Российская электроника: проблемы, успехи и перспективы.

Программные заявления
«Создание объединенной компании станет следующим шагом в реализации стратегии радиоэлектронного кластера госкорпорации и будет способствовать снижению рисков и повышению вероятности достижения стратегических целей кластера по выручке», — говориться в сообщении «Ростеха».
На базе объединенной компании будут сформированы центры компетенций радиоэлектронного кластера «Ростеха» в области финансов и инвестиций, а также продуктовые дивизионы. Одной из ключевых целей объединенной компании в рамках стратегии электронного кластера станет создание новых продуктов, включая комплексные проекты и «рынки будущего». Также будет произведена системная интеграция производителей сенсорики, средств связи и передачи данных и центров управления.
Комментарий эксперта
«С формальной точки зрения «большие» поглотили “маленьких”: в “Росэлектронике” порядка 120 предприятий, в ОПК — около 60», — говорит источник CNewsв одной из структур «Ростеха». В то же время, собеседник издания подчеркивает, что объединенную структуру возглавит топ-менеджер ОПК, а дальнейшая судьба гендиректора «Росэлектроники» Игоря Козлова не известна.
Отметим, что Козлов возглавил «Росэлектронику» только год назад, а в конце 2016 г. он представил стратегию развитию холдинга до конца 2025 г.
Впереди еще одно слияние
В сообщении «Ростеха» приводятся слова индустриального директора радиоэлектронного кластера госкорпорации Сергея Куликова о том, что после объединения «Росэлектроники» с ОПК следующим этапом станет привлечение стратегического инвестора. Ранее глава «Ростеха» Сергей Чемезов и основной акционер АФК «Система» Владимир Евтушенковговорили о возможности объединения «Росэлектроники» с холдингом «Радиотехнические и информационные системы» (РТИ, принадлежит «Системе»).
Частью данной объединенной компании станет и принадлежащий РТИ зеленоградский микроэлектронный завод «Микрон». Причем в объединенной структуре контроля не будет ни у «Ростеха», ни у «Системы»: Евтушенков говорил, чтопланируется привлечение некоего третьего инвестора.
Что такое ОПК и «Росэлектроника»
ОПК была создана в 2014 г, объединив более 60 предприятий со специализацией в области разработки и производства систем связи, управления и радиоэлектронной борьбы, робототехники, беспилотных летательных аппаратов, медицинского оборудования, телекоммуникационной и вычислительной техники.
Холдинговая компания «Российская электроника» была образована в 2009 г, в настоящее время консолидирует 108 предприятий электронной отрасли, специализирующихся на разработке и производстве изделий электронной техники, электронных материалов и оборудования для их изготовления, СВЧ-техники (сверхвысокочастное излучение) и полупроводниковых приборов; подсистем, комплексов и технических средств связи; а также автоматизированных и информационных систем.

Недавно российская IT-компания Smart Engines, которая занимается разработками в области машинного зрения, провела сравнительный анализ этих двух процессоров, чтобы оценить их возможности, преимущества и понять, действительно ли микропроцессор последнего поколения «Эльбрус-8С» оказался мощнее и эффективнее своей более ранней версии.
Специалисты компании Smart Engines оценили 4-ядерный и 8-ядерный 64-битные процессоры в работе с собственными приложениями. При этом запущены программы были также под операционной системой «Эльбрус».
Процессор «Эльбрус-4С» - 4-ядерный, с тактовой частотой 800 МГц. При этом пропускная способность каналов оперативной памяти составляет 38,4 ГБ/с, одновременно процессор поддерживает до трех каналов DDR3-1600, а за один такт ядро может выполнять 23 операции.

Характеристики «Эльбрус-8С», разумеется, несколько выше. Это 8-ядерный микропроцессор с тактовой частотой 1300 МГц, который поддерживает уже единовременно четыре канала DDR3-1600 и выполняет 25 операций на ядро за такт.
IT-специалисты, которые проводили эксперимент по сравнению двух российских микропроцессоров, отмечают в своем исследовании, что им действительно удалось убедиться в том, что характеристики «Эльбрус-8С» качественно выросли по сравнению с прошлым поколением микросхем, и это реально отразилось на работе платы. Как оказалось, производительность процессора нового поколения выросла примерно в 3 раза.
Разумеется, результаты исследования в таких случая зависят и от самих программ, на основе которых проводятся тесты. Поэтому стоит отметить, что приложения, которые по своей структуре были сделаны так, что несколько процессов  в них могли проходить параллельно, показывали наиболее впечатляющие результаты по росту эффективности и производительности процессоров «Эльбрус-8С».

Таким образом, независимое исследование компании Smart Engines лишний раз доказало, что отечественные процессоры «Эльбрус» не просто обладают весьма впечатляющими характеристиками, но и становятся гораздо мощнее и эффективнее от поколения к поколению. Российские процессоры «Эльбрус-8С» уже сейчас составляют конкуренцию аналогичным  продуктам западного производства, а в дальнейшем могут и перегнать их.

Универсальные микропроцессоры «Эльбрус-8С» являются полностью российской разработкой. Кристалл каждого процессора имеет 8 процессорных ядер с улучшенной 64-разрядной архитектурой «Эльбрус» третьего поколения, кэш-память L2 суммарным объемом 4 МБ (8 х 512 КБ) и кэш-память L3 объемом 16 МБ. 
Особенности архитектуры «Эльбрус» подразумевают возможность выполнять на каждом ядре до 25 операций за один машинный такт, что обеспечивает высокую производительность при умеренной тактовой частоте. Чипы поддерживают технологию динамической двоичной трансляции, позволяющей обеспечивать исполнение приложений и операционных систем, распространяемых в двоичных кодах x86, в том числе в многопоточном режиме.


Процессоры «Эльбрус-8С» поддерживают режим защищенных вычислений с особым аппаратным контролем целостности структуры памяти, который позволяет обеспечить высокий уровень информационной безопасности использующих его программных систем.
Рабочая частота процессоров «Эльбрус-8С» 1,3 ГГц, вычислительная мощность составляет порядка 250 гигафлопс на чип на операциях с одинарной точностью (FP32). 
По сравнению с 4-ядерными процессорами «Эльбрус-4С», пиковая производительность новых чипов процессора «Эльбрус-8С», по данным разработчиков, выше в 3-5 раз, пропускная способность каналов ввода-вывода выше в 8 раз.  


Процессоры «Эльбрус-8С» рассчитаны на работу с памятью стандарта DDR3-1600 с поддержкой ECC (до 4контроллеров памяти). Возможна организация многопроцессорных систем с поддержкой до 4 процессоров в системе; для поддержки кэш-когерентности реализована фильтрация снупирования. Для межпроцессорного обмена предусмотрено 3 дуплексных канала с пропускной способностью 16 ГБ/с каждый (8 ГБ/с в каждую сторону). 
Процессоры «Эльбрус-8С» совместимы с контроллером периферийных интерфейсов («южный мост» КПИ-2). Чипы КПИ-2 поддерживают шину PCI-Express 2.0 (PCI-Express 16 + 4 линий), 3 порта Gigabit Ethernet, до 8 устройств SATA 3.0, до 8 портов USB 2.0, до 7 устройств в шиной PCI 32/66, а также интерфейсы IDE, Audio HDA, RS-232, IEEE1284, SPI, I2C и GPIO. 
Для платформы «Эльбрус-8С» предусмотрена система двоичной совместимости с бинарными кодами x86/х86-64. Также обеспечена возможность разработки прикладного ПО, тесты для самодиагностики аппаратуры.
Базовой операционной системой для платформы «Эльбрус» является ОС «Эльбрус» на базе ядра Linux. Система программирования платформы поддерживает языки С, С++, Java, Фортран-77, Фортран-90.

Всё строго по контракту
В 2011 году Минпромторг объявил тендеры «на выполнение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по подпрограмме федеральной целевой программы № 1 Часть 28». Эта программа называется «Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники» и рассчитана на 2008–2015 гг.
Работы велись по двум лотам: «Разработка гетерогенного микропроцессора с пиковой производительностью более 150 Гфлопс на базе высокопроизводительных универсальных 64-разрядных процессорных ядер» и «Разработка 64-разрядного микропроцессора со встроенной графикой с пиковой производительностью более 24 Гфлопс». Оба лота выиграла компания МЦСТ. Результаты работ, проведенных в рамках исполнения трехлетних контрактов, были переданы в срок – в декабре 2015 года. В разработку «Эльбрус-8С» вложили 836 млн, в «Эльбрус-1С+» — 410 млн рублей.


Производительностью около 150 Гфлопс обладает Intel Core i7-4930K, выпущен в третьем квартале 2013 года, стоит в России от 20 тыс. рублей. Производительность «Эльбрус-1С+» сравнима с Intel Core i7-880, выпущенным во втором квартале 2010 года, цена – от 25 тыс. рублей.

Что представляют собой «Эльбрусы»

Архитектура процессоров использовалась МЦСТ более десяти лет и лишь была усовершенствована. «Эльбрус-8С» — 8-ядерный чип, выполненный по 28-нанометровой технологии и созданный для обработки больших объемов данных в режиме реального времени. Этот чип может использоваться в ПК, высокопроизводительных системах и серверах, комплексах цифровой обработки сигнала.
«Эльбрус-1С+» выполнен по технологии 40 нм. Он включает одно ядро архитектуры «Эльбрус» и графическое ядро с аппаратным 3D-ускорением. Процессор предназначен для промышленной автоматики, терминалов, одноплатных встроенных и носимых ЭВМ.
Оба чипа доступны лишь ограниченными партиями. В крупное серийное производства они не запускались, в свободной продаже не появлялись.
Известно также, что в январе 2016 года «Объединенная приборостроительная корпорация» начала разрабатывать оборудование, защищенное от кибершпионажа, на «Эльбрусах-8С», а в 2017-2018 гг. процессоры закупит МВД.


Что дальше

Генеральный директор МЦСТ Александр Ким, поздравляя коллег с новым 2016 годом, отметил, что проектирование микропроцессора «Эльбрус-8СВ» производительностью 500 Гфлопс. Производительность следующего поколения чипов будет вдвое выше.
Для сравнения: процессор Intel i7 4770 обладает пиковой производительностью 499,2 Гфлопс, выпущен он во втором квартале 2013 года, изготовлен по 22-нанометровому техпроцессу, официальная цена – около 300 долларов (19,5 тыс. рублей). Производительностью в 1 Тфлопс обладает графический процессор Tegra X1, представили его на выставке CES в январе 2015 года.

Мероприятие прошло в татарстанском Иннополисе. Здесь специалисты рассказали, что первые ПК будут доступны пользователям уже этим летом, а серийный выпуск 2- и 4-процессорных серверов на основе «Эльбрус-8С» стартует ближе к зиме. Новые серверы предназначены для обработки больших объёмов информации, в том числе в режиме реального времени. 
Как подчеркивают разработчики, новая техника имеет повышенную производительность и гарантирует пользователям высокий уровень защиты информации. Восьмиядерный чип с тактовой частотой 1.3 ГГц производится по технологии 28 нм. Производительность составляет 250 гигафлопс на операциях с одинарной точностью. По сравнению с «Эльбрус-4С», пиковая производительность нового процессора выше в 3-5 раз, пропускная способность каналов ввода-вывода — в 8 раз.



Технические характеристики электроники впечатляют: восьмиядерный процессор 1.3 ГГц, 4 или 16 МБ оперативной памяти, в зависимости от комплектации. Мощность ПК составляет 250 гигафлопс при условии выполнения операция с одинарной точностью. 

Техника будет работать на операционной системе «Эльбрус», построенной на основе ядра Linux, и сможет поддерживать множество приложений с открытым исходным кодом. Для платформы Эльбрус-8С предусмотрена система двоичной совместимости с бинарными кодами x86/х86-64. Также обеспечена возможность разработки прикладного ПО, тесты для самодиагностики аппаратуры. 

Речь идет о технологии получения особых дисков нанометровых размеров, состоящих из последовательно расположенных слоев золота и никеля и содержащих биологически активные молекулы. Сфера применения этой разработки — диагностика и лечение онкологических заболеваний, инфекций, заживление ран и остановка внутренних кровотечений, диагностик и лечение болезней центральной нервной системы.
"Попадая в тело человека, такие нанороботы превращаются в "хищников", выслеживающих вирусы, раковые клетки. Обнаружив цель, они проникают внутрь или "прилепляются" к "жертве". Затем под воздействием электромагнитного поля разрушают структуру больной клетки или вируса, вызывая их гибель", — пояснил Сокол.
Хирургическая технология

Также специалистами "Росэлектроники" создана технология, позволяющая как минимум в три раза ускорить заживление хирургических швов и ран с помощью специальных вакуумных повязок и магнитных наночастиц, отметил Сокол.

"Речь об аппарате вакуум-инстилляционной терапии, который способен поддерживать отрицательное давление у раны в течение длительного периода времени. При этом режим давления может оперативно меняться в зависимости от характера и сложности раны, темпов ее заживления", — пояснил он.
Благодаря этому уменьшается воспаление, отек, размер раны и срок ее заживления (от трех до семи раз). Такая разработка может применяться не только в стационаре, но и в полевых условиях, а также на дому.
Разработки для нейромедицины

Еще одной перспективной медицинской разработкой "Росэлектроники" названа бесконтактная энцефалография с помощью высокочувствительных датчиков магнитного поля, создаваемого головным мозгом.

По словам Сокола, на основе датчиков, используемых в изделиях так называемой ближнепольной магнитной связи, АО "НПП "Радиосвязь", Институт физики Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН и Красноярский государственный медицинский университет совместно разрабатывают принципиально новые изделия магнитной энцефалографии, предназначенные для диагностики и лечения тяжелых болезней центральной нервной системы.
Кроме того, для промышленного производства на "НПП Радиосвязь" будут взяты за основу экспериментальные образцы медицинских роботизированных систем восстановления нарушений двигательных и когнитивных функций. Такие системы помогут людям, перенесшим инсульт, и больным с черепно-мозговыми травмами. Образцы этих систем были разработаны совместно учеными Красноярского государственного медицинского университета и специалистами "НПП "Радиосвязь", и прошли апробацию в Федеральном Сибирском научно-клиническом центре ФМБА России в Красноярске.

"В рамках импортозамещения критических элементов бортового радиоэлектронного оборудования специалистами рыбинского КБ "Луч" создан малогабаритный вертолетный допплеровский измеритель скорости и сноса, совмещенный с высотомером. Прибор предназначен для измерения скорости, высоты и наклонной дальности летательного аппарата в полете и при зависании вертолета над местностью", — говорится в сообщении.

Отмечается, что новейший ДИСС может быть установлен на любой тип гражданских вертолетов. На данный момент созданы его опытные образцы, и изделие вышло на стадию сертификации.

"Новый отечественный ДИСС автоматически определяет наклонную дальность до подстилающей поверхности и ее тип – вода, земля, лес, что позволило полностью исключить в ряде ситуаций "человеческий фактор" и вероятность некоторых ошибок пилотирования", — пояснили в пресс-службе.

"Сегодня рынок гражданских ДИССов и многих других элементов бортового оборудования практически полностью занят зарубежными производителями. Это означает зависимость от поставщиков импортного оборудования, комплектующих, сервисов, а также серьезно влияет на цену изделий, стоимость их эксплуатации. В военной вертолетной технике таких проблем нет, пришло время решать эти вопросы в гражданском авиастроении", — подчеркнул заместитель гендиректора "Росэлектроники" Арсений Брыкин, слова которого приводит пресс-служба.

"Объединенный холдинг "Росэлектроника" начал поставки на гражданский рынок сетевых адаптеров, способных объединять тысячи компьютеров в высокоскоростные сети для решения суперкомпьютерных задач в области аналитики, прогнозирования и проектирования", — говорится в сообщении.

Отмечается, что "Ангара" позволяет концентрировать в единой сети мощности до 32 тысяч компьютеров, в том числе разных производителей и с разной архитектурой центральных процессоров, включая отечественный "Эльбрус".

Одним из первых гражданских заказчиков новой разработки стал Объединенный институт высоких температур РАН — ведущий научный центр России в области современной энергетики и теплофизики. Созданный для института 32-узловой гибридный вычислительный кластер с сетью "Ангара" направлен на решение задач в области молекулярной динамики.

"Разработка решает проблему дефицита вычислительных мощностей в отечественной промышленности и науке. Создаваемые на базе сети "Ангара" вычислительные системы способны решать множество задач — от прогноза метеорологической обстановки до моделирования запуска космических аппаратов. Что важно, это делается без огромных вложений в строительство новых суперкомпьютерных объектов, на базе уже существующих мощностей", — подчеркнул заместитель гендиректора "Росэлектроники" Арсений Брыкин, слова которого приводит пресс-служба


В составе "Росэлектроники" разработку и производство "Ангары" ведет московский "Научно-исследовательский центр электронной вычислительной техники" (НИЦЭВТ).

Поставленные системы обеспечивают непрерывное указание местоположения самолетов и вертолетов, привод летательных аппаратов в заданную точку, независимо от времени суток и погодных условий, а также точный заход на посадку даже в условиях плохой видимости. В частности, Республике Казахстан передана новейшая азимутально-дальномерная система ближней навигации РМА-2010/РМД-2010. Дальность действия навигационных радиомаяков на высоте полета 6000 м: РМА-2010 – 250 км; РМД-2010 – 320 км. По сравнению с существующими отечественными и зарубежными аналогами изделия обладают повышенной точностью и надежностью навигации.

Напомним, в 2016 году АО «ЧРЗ «Полёт» досрочно выполнило госзаказ на поставку систем навигации и посадки, в том числе в Киргизскую Республику. Челябинский радиозавод «Полёт» является единственным изготовителем основных средств радиотехнического обеспечения полётов для аэродромов государственной авиации. На сегодняшний момент радиолокационным и навигационным оборудованием производства ЧРЗ «Полёт» оборудовано более 160 аэродромов в 31 стране мира.

В новой вычислительной платформе заложены широкие возможности применения. В частности, Эльбрус 101-РС может быть использован в качестве модуля управления промышленным производством, бортового вычислителя на транспортных средствах, персонального носимого терминала и сетевой системы хранения данных (NAS).

«Эльбрус 101-РС, разработанный нашим ИНЭУМ им. И.С.Брука, – это первая массовая модель отечественных компьютеров, способных стать полноценной заменой иностранным машинам, повсеместно используемым в государственных ведомствах и частных организациях, – комментирует заместитель генерального директора АО «Росэлектроника» Арсений Брыкин. – Компьютер по своим техническим характеристикам не уступает зарубежным аналогам с начальным уровнем производительности, обладает максимальной степенью защищенности, состоит из отечественных компонентов и собирается исключительно на российских предприятиях. При этом цена серийной версии Эльбрус-101 будет сопоставима с иностранным оборудованием».

Эльбрус 101-РС является первым вычислительным комплексом, разработанным на базе микропроцессора Эльбрус-1С+ со встроенной 3D графикой и низким тепловыделением. Платформа обладает собственной архитектурой, контроллером периферийных интерфейсов и операционной системой «Эльбрус» на базе ядра Linux. Кроме того, компьютер имеет выводы LVDS, два разъема HDMI и поддерживает разрешение до 4k.

Ожидается, что тестовая партия из 50 машин будет готова июле 2017 года. Старт серийного производства запланирован на начало 2018 года.

"Объединенный холдинг "Росэлектроника" создал ПКЛ, предназначенный для скрытого обнаружения движущихся воздушных, наземных и надводных целей в охранной зоне критически важных объектов. Локационный комплекс может применяться для охраны критически важных объектов, в том числе на химических заводах, оборонных предприятиях, электростанциях, аэропортах, шахтах, а также использоваться для обеспечения безопасности водных акваторий и территорий большой протяженности", — говорится в сообщении.


Отмечается, что ПКЛ "обеспечивает круговой обзор, позволяет обнаруживать цели, определять их координаты в радиусе до 100 километров, осуществлять траекторное сопровождение целей и отображать информацию на мониторе оператора, а также принимать меры при несанкционированном вторжении". За счет использования существующего сигнала цифрового телевидения и ФМ-радиовещания комплекс не требует наличия собственного передатчика.

В составе Объединенного холдинга "Росэлектроника" разработкой системы занимается НИИ "Вектор". В настоящее время разработана опытная станция. Она имеет 15 антенн, одна из которых направлена на источник излучения, а остальные воспринимают отраженный сигнал от самолетов, судов, автомобилей и людей. Дальность обнаружения БПЛА — 10 километров, автомобилей и людей — менее 20 километров, кораблей — 80 километров.


В состав комплекса входит антенная система, устройство приема и обработки сигналов, комплекс вычислительных средств со специальным программным обеспечением. Кроме того, ПКЛ может оснащаться средствами видеоконтроля и другим дополнительным оборудованием для защиты объекта. Комплекс не оказывает вредного воздействия на людей и окружающую среду, имеет малое энергопотребление и низкую стоимость эксплуатации. Небольшие габариты позволяют выпускать мобильную версию комплекса.

Базовый сегмент антенной системы пассивного когерентного локационного комплекса разработки АО "Российская электроника"