Российская электроника: проблемы, успехи и перспективы.

Цитата: Поверонов от 02.02.2021 08:40:34Для электроники это очень мало - таких заводов нужно гораздо больше чтоб поддерживать масштабный выпуск электроники.

Все зависит от потребности в таких микросхемах. Ситаллы далеко не во всей микроэлектронной рассыпухе используются..

На мероприятии Elbrus Tech Day компания МСЦТ рассказала о текущих достижениях и планах развития серии российских процессоров Эльбрус. Сейчас наиболее современным CPU этой линейки является Эльбрус-8СВ на базе архитектуры E2K (Эльбрус 2000) пятого поколения, но в ближайшие годы появятся сразу три SoC шестого поколения: Эльбрус-16С, Эльбрус-2С3 и Эльбрус-12С.





Эльбрус-8СВ является эволюционным развитием Эльбрус-8. Оба чипа используют 28-нм техпроцесс, но за счёт оптимизаций у 8СВ удалось поднять частоту, что вкупе с поддержкой широких векторных инструкций и более современного стандарта памяти дало двукратный рост теоретической пиковой производительности. Впрочем, для программ, не использующих SIMD, прирост пропорционален увеличению тактовой частоты + они всё равно выигрывают от увеличения скорости работы памяти.



На базе этих процессоров и других процессоров компания МЦСТ разрабатывает референсные дизайны материнских плат различных форм-факторов, которые можно лицензировать для дальнейшей кастомизации. Часть партнёров компании разрабатывает собственные материнские платы и изделия на их основе. В скором времени на TSMC будет размещён заказ на изготовление очередной партии Эльбрус-8СВ объёмом 10 тыс. штук. В целом, вокруг уже имеющихся CPU сложилась достаточно заметная экосистема как аппаратных, так и программных продуктов и решений.



...


Следующее поколение процессоров будет разнообразнее. Помимо 16-ядерного Эльбрус-16С, ориентированного на высокопроизводительные серверные системы, будет и модель попроще, которая появится позже остальных — Эльбрус-12С. Этот 12-ядерный CPU рассчитан на серверы начального уровня, а также рабочие станции. А главное отличие от 16С будет в цене. Наконец, ещё один чип, двухъядерный Эльбрус-2С3, ориентирован на мобильные системы, в том числе планшетные компьютеры.





Все чипы будут изготавливаться на TSMC по 16-нм техпроцессу FinFET и будут основаны на шестом поколении архитектуры E2K. Строго говоря, это уже не процессоры, а полноценные SoC с интегрированными контроллерами для различной периферии, и для работы им не требуется внешний чип южного моста, как было ранее. В случае Эльбрус-16С площадь кристалла составляет 618 мм² (25,3 × 24,4 мм), упаковано он в корпус HFCBGA4804 с габаритами 63 × 78 мм. Кристалл содержит 12 млрд транзисторов, а его мощность не превышает 130 Вт.




Значительная часть изменений в архитектуре коснулась подсистемы памяти. В частности, были увеличены размеры кешей, суммарный объём которых достиг 51 Мбайт: общий для всех L3-кеш 32 Мбайт, увеличенный до 1 Мбайт L2-кеш, L1-кеш для инструкций на 128 Кбайт + L1-кеш данных на 64 Кбайт. Контроллер памяти стал восьмиканальным, получил поддержку модулей DDR4-3200 и 2DPC, что даёт до 4 Тбайт RAM на сокет с суммарной пропускной способностью до 200 Гбайт/с.





Первые инженерные образцы Эльбрус-16С, полученные в конце прошлого года, уже выдают в бенчмарке stream скорость порядка 70-80% от максимально возможной. Контроллеры попарно подключены к четырём агентам (HMU), «прикреплённым» к внутренней mesh-шине с пропускной способностью 2 Тбайт/с, объединяющей память и ядра. Чип можно разделить на два или четыре NUMA-домена, что полезно для ряда задач.




Одной из таких задач является виртуализация, и в Эльбрус-16С она, наконец, стала полноценной — новые процессоры поддерживают аппаратную виртуализацию практически всех важных ресурсов, в том числе и для режима x86-трансляции, который тоже никуда не делся. Для CPU прошлых поколений всё ещё можно использовать контейнеризацию, но МЦСТ занимается и подготовкой паравиртуализированного ядра и сопутствующих компонентов, включая KVM, QEMU, libvirt и virt-manager.







Для самих ядер был произведён редизайн микроархитектуры, что дало повышение скорости работы и новые возможности. В частности, появились новые SIMD-инструкции в дополнение к имеющимся, поддержка FMA по стандарту IEEE 754-2008 (требуется в современных стандартах C), динамическая оптимизация (касается планирования, что важно для VLIW), новы контроллер прерываний (необходим для виртуализации) и так далее.



Пиковая теоретическая производительность ядра составляет 96 Гфлопс для вычислений одинарной точности и 48 Гфлопс — для двойной. Для всего CPU это 1,5 Тфлопс и 768 Гфлопс соответственно. Предварительные тесты показывают прирост производительности в 2-2,5 раза в сравнении с Эльбрус-8СВ, но надо помнить, что очень много зависит от оптимизаций со стороны компилятора. Само ядро хоть и стало сложнее, но оно всё равно проще, чем ядра современных x86-64 процессоров.











Эльбрус-2С3 имеет два ядра шестого поколения с тактовой частотой 2 ГГц, два канала памяти DDR4-3200 и производительность до 192/96 Гфлопс FP32/FP64. У него есть 16 линий PCIe 3.0. В его состав входит 3D-ядро Imagination PowerVR GX6650 (300 Гфлопс), ряд (де)кодеров видео, а также 2D-ядро собственной разработки. Есть четыре видеовыхода (из них 2 HDMI) и поддержка 4K-вывода. Для этой SoC компанией в течение 2021 года будут подготовлены первые платы Micro-ATX и Mini-ITX.








Характеристики будущих процессоров Эльбрус-32С пока до конца не определены, но примерные очертания будущего продукта уже есть. CPU должен иметь производительность не ниже 1,5/3/6 Тфлопс для вычислений FP64/FP32/FP16 и содержать от 32 ядер с частотой более 2 ГГц. Возможно, будет и 64 ядра седьмого поколения E2K. Объём L3-кеша должен как минимум удвоиться, а контроллер памяти, возможно, получит поддержку DDR5 объёмом не менее 4 Тбайт/сокет. Предполагается возможность работы как минимум двухсокетных конфигураций.



Дальнейшее развитие могут получить виртуализация и фирменная технология безопасных вычислений с попутным добавлением новых инструкций. Уже сейчас разработчики хотят предоставить 64 линии PCIe 5.0, что открывает путь к использованию CXL 2.0. К встроенным контроллерам помимо NVMe, без которого уже точно не обойтись, могут добавиться 100GbE и USB 3.1 или более новые. Будущие кристаллы перейдут на техпроцесс не толще 7 нм, а их площадь вырастет до 600 мм2. Общее число транзисторов вырастет до 30 миллиардов.



________________________________________________________________________

16-нанометровый Эльбрус-2С3 - очень интересный. Потребляет 10 Вт, при этом производительность 192 Гфлопс - это лишь немногим меньше чем у Эльбрус-8С (250 Гфлопс, 80 Вт), в 4 раза производительнее чем Эльбрус-4С (50 Гфлопс, 45 Вт). Эльбрус-2С3 отлично подойдёт для высокопроизводительных военных планшетов и защищенных ноутбуков. 

16-нанометровые Эльбрус-16С и Эльбрус-12С тоже отличаются прекрасным соотношением производительность на ватт.  Эльбрус-16С будет при 1536 Гфлопс потреблять 110 Вт, а Эльбрус-12С при 1152 Гфлопс - всего 65 Вт. 

Цитата: User78 от 17.02.2021 19:10:27На мероприятии Elbrus Tech Day компания МСЦТ рассказала о текущих достижениях и планах развития серии российских процессоров Эльбрус. Сейчас наиболее современным CPU этой линейки является Эльбрус-8СВ на базе архитектуры E2K (Эльбрус 2000) пятого поколения, но в ближайшие годы появятся сразу три SoC шестого поколения: Эльбрус-16С, Эльбрус-2С3 и Эльбрус-12С.

Надеюсь раскроют "интригу" с финансированием... А то идут шепотки нехорошие

17.02.2021 
Специалисты холдинга «Российские космические системы» (РКС, входит в Госкорпорацию РОСКОСМОС) разработали и запустили в производство для перспективных космических аппаратов новые бортовые приемо-передающие устройства для надежного обмена информацией по линии «спутник-Земля». Универсальная разработка, не имеющая аналогов на российском рынке, реализована с применением только отечественных электронных компонентов.

Приемо-передающие устройства высокоскоростных радиолиний предназначены для передачи и приема целевой информации большого объема – спутниковых снимков, радиолокационных изображений и т.п. Устройства состоят из модулей приемника и формирователя сигнала, коммутатора и усилителя, работающих в Х-диапазоне частот
....

http://russianspaces…vacionnye/

Цитата: User78 от 17.02.2021 19:10:2716-нанометровый Эльбрус-2С3 - очень интересный. Потребляет 10 Вт, при этом производительность 192 Гфлопс - это лишь немногим меньше чем у Эльбрус-8С (250 Гфлопс, 80 Вт), в 4 раза производительнее чем Эльбрус-4С (50 Гфлопс, 45 Вт). Эльбрус-2С3 отлично подойдёт для высокопроизводительных военных планшетов и защищенных ноутбуков.

Инфа от Константина Трушкина: 10 Ватт будет только при частоте 1,7 ГГц. Ядро пока еще сильно горячее. На 2 ГГц будет 15-20 Вт.

Значит своего техпроцесса пока нет...

Цитата: User78 от 17.02.2021 19:10:27В скором времени на TSMC будет размещён заказ на изготовление очередной партии Эльбрус-8СВ объёмом 10 тыс. штук.

А если американцы запретят тайванцам с нами работать, что будут делать НИЦТ и Байкал?

04.03. 2021
АО «ГК «Электронинвест» разработал радиационно-стойкие источники вторичного электропитания (ИВЭП), обеспечивающие надежность работы электроники.

....

По словам, генерального директора ОЭЗ «Технополис "Москва"» Геннадия Дегтева, АО «ГК «Электронинвест» уже многие годы работает на рынке радиоэлектронной аппаратуры военной и специальной техники, в 2017 году компания стала резидентом столичной ОЭЗ.
....
https://www.mos.ru/news/item/87380073/
https://www.mskagenc…ls/3092461

РИАМО - 26 мар. Губернатор Московской области Андрей Воробьев запустил первую электронно-вычислительную машину российской сборки от компании DEPO Computers.
Данная ЭВМ работает на отечественном  процессоре «Эльбрус». Техника производится DEPO Computers на собственном заводе в Красногорске, где открыто 11 конвейерных линий.

«Мы находимся на предприятии, которое изготавливает отечественную вычислительную технику, оно конкурентоспособно и отвечает всем современным требованиям. Я общался сегодня с инженерами - это молодые и очень подготовленные ребята 25, 35, 40 лет, закончившие лучшие вузы нашей страны, они дают достойный результат», - сказал Воробьев. 
....
https://riamo.ru/art…mputers.xl

22.04.2021
В России на заводе GS Group в Гусеве (Калининградская область) стартовал проект по локализации производства электронных устройств и компонентов. Выпуском компьютерных комплектующих и периферии занялись GS Group и группа компаний Philax («Филакс»).

В частности, началось производство российской материнской платы Philax на чипсете AMD B450. Кроме того, группа компаний Philax пообещала представить материнские платы для российских процессоров «Эльбрус» и «Байкал» уже в следующем году.


https://www.playgrou…50-1105144

Поздравляю всех, кто хоть как-то соприкоснулся с этим миром чудес! Всем здоровья, успехов, благополучия!
.

.
Изобретателем этого "чуда" стал Сэмюэл Финли Бриз Морзе.

"What hath God wrought" – такими были первые слова, которые передал телеграф на первой линии, протяженностью 64 километра. Это библейское сообщение из вашингтонского Капитолия было принято в Балтиморе.
.

08.06.2021
Компания «ДОК» объявила о разработке системы ультра-широкополосной 10-гигабитной подвижной связи для беспилотных автомобилей. Эта система работает в диапазоне частот 57-64 ГГц и принадлежит к классу V2X (Vehicle to Everything, автомобиль ко всему), являясь одним из наиболее перспективных ее вариантов — выделенной беспроводной сетью малого радиуса действия DSRC (Dedicated Short-Range Communications).
Проект DSRC, который выполняет петербургская компания «ДОК» в диапазоне 60 ГГц, дошел до стадии опытных образцов. Более подробно о характеристиках Системы связи для беспилотных автомобилей MobiBridge 10G можно узнать в продуктовом буклете.

В настоящее время система доступна для передачи на тестирование компаниям-разработчикам беспилотных ТС, операторам метрополитена, скоростных трамваев, железнодорожного и водного транспорта.

https://russianelectronics.ru/dsrc/

16 июня 2021


В рамках реализации проекта по техническому перевооружению производственной и научно-технической базы АО «БПО «Прогресс», входящего в Концерн «Автоматика» Госкорпорации Ростех, предприятие оснастило производство высокоскоростным оборудованием, обеспечивающим монтаж плат с суммарной скоростью установки до 153 000 компонентов в час. Модернизация производственных мощностей позволит повысить производительность труда и нарастить объемы технологических операций, выполняемых в рамках проекта создания СХД «Купол» и другого отечественного оборудования.

Проект осуществляется при поддержке Фонда развития промышленности России. Производственная база АО «БПО «Прогресс» оснащена высокоскоростными установщиками компонентов Assembleon AX 501 и AX 201, печью конвекционного оплавления для пайки печатных плат, автоматической оптической системой 3D контроля Yamaha YSi-V.

Новое оборудование увеличит объемы ныне выпускаемой продукции и наладит производство новых изделий с соблюдением необходимых требований рынка к качеству аппаратной части и информационным телекоммуникациям. Основным продуктом являются многослойные печатные платы, смонтированные при помощи SMT (технология поверхностного монтажа), которые используются для сборки системы хранения данных «Купол».

«Парк нашего производственного оборудования отвечает растущим требованиям рынка, чтобы предложить конкурентоспособные технологические решения, как для гражданского сектора, так и для военно-промышленного комплекса. Данный проект по «перевооружению» производственной и научно-технической базы АО «БПО «Прогресс» позволит создать новые рабочие места для увеличения объемов производства продукции гражданского назначения и расширить номенклатуру выпускаемых изделий», - сказал генеральный директор АО «БПО «Прогресс» Марат Тимиров.
https://www.ao-avtom…iodetaley/

Торжественная церемония запуска крупносерийного производства по корпусированию светодиодов под брендом GS LED состоялась в пятницу, 18 июня.

На момент открытия производственные мощности составляют 145 млн светодиодов в год с последующим расширением до 400 млн в год. Это крупнейшее подобное производство в Российской Федерации.

«Открытие линии по крупносерийному производству светодиодов, самого технологически передового в своём сегменте - это новый успешный шаг инвестиционно-промышленного холдинга GS Group в развитии своего бизнеса и весомый инвестиционный вклад в экономику Калининградской области. Для нас особенно важно, что такой проект реализуется на востоке региона, создавая рабочие места и обеспечивая стабильное будущее наших малых городов», – отметил на церемонии открытия производства губернатор Калининградской области Антон Алиханов.
....
https://gov39.ru/press/270002/

21.06.2021
Мытищинский научно-исследовательский институт (НИИ) радиоизмерительных приборов (Московская область) будет преобразован в федеральное государственное бюджетное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт радиоэлектроники», такой указ президент подписал в пятницу.

Реорганизация проводится в целях научного обеспечения устойчивого технологического развития и модернизации приоритетных отраслей экономики РФ, сказано в документе.

Мытищинский научно-исследовательский институт радиоизмерительных приборов, как сказано на сайте института, это головная научно-исследовательская испытательная организация, выполняющая функции исследований в области электронной компонентной базы, а также научного обеспечения и межведомственной методической координации работ по созданию и проведению исследований (испытаний) изделий электронной компонентной базы.
....
https://d-russia.ru/…oniki.html

30 июня 2021
«Ростелеком» и производитель телекоммуникационного оборудования спектрального уплотнения (DWDM) «Т8» подписали соглашение о сотрудничестве, направленное на развитие рынка радиоэлектронной продукции, программного обеспечения и услуг связи в Российской Федерации. Подписи на документе поставили старший вице-президент по технической инфраструктуре ПАО «Ростелеком» Алексей Сапунов и генеральный директор ООО «Т8» Владимир Трещиков.

Стороны договорились заключить в рамках реализации сквозных проектов рамочный договор на поставку оборудования спектрального уплотнения волоконно-оптической магистральной сети DWDM, созданного на отечественной электронно-компонентной базе при условии получения «Ростелекомом» государственной поддержки в виде субсидии из федерального бюджета на финансовое возмещение части затрат. А именно после заключения соответствующего соглашения между «Ростелекомом» и Министерством промышленности и торговли Российской Федерации.



«Проект DWDM является первым в серии проектов, называемых “сквозными”. Проект наукоемкий. Он объединяет заказчика, производителя телекоммуникционного оборудования (компанию “Т8”) и производителей электронно-компонентной базы, (компания “Элвис”, а также Зеленоградский нанотехнологический центр). В результате проекта на DWDM-оборудовании “Т8” будут использованы отечественные радиоэлектронные компоненты», — отметил заместитель министра промышленности и торговли Российской Федерации Василий Шпак.




https://www.cnews.ru…i_t8_budut

Хозяин Astra Linux и новый владелец «Байкал электроникс», намерен инвестировать 23 млрд руб. в новый модельный ряд процессоров компании и нарастить производство до 600 тыс. чипов в год. Планируется привлечение госсубсидий, займов и собственных средств.

02 июля 2021
Компания «Байкал электроникс» намерена инвестировать порядка 23 млрд руб. в расширение линейки выпускаемых ею отечественных процессоров, а также в период до 2025 г. нарастить объемы их производства до 600 тыс. штук. Об этом пишет «Коммерсант» со ссылкой на новую продуктовую стратегию АО «Байкал электроникс», утвержденную советом директоров компании в июне 2021 г.

Инвестиции планируется осуществлять за счет привлечения госсубсидий, заемного финансирования и собственных средств, отмечается в документе. В компании отказались назвать партнерский банк, однако по данным базы «СПАРК-Интерфакс» с января по апрель 2021 г. «Байкал электроникс» заключила три договора-залога со Сбербанком до марта 2022 г., отмечает «Коммерсант».

В компании планируют расширить линейку выпускаемых продуктов процессорами Baikal нового поколения для ноутбуков, планшетов, систем хранения данных (СХД) и суперкомпьютеров, а также ускорителями с применением технологий искусственного интеллекта (ИИ).
....
https://www.cnews.ru…tsy_bajkal

Цитата: Slav Rus от 02.07.2021 14:27:49Хозяин Astra Linux и новый владелец «Байкал электроникс», намерен инвестировать 23 млрд руб. в новый модельный ряд процессоров

На фоне успеха нового процессора Apple M1 (использует ARMv8.5-A) иностранцы уже обсуждают будущие "Байкалы" (на Armv9):

Baikal Electronics jumps from 28 to 6nm process in ARM lineup of CPUs, plans the RISC-V CPU release, claims Apple being a problem for industry
https://linustechtip…-industry/

ЦитатаLike I've said, RISC-V is the future. China, India, and Russia will be moving that way. ARM will probably eventually fade into obscurity due to licensing costs in the span of 20 years from now. Not sure of x86, but it will be supported, but not bleeding edge.
In the end, RISC-V will have developer support by momentum.
...
Как я уже сказал, будущее за RISC-V. По этому пути будут двигаться Китай, Индия и Россия. ARM, вероятно, в конечном итоге уйдет в тень из-за затрат на лицензирование в течение 20 лет. Не уверен в x86, он будет поддерживаться, но не на переднем крае.
В конце концов, RISC-V получит поддержку разработчиков.

Дополню новость выжимкой из и этой и нескольких других статей:

- В разработке новые высокопроизводительные процессоры "Байкал-М2" (для домашних и офисных десктопов, рабочих станций, мощных моноблоков), "Байкал-L" (для ноутбуков и планшетов), "Байкал-S2" (для серверов, систем хранения данных и суперкомпьютеров). Значит скоро появится ещё один мощный российский десктопный процессор в дополнение к планирующемуся Эльбрус-12С.
- Топологические нормы процессоров составят от 6 до 12 нанометров. Для сравнения, современные десктопные процессоры Intel Rocket Lake сейчас выпускаются по техпроцессу 14 нм, AMD Zen3 - 7 нм. Процессоры "Байкал-М" и "Эльбрус-8СВ" производятся по технологии 28 нм, "Эльбрус-12С" будет по 16-нм техпроцессу.
- Объем выпуска процессоров "Байкал" (на TSMC) постепенно вырастет с 130 тыс. шт. в 2021 до 600 тыс. шт. в год к концу 2024. Это уже весьма солидно. Для сравнения, выпуск процессоров "Эльбрус-8С" и "Эльбрус-8СВ" в 2021 году составит 10 тысяч, что намного больше чем в предыдущие годы (всего современных "Эльбрусов" выпущено порядка 20 тыс.).
- В новых процессорах "Байкал-М2/L/S2" скорее всего будут использоваться модифицированные ядра Matterhorn/Makalu самой современной архитектуры Armv9, которые будут на 30% более производительными чем нынешние Cortex-X/Cortex-A78 (май 2020).  
В нынешнем процессоре "Байкал-М" используются 8 ядер Cortex-A57.  Получается, у новых "Байкал-М2" пиковая производительность ядра может быть в 7-8 раз более производительным чем ядро "Байкал-М"! А если ядер будет 12-16, то совокупная производительность будет до 16 раз выше. Огромный скачок сразу через 7 процессорных поколений ARM! 

Планы весьма амбициозные, пожелаем компании удачи!  

_________________________________________________________________

Байкал-М под Astra Linux:


.
 
Сравнение "Байкал-М" и "Эльбрус-8":


.
 
Байкал-М2, Эльбрус-12С, Эльбрус-16С будут в разы производительнее чем нынешние и так весьма неплохие для большинства задач Байкал-М и Эльбрус-8СВ. Выпуск их будет гораздо более масштабным, а значит цены станут более доступными для обычных пользователей. 

Цитата: User78 от 02.07.2021 23:11:10- Объем выпуска процессоров "Байкал" (на TSMC) постепенно вырастет с 130 тыс. шт. в 2021 до 600 тыс. шт. в год к концу 2024.

Это ложка дегтя в этой бочке мёда : TSMC - это американская колония Тайвань. Ничего не будет пока весь техпроцесс не станет российским