мощью. Якобы, он может оказаться в 30 или даже в 200 раз быстрее иностранных аналогов. Делается важное уточнение, что такой расклад возможен только в том случае, если будет использоваться идентичный технологический процесс. Если учитывать, что в России активно осваивают 65-нм нормы, а в США выпускают чипы на базе 4-нм технологий, то разработка уже не кажется такой прорывной, ведь допуска к мощностям TSMC у России всё равно нет. Дополнительно отмечается, что архитектура обладает высокой многозадачностью, выполняя множество задач одновременно за счёт глубокого архитектурного параллелизма. Это откроет доступ к полноценному использованию потенциала чипа даже без доступа к современному полупроводниковому оборудованию. В теории, если российский чип будет выпущен по 90-нм нормам, то по скоростным данным он не должен уступать аналогам на архитектурах ARM, RISC-V, X86, созданных по 14-нм техпроцессу. 

Если предположить, что «Эльбрус-Б» начнут выпускать на 5-нм мощностях, то мощь его окажется недостижима для лучших зарубежных аналогов. При этом плотность транзисторов играет важную, но не ведущую роль. Одним из важнейших элементов разрабатываемой платформы станет язык программирования «Эль-22», который был создан силами российских программистов. Сообщается, что он обладает высокой поддержкой указанного выше параллелизма вычислений и ориентирован на максимальную эффективность работы вместе с другими компонентами системы. Известно, что проект был запущен только в 2022 году. Сегодня первый этап полностью завершён, в рамках чего сформированы рабочие структуры и подписаны международные соглашения. В качестве партнёров значится Индия, контракт с которой подразумевает выделение 2 миллиардов долларов. К разработке уже подключились российские учёные, а также специалисты из целого ряда стран. Вторая половина 2025 года ознаменуется расширением команды, в которой включат не только инженеров, но и управленцев с навыками международной кооперации.

Казалось бы, всё идёт по графику, но совершенно неожиданно выясняются крайне неожиданные подробности. Вдруг выяснилось, что архитектура «Эльбрус-Б» вообще никак не связана с МЦСТ. Эта компания ответственна за линейку процессоров с одноимённым названием, а представили её не принимают участие в указанном выше проекте. Для справки, Бориса Бабаяна можно назвать настоящим ветераном советской и российской ИТ-индустрии. Он принимал активное участие в разработке «М-40», «5Э92б», всех поколений «Эльбрусов», и стал автором концепции высокопараллельной архитектуры «Эльбрус 3М» и соответствующего компилятора, который обеспечивал высокую логическую скорость вне зависимости от используемой технологии. В какой-то момент он стал основателем МЦСТ, возглавлял кафедру микропроцессорных технологий и работал директором по архитектуре в Intel. Пост пришлось покинуть в 2022, но в настоящее время прославленный инженер готовится бросить зарубежным разработчикам настоящий вызов, повысив эффективность работе системы за счёт кооперации программных и аппаратных модулей. 

Увы, но пока физических подтверждений сказанных выше заявлений нет. Аналитики сомневаются в том, что прорыв вообще возможен, поскольку лидеры рынка достигли предела производительности. Каждые два года наблюдается прирост быстродействия на 10-15%, тогда как 100% достигается за 10 и более лет. Разговоры о 200-кратном росте кажутся фантастическими и практически невозможны. Нужны нестандартные и даже гениальные решения, до которых конкуренты так и не додумались. Но даже если создать прорывную технологию и удастся, на этом путь чипов на массовый рынок только начинается. Эксперты подчёркивают, что следом за разработкой аппаратной и программной части потребуется создать полноценную экосистему. Сюда входят компиляторы, библиотеки, операционная система и другие инструменты для разработчиков. Здесь крайне полезным будет опыт Huawei. Даже обладая почти безграничными финансовыми ресурсами китайская компания не способна быстро вывести на рынок свою операционную систему. HarmonyOS для ПК была представлена совсем недавно, но путь её на ПК рядовых пользователей может затянуться на десять лет. Эксперты указывают и на другие противоречия, но в данном случае важно лишь то, что у команды разработчиков есть чем заняться. Ну а нам остаётся только запастись терпением, ведь подробности о прорыве российских инженеров станут доступные ещё нескоро.