Сами с усами

В компьютерной жизни страны — событие: в серийное производство отправился отечественный процессор. И самое главное здесь то, что его последующая жизнь будет связана не с танками и радарами, а c самыми что ни на есть мирными персональными компьютерами. Роль «российского Intel» примеряет на себя компания «МЦСТ», наследница славных советских суперЭВМ серии «Эльбрус». Потому имя первенец получил соответствующее, хотя и несколько мудреное — «Эльбрус-2С+».

По своим способностям он вполне сравним с младшими настольными процессорами Intel и AMD. А чтобы не оставалось сомнений в серьезности намерений, российский производитель компьютеров Kraftway приступил к выпуску ПК, оснащенных новорожденным «Эльбрусом». Вполне себе современный моноблок. Вот только не опоздали ли мы с запуском собственных ПК? Мало того что на этом рынке толкаются локтями мощные глобальные вендоры, сами ПК — уже уходящая натура. Распрощаться с ними попыталась и компания HP, а на днях Майкл Делл объявил о корпоративной революции: он превращает свою фирму Dell в частную и намерен резко поменять вектор развития. В первую очередь избавиться от подразделения ПК, которое в былые времена вынесло недоучившегося биолога в ряды миллиардеров, а теперь тянет его бизнес на дно не хуже камня на шее бедняжки Муму. Ко времени ли в такой ситуации отечественные ПК?

Парадоксально, но факт: несовместимая с другими компьютерами архитектура процессора и система его команд сегодня как никогда актуальны, ведь в нынешние неспокойные времена ни один компьютер на планете, «пошитый» по стандартным «лекалам», не может чувствовать себя в безопасности от атак всяческих злобных вирусов. Причем компьютерные вирусы — это еще не все зло, придуманное IT-специалистами.

Аппаратные «внутренности» современного компьютера — это набор очень умных чипов, умеющих принимать собственные решения. Их «ум» — это программный код, в который при желании можно встроить дополнительные функции, в народе называемые закладками, а на профессиональном языке — недекларированными возможностями, то есть не отраженными в официальной документации. Они могут активизироваться, например, при поступлении из Сети специфического кодового слова. Сергей Ермаков, системный архитектор компании «Информзащита», вспоминает: то на материнской плате с процессором Intel китайского производства обнаруживали дополнительный программный код, прошитый в BIOS (базовая система ввода-вывода данных), то в BIOS защищенных ноутбуков для военных попадала канадская программа удаленного мониторинга и управления устройством.

Если наличие такого черного хода в компьютерную систему, устроенного производителем платы, получает огласку, его обычно объявляют либо ошибкой проектирования, либо средством отладки микрокода, который проектировщики просто «забыли» отключить, — так было, например, в истории с американским производителем микросхем с программируемой логикой Microsemi, когда обнаружилось, что можно беспрепятственно извлекать зашифрованную «прошивку», то есть записываемый в микросхему исполняемый код. Нечто подобное есть даже в сердце компьютера — центральном процессоре. "Широко распространенные процессоры Intel и AMD имеют механизм обновления микрокода, который предназначен для исправления ошибок в уже выпущенных процессорах. Однако никто не контролирует, каким реальным микрокодом начинен процессор, который находится у пользователя. Это закрытая информация«,— подчеркивает Александр Ким, генеральный директор МЦСТ. Как такое может быть?

Рассказывает Ренат Юсупов, старший вице-президент Kraftway: «В процессорах, разрабатываемых за рубежом, есть некоторые функциональные исполнительные блоки, которые обеспечивают безопасность работы как самого процессора, так и его окружения, включая различные контроллеры». Образно говоря, эти блоки выполняют функцию типа «свой — чужой», постоянно проверяя, все ли процессы происходят так, как надо. Изюминка заключается в том, продолжает Юсупов, что эти блоки встроены в процессор в виде «черных ящиков»: «Такие модули безопасности могут перехватывать (и в действительности перехватывают) управление системой практически без возможности противодействия внешними сертифицированными у нас средствами безопасности».

Однако недекларированные возможности могут появиться еще и в операционной системе, а также в прикладном ПО. «У нас используется ОС „Эльбрус“ семейства Linux. Практически любое ПО для Linux, доступное в исходных кодах, может быть перенесено на нашу платформу», — рассказывает Александр Ким. Кстати, почти все популярные ОС для ПК, включая Windows и Linux/x86, можно запустить в системе «Эльбрус» с помощью так называемого двоичного транслятора — бинарный код будет один в один «переведен» на язык «Эльбруса». Такой режим гарантирует, что системе можно доверять. Но если в прикладном ПО имелись какие-либо уязвимости, они, к сожалению, перекочуют и в новую систему. Се ля ви! Такова плата за полную совместимость со «старым миром». Но вот вопрос: отрекаясь от старого мира, какую нишу на рынке займет почти чистокровный российский «Эльбрус»?

Амбиции универсального ПК или планшета здесь вряд ли уместны. «Отечественные микроэлектронные предприятия смогут разработать и произвести необходимую для ПК системную логику, — полагает Николай Лисай, директор по стратегическому развитию „Ангстрема“. — Вопрос здесь скорее в конкурентоспособности такой логики». Сегодня наши предприятия производят чипы уровня 90 нм, а мировой уровень для потребительских ПК уже ушел в зону 65—22 нм. Это дает мировым производителям выигрыш в быстродействии, электропотреблении, габаритах. Лихо рвануть за нанометрами не удастся — по оценкам специалистов «Ангстрема», «входной билет» для производства только одного чипа по технологии 45 нм — около 5—7 миллионов долларов. Причем с уменьшением топологии расходы вырастают на порядок: стоимость запуска в серию чипа с проектными нормами 28—32 нм составит уже десятки миллионов долларов.

Можно, впрочем, двинуться по совсем новому пути. Скажем, технология трехмерной сборки кристаллов (так называемая 3D-сборка) — один из наиболее перспективных методов снижения размеров микросхем, их энергопотребления и себестоимости за счет повышения плотности упаковки соединений внутри кристалла. Николай Лисай видит в 3D-сборке даже возможность для России вклиниться в международное разделение труда. Но инновационный подход недешев. Года два назад в «РОСНАНО» получил одобрение проект такого класса Воронежского завода полупроводниковых приборов ценой приблизительно 50 миллионов долларов. На днях проект закрыли в связи с отсутствием партнера из бизнеса. Увы, частно-государственное партнерство не состоялось по причине отсутствия коммерческого энтузиазма у частного капитала.

Впрочем, говорят специалисты, гонка нанометров имеет кардинальное значение, главным образом для процессоров ноутбуков, планшетов, серверов. А вот остальные микроэлектронные компоненты могут быть произведены по нормам 90 нм и даже 180 нм. И примеров таких изделий — море, практически вся потребительская электроника, включая устройства интерактивного ТВ и «умного дома», а также системы безопасности, управляющее оборудование в коммуникационных сетях или встроенных промышленных системах.

Один только сегмент индустриальных систем — это огромный рынок сбыта в сотни миллионов долларов, который может создать реальный спрос на защищенную отечественную технику. Плюс немалого масштаба госсектор. Но сегодня здесь доминируют зарубежные производители, и своим родным придется доказывать, что их продукция не хуже по качеству и стоимости. Смогут ли? «Та микроэлектронная промышленность, которая у нас еще осталась, в лучшем случае способна произвести малосерийную продукцию с высокой себестоимостью», — констатирует Эдуард Воронецкий, президент «К-СИСТЕМС/IRBIS».

Как бы ни были хороши и полезны отечественный чип и компьютерная система на его базе, без господдержки в массы они не пойдут — «долина смерти» между мелкосерийным и массовым производством в микроэлектронике слишком широка. Наши микроэлектронщики верят, что государство им поможет. Но по факту 43 миллиона долларов в «Сколково» нашлось вовсе не на кремний, а на российский квантовый центр. Само по себе, дело, безусловно, благое. Вот только где гарантии, что, после того как там изобретут, как обещается, супербыстрый квантовый компьютер и абсолютно защищенные линии связи, их реальное производство в интересах экономики страны не наткнется на те же грабли, что и производство «персоналок» в 90-е и нынешней защищенной электроники?

Елена Покатаева

Как вырастить из отечественного процессора сектор экономики?

Александр Ким, генеральный директор МЦСТ:

Важно, чтобы в стране было развито производство изделий, для которых вначале используется импортная электроника, а потом отечественные разработчики интегрируются в производство через импортозамещение. Развитие отечественных компьютеров пока невозможно без государственной поддержки — изначальное прямое финансирование разработок, затем обеспечение гарантированного рынка сбыта, ведь мы не можем в одиночку соревноваться с такими гигантами, как Intel или Samsung.

Эдуард Воронецкий, президент «К-СИСТЕМС/IRBIS»:

Наладить серийное производство не проблема, проблема сделать его экономически эффективным. Но, к сожалению, последние пять лет делается все, чтобы похоронить любое производство в нашей стране. Проблема заключается в непонимании, что производство начинается и заканчивается сборкой и именно ее надо развивать в первую очередь. А наши стратеги мыслят галактическими масштабами, им сборочные производства видятся чем-то непристойно мелким.

Карина Абагян, директор по маркетингу «Микрона»:

Если будет поставлена задача производить все компоненты внутри страны, то имеющейся в России технологии 90 нм достаточно практически для любой логики. Но реально отечественные предприятия пока могут конкурировать в ограниченном наборе сегментов: смарт-карты, RFID, аналоговые компоненты. Проблемы в отсутствии особых экономических условий, недоформированности отраслевых связей, регулировании рынка. Их можно решить только в частно-государственном партнерстве.

По сути

Восхождение на Эльбрус

Андрей Терехов, генеральный директор «ЛанитТерком», завкафедрой системного программирования Санкт-Петербургского госуниверситета:

Я работаю с коллективом, создающим серию ЭВМ «Эльбрус», с 1974 года. За это время идеология «Эльбруса» не раз претерпевала серьезные изменения. В первые годы основной упор делался на тегированную память и максимально возможный динамизм. Позже авторы «Эльбруса» переориентировались на архитектуру VLIW (длинное машинное слово, позволяющее в каждом такте использовать много машинных команд), что подразумевает перенос основной нагрузки на этап компиляции. Но одна важная черта сохранена с самых первых версий «Эльбруса» — программно-аппаратная защита памяти. Именно эта особенность позволяет авторам разработки утверждать, что их система существенно более защищена, нежели другие.

«Эльбрус» разрабатывался специально для критически важных применений. Если удастся наладить производство основных чипов «Эльбруса» в России (надеюсь, что так и будет, причем не только для этой системы), это еще больше повысит его защищенность и откроет возможности для его модификации в самых разных областях применения.

Уже сейчас многие отечественные специализированные компьютеры выпускаются с использованием только отечественных элементов, хотя гамма этих элементов все еще достаточно узка. В принципе возможно появление российских заводов, выпускающих все более и более совершенные чипы, но боюсь, что они всегда будут отставать от лучших западных образцов. Лично я верю в вариант появления в России большого количества fabless-компаний, способных выполнить полный цикл разработки кристалла, передать его на выпуск куда-нибудь на Тайвань, а потом разрабатывать под него ПО и превращать в коммерческий продукт.

При этом рассчитывать влезть на рынок домашних ПК или других плат массового применения трудно. Это, кстати, не наша специфическая особенность, так же трудно втиснуться на любой другой рынок, уже занятый известными брендами. Я думаю, нужно начать с разного рода специализированных применений: для военных нужд, чипы для паспортов, приборы ГЛОНАСС, игрушки и другие приложения для конечных пользователей и т. д. А уже после того как наша электронная промышленность нарастит мускулы, можно будет поспорить с западными конкурентами и на традиционных рынках.

Оставить комментарий

Ваш комментарий будет опубликован после модерации.