Главная
Кремниевые Секреты Эльбрус 8С
Что сейчас с производством и поставками в России и мире

9.1. Что сейчас с производством и поставками в России и мире.

Думаю, нужно вникнуть в контекст, чтобы понять, почему Эльбрус так важен для нашей страны, и почему нам нельзя допустить его утери.

В отношении нашей страны ввели много санкций и, на момент написания этой статьи, Intel и AMD прекратили поставки своей продукции на территорию РФ. Позднее к ним присоединилась и NVidia. Впрочем, прямые поставки от NVidia не столь значимы, т.к. затрагивают они лишь видеокарты Founders Edition, а видеокарты от других производителей с чипами GeForce, таких как Palit, всё ещё будут поставляться в наши магазины. Хотя, раз уж Тайвань присоединяется к санкциям в отношении России, в ближайшее время видеокарт у нас действительно может стать сильно меньше из-за возможного ухода с рынка Asus, Gigabyte, MSI и других игроков. Комментарии касательно Asus уже даёт министр экономики Тайваня, Ван Мэйхуа, хотя сами Asus ничего не заявляют об уходе и пишут лишь о временной приостановке поставок из-за проблем с логистикой. Короче, в Тайване государство давит на свои компании, чтобы те уходили из России.

В любом случае, что касается процессоров и видеокарт, в нашу страну будут поставляться сборные компьютеры, моноблоки и ноутбуки, уже имеющие в своём составе нужные вам процессоры или видеокарты, но отдельно эти компоненты у нас продаваться открыто не будут официально. Хотя, раз уж сейчас легализовали параллельный импорт товаров более чем 200 брендов, что разрешает их ввозить в Россию из соседних стран без согласия производителя, с этими самыми товарами не должно возникнуть больших проблем. Даже без этого законов кто-нибудь да завозил бы к нам нужную продукцию, поэтому домашние пользователи всё равно смогли бы купить именно то, что им нужно. Были сложности с курсом рубля (на 11-е марта курс ЦБ доллара к рублю – 120,38 рублей), но на утро 5-е мая курс уже нормализовался и составил 69,4 рубля за доллар, так что проблем нет. Да и сейчас повысили беспошлинный таможенный лимит с 200€ до 1000€, а, значит, если вам надо заказать из-за рубежа товар ценой до 1000€, вы можете это сделать без уплаты таможенной пошлины в 15% с суммы превышения. Ранее для посылок ценой в 500€ она составляла (500-200) * 0,15 = 45€.

Но раз официальных поставок комплектующих в нашу страну не будет, компании, работающие с гос. заказчиками, скорее всего, будут вынуждены перейти на Эльбрусы на архитектуре E2K или Байкалы на архитектуре ARM. У нас ещё возможна альтернатива в виде китайских x86 процессоров Hygon Dhyana (аналоги Ryzen 1000-й серии), а также Zhaoxin KaiXian KX-6780A и KX-U6880A на базе всё той же архитектуры x86-64, и Loongson 3A5000 на базе китайской архитектуры LoongArch (собственная разработка в Китае). Если вам интересна тема Loongson, можете посетить чат Loongson в Telegram, но имейте в виду, что там всё общение проходит на китайском.

Ввиду санкций тайваньский завод TSMC приостановил поставки в Россию и приостановил производство процессоров серии Эльбрус. Сделали они это в соответствии с санкциями США. Также ЕС ввёл 4-ый пакет санкций против РФ 15-го марта, и запретил тем самым совершение любых сделок с рядом компаний, включая Байкал Электроникс, МЦСТ (ошибочно указан как MCST Lebedev) и многих других. Что это значит для Байкала? Что нельзя будет ему лицензировать последующие разработки ARM (в частности, более новые ядра). Также, поскольку Тайвань присоединяется к санкциям, вероятнее всего, вскоре TSMC откажется производить и Байкалы (если ещё не сделали этого на момент публикации статьи).

Как же нашей стране тогда производить свои процессоры? Нужно будет осуществить переезд производства с тайваньского TSMC на китайский SMIC, который по качеству производства чипов по 14 нм техпроцессу уже догнал TSMC с их производством 12 нм и 16 нм чипов (доля выхода годной продукции составляет 90-95%). Можно ли это назвать откатом в развитии для Эльбруса и Байкала? Нет, актуальные на сегодня 8-ми ядерные Эльбрус 8СВ и Baikal-M1000 производятся по техпроцессу 28 нм TSMC, а Эльбрус 16С с 16 ядрами E2Kv6 и Baikal-S с 48 ядрами Cortex-A75, серийное производство которых должно было начаться в этом году, должны были быть произведены по 16 нм техпроцессу TSMC. Понятное дело, что переразводка процессора, адаптация под 14 техпроцесс другого производителя затребует колоссальных средств, и без поддержки государства, боюсь, тут не обойтись. Нельзя у SMIC производить чипы по чертежам для производства на заводе TSMC. У каждой фабрики, производителя чипов, используется своё оборудование, и необходимо потратить много времени и сил на перенос производства с одной фабрики на другую. Я искренне надеюсь, что государство выделит деньги МЦСТ для переноса всего производства с TSMC на заводы SMIC.

Могут ли сегодня производить все эти чипы у нас в стране? Нет, сейчас у нас в стране нет заводов по производству чипом с техпроцессом тоньше 65 нм. В 2016-м году выходили статьи с обсуждением производства на 28 нм на заводах Микрон, да и 4-го мая 2022-го стало известно о строительстве таких заводов рядом с Ангстремом. Но раньше, чем через 1.5-2 года, нашей стране не освоить техпроцесс 28 нм. На сегодня, у разработчиков процессоров в России нет иного выбора, кроме как перевести всё своё производство с тайваньского TSMC на китайский SMIC. Но не будет ли проблем с Китаем? На данный момент SMIC не вводил никаких ограничений против клиентов из РФ. Официальный представитель Министерства коммерции КНР, Гао Фэн, заявил 17-го марта, что «Китай продолжит осуществлять регулярное торгово-экономическое сотрудничество и с РФ, и с Украиной». Понятное дело, что отдельные частные компании, такие как Huawei, принимают меры против российских компаний под страхом вторичных санкций от США и ЕС. Так, Huawei удалили приложения банков ВТБ, Промсвязьбанк и Открытие из магазина приложений AppGallery. Однако, на государственном уровне Китай не вводит санкций против России и не призывает к этому частные компании. Но даже так, переезд с тайваньского TSMC на китайский SMIC меняет лишь то, что Россия из придатка западной экономики становится придатком китайской экономики. Чтобы Россия была по-настоящему независимой, ей необходимо строить свои заводы. Я считаю, что государство просто обязано профинансировать строительство полупроводниковых фабрик у нас в стране. А до тех пор, пока своих фабрик на 28 нм у нас нет, я считаю, государство должно любыми способами помочь МЦСТ перенести производство на SMIC.

Более того, уж простите меня за моё мнение, но я считаю, что правительство в первую очередь должно финансировать МЦСТ, а не Байкал Электроникс, т.к. Байкал лишь лицензирует зарубежную архитектуру ARM, тогда как МЦСТ сами от начала до конца разрабатывают весь процессор. Что будет делать Байкал Электроникс? После введения 4-го пакета европейских санкций, скорее всего, вскоре ARM откажется выдавать ему лицензии? Будет ли ARM China сотрудничать с Байкал Электроникс – большой вопрос, т.к. Аллена Ву (Allen Wu), который отделил ARM China от головного ARM, и стал выдавать лицензии на архитектуру ARM и их ядра Cortex китайским компаниям в обход головной компании ARM, сейчас сместили с поста генерального директора, и теперь в ARM China руководят ставленники из SoftBank, который владеет головной компанией ARM. Технически контрольный пакет акций ARM China всё ещё остаётся в руках китайских инвесторов, но Аллен Ву уже не руководит компанией, и что будет далее – неизвестно. Ранее ARM China мог выдавать лицензии на ядра вплоть до Cortex A-77 (arm v9 у ARM China не было). Но даже если бы всё шло, как по маслу, что бы мы делали? Опирались бы не на британский ARM, принадлежащий японскому SoftBank, а на китайский ARM China? А в чём разница? В том, что теперь другие страны диктовали бы условия России?

Я понимаю, что на лоне процессоров для смартфонов у нас нет никаких аналогов, кроме ARM. Уж так сложилось, что все актуальные мобильные операционные системы (и iOS, и Android) опираются в первую очередь на архитектуру ARM, и ПО в первую очередь пишется для работы на ARM. Есть, конечно, x86 Android, но ПО под него намного меньше, чем под Android на ARM.

И у нас не остаётся иного выбора, кроме как положиться на Китай в этом вопросе. У Китая есть свои заводы SMIC, с 2020 года производящие процессоры Kirin 710A для Hisilicon (Huawei), попавшую под санкции США (также как и наш отечественный Эльбрус). Как говорится «враг моего врага – мой друг», потому, раз уж и наша страна под санкциями США и Европы, и то же касается ряда китайских компаний, очевидно, что эти компании будут с нашей страной сотрудничать по мере своих возможностей, хоть и боясь попасть под вторичные санкции, и они будут поставлять свою продукцию на наши рынки. Huawei на базе техпроцесса 14 нм SMIC делает SoC (систему на кристалле) с 8-ядерным процессором (4 ядра Cortex-A73 с частотой 2.2 ГГц и 4 ядра Cortex-A53 с частотой 1.7 ГГц), с интегрированным видеоускорителем Mali G51 MP4, с интегрированными LTE модемом, Wi-Fi и Bluetooth модулем, система навигации GPS, GLONASS, BEIDOU, GALILEO, и в принципе всем, что нужно для базовых нужд. Это, в принципе, не плохой процессор (вернее, SoC, но, я надеюсь, до этого никто не докапается) для смартфонов и планшетов при цене до 20 тыс. руб., и все базовые нужды смартфон или планшет с таким чипом сможем покрыть. Собственно, возможно, потому и в 2022-м году продолжает на его основе выпускать потребительские устройства, такие как планшет Huawei MatePad SE. Понятное дело, что это не флагманский чип, но, если запретят в нашу страну ввозить смартфоны с чипами Samsung, Apple, Qualcomm, Mediatek (да, эта компания ведь из того же Тайваня, равно как и TSMC, так что санкции в отношении РФ они тоже могут ввести), мы не останемся вообще без смартфонов. Благодаря Китаю, смогут быть удовлетворены базовые нужды у людей в нашей стране. У Китая, помимо чипов Kirin, есть ещё UniSoC, так что какая-никакая конкуренция всё равно будет на лоне SoC для смартфонов.

А как быть с видеокартами? К сожалению, у нас в стране никто не проектирует видеокарты уровня NVidia или AMD, но есть надежды на Китай. В Китае компания Innosilicon в ноябре 2021 года представила видеокарты Fantasy One собственной разработки, которые планируют производить по техпроцессу 5 нм. По тем показателям производительности, что приводил сам вендор, их начальное решение могло бы быть аналогом видеокарты NVidia GeForce GTX 1660, а старшее – аналогом RTX 2080. Вот только не хватало поддержки одной ключевой технологии, API CUDA от NVidia. Недавно хакеры из группировки LAPSUS$ взломали NVidia и выкрали у них исходные коды технологии DLSS от NVidia и уже слили их. Судя по их заявлениям, помимо этого они выкрали ещё Verilog и VG файлы, с помощью которых можно произвести прямые аналоги видеокарт NVidia. Они выкрали даже прошивку (считайте, BIOS) видеокарт. Я сперва считал, что InnoSilicon может договориться с этими хакерами и запросить у них эти сведения, и тогда, вполне возможно, мы смогли бы увидеть от InnoSilicon полноценные китайские аналоги топовых видеокарт RTX 3000-й и 4000-й серии, которые будут поддерживать даже CUDA, OptiX и DLSS. Вот только случилось нежданное, и их опередил другой китайский стартап, Moore Threads, представивший видеокарты с поддержкой API CUDA от NVidia. Их видеокарты спроектированы для производства по 12 нм техпроцессу (вероятно, TSMC), а уж с переносом производства таких чипов с TSMC на SMIC уже есть некоторый опыт у таких компаний, как Huawei. Договорятся.

Видеокарты – это далеко не только про игры. Нейронные сети, обработка видео, работа с 3D графикой, моделированием, тот же AutoCAD можно вспомнить и много чего другого. Все платформы для нейронных сетей используют либо CUDA, либо (что реже) OpenCL или Vulkan. Видеокарты от AMD поддерживались платформами для нейросетей вроде Intel PlaidML, однако производительность была далека от таковой у NVidia с её CUDA. Да и старые видеокарты со временем выходят из строя и требуют замены, так что без новых поставок спустя годы мы останемся тупо без видеокарт. И тут все надежды на китайские видеокарты с поддержкой API CUDA от NVidia.

Да, в России есть нейронные процессоры от НТЦ Модуль, однако эта компания, как и Байкал Электроникс, и МЦСТ, попала под ограничения 4-ого пакета санкций ЕС (обозначена там как Research Center Module). Да и их новейшие разработки должны были производиться на фабриках TSMC или Samsung по 5 нм техпроцессу. Им также придётся корректировать все планы и производство планировать уже на заводах китайского SMIC.

Но разве при сотрудничестве с Китаем у нас есть какие-то перспективы в плане развития? Ведь ASML сейчас являются, по факту, монополистом по части поставок оборудования для производства чипов по техпроцессу 7 нм и менее. Разве без оборудования от ASML китайская фабрика SMIC сможет освоить новый техпроцесс? Да, в Китае есть компания AMEC, которая уже 224 начала поставлять заводам TSMC и Samsung Electronics оборудование для производства чипов по техпроцессу 5 нм. И есть все надежды на то, что в Китае SMIC в перспективе ближайших лет сможет перейти с производства по 14 нм нормам техпроцесса сразу на 5 нм. Уж я на это очень надеюсь.

Но мы не можем полностью полагаться на Китай. Нашей стране необходимо строить свои заводы, чтобы иметь возможность производить Эльбрусы и Байкалы у себя, не рассчитывая на другие страны. Это вопрос национальной безопасности. Без своего производства нам любые условия будут диктовать другие страны: если сейчас это будет делать не Запад, так это будет делать Китай. Без микроэлектроники наша страна попросту не выживет. Мы можем оставить на ближайшие годы Китаю вопросы, касающиеся смартфонов и видеокарт, но уж процессоры для компьютеров и серверов Россия должна иметь возможность производить сама.

Но почему в первую очередь важен именно процессор? Дело в том, что процессор – это сердце всего компьютера. Именно с помощью процессора вы подаёте команды видеокарте на обработку сигнала, именно процессор даёт команду на загрузку данных по сети, именно от процессора зависит работа с базами данных, архивация и много чего другого. Вы можете запустить компьютер без видеокарты или отдельного тензорного сопроцессора, но вы не сможете запустить компьютер без Центрального Процессора. Если вы обратите внимание на характеристики одноплатных компьютеров НТЦ Модуль, вы обнаружите, что в качестве Центрального Процессора там используется чип на базе архитектуры ARM. Сделано это как-раз потому, что нейронный процессор – это лишь сопроцессор. Без ЦПУ не обойтись никому.

Нашей стране обязательно нужно работать над своими ЦП. Это вопрос выживания страны в эпоху технологий (как бы это громогласно не звучало).

Более того, я считаю, что, отчасти, в перспективе 5+ лет санкции могут пойти России на пользу, т.к., гос. учреждения сейчас начнут чаще закупать компьютеры с российскими Центральными Процессорами. По моему, сугубо личному, оценочному суждению, у государственных учреждений не должно быть права выбора, приобретать ли им технические продукты, разработанные в России или за рубежом. Почему? Да потому, что мы с вами свои налоги отдаём государству не ради того, чтобы оно развивало микроэлектронику в других странах. Ранее наши налоги тратились на закупку зарубежных процессоров x86 (Intel и AMD), а также зарубежных ARM процессоров (скажем, от Huawei). И прибыль с продажи этих товаров эти компании реинвестировали в производство в своих странах, а не в нашей. И тут вопрос: а почему дела обстояли именно таким образом? Работодатель удерживает немалую часть доходов работников для уплаты налогов (или, если вы – самозанятый или ИП, вы сами платите налоги), не говоря уже о НДС, таможенных пошлинах включенные в стоимость товаров, что мы покупаем, и всех прочих налогах и акцизах. И как этими деньгами орудуют? Почему наши налоги шли не на оплату труда отечественных специалистов и вовсе не на развитие отрасли в нашей стране? У нас есть специалисты высокого уровня, но компании, в которых они трудятся, получают лишь жалкие крохи от государства. Это разве нормальная история? Так и должно быть?

И вот вы скажете, что в ряде задач же серверы с Эльбрусом хуже зарубежных аналогов. Окей, я не могу с этим поспорить. Особенно в том, что касается Python и JavaScript, и всё это вы видели ранее. Но разве не для того и нужно финансировать МЦСТ, чтобы они могли становиться лучше, и со временем стали производить более крутые продукты? МЦСТ разрабатывают процессор, а совместно с ИНЭУМ (с 2006 года Александр Киирович Ким, директор МЦСТ, одновременно является и директором АО «ИНЭУМ им. И. С. Брука») и материнские платы, МЦСТ также сами работают над IP-блоками внутри чипсета, Операционной Системой, компилятором под свою собственную архитектуру, так они ещё и тестируют сами железо, налаживают серийное производство, и т.д. И это при том, что МЦСТ от государства за последние 20 лет получило лишь около 10 миллиардов рублей (не долларов). Для сравнения, IBM на разработку процессоров серии Power8 за 3 года потратили 2.4 миллиарда долларов. Вот ещё: бюджет Intel на исследования и разработки в области микроэлектроники в 2021 году составил 15.19 миллиардов долларов. Вы можете найти данные с 2004 по 2021 годы и на ресурсе Statista.com, там вы можете на графике проследить за тем, как Intel с каждым годом выделяют всё больше средств на разработки и исследования. МЦСТ от государства за десятки лет получило почти в сотню раз меньше денег, чем Intel за 1 единственный год потратили на свои исследования. Всё было бы хорошо, если бы в гос. учреждения закупали только российские процессоры, но ранее этого не происходило и МЦСТ еле выживали.

Я надеюсь, что хоть теперь то наши налоги будут идти на закупку отечественного оборудования, и разработки в нашей стране начнут уже развиваться семимильными шагами. Я дико негодовал с заявлений представителя Сбербанка, банка, принадлежащего на 50% + 1 акцию государству (конкретно – Министерству Финансов РФ), банка, содержащегося в том числе и за счёт наших налогов. Дословно: «пока Сбер будет жить без Эльбрусов, а уж там в 28-м году или в 24-ом году (перейдём на Эльбрусы) это зависит от МЦСТ». Многие государственные учреждения саботировали переход на отечественные процессоры, и потому они не развивались раньше так быстро, как могли бы, если бы у МЦСТ было больше денег. Я надеюсь, что больше деньги с наших налогов не будут идти на откаты со сделок с зарубежными компаниями, а пойдут на развитие отрасли у нас в стране. Я хочу, чтобы Россия была независимой и самодостаточной.

В ходе военной спец. операции России в/на Украине два крупнейших украинских поставщика неона, «Крион» и «Ингаз» приостановили свою деятельность. Эти предприятия обеспечивали около 50% всех общемировых поставок неона, инертного газа, используемого в лазерных установках при производстве микросхем. На 18-е марта сырьё для производства чипов подорожало в 9 раз. Производство процессоров, видеокарт и других чипов во всех остальных странах скоро в значительной мере подорожает в долларовом эквиваленте. Если руководство России сможет договориться о дешёвых поставках неона для заводов, которые будут строиться в России, наша страна заимеет все шансы стать мировым лидером в этой отрасли. Я искренне надеюсь на то, что наша страна сможет догнать и перегнать другие страны по части высокотехнологичного производства. Уж ресурсы то для этого есть.