Обзор российских процессоров «Эльбрус» и «Байкал»: перспективы внутри страны и на глобальном рынке

Российские процессоры «Байкал» и «Эльбрус» имеют потенциал для интересного и перспективного развития как внутри страны, так и на мировом рынке. Оба проекта имеют уникальные особенности и преимущества, которые могут способствовать их распространению и применению как внутри страны, так и за её пределами.

В статье разберемся:

1. Какие сильные стороны нужно использовать отечественным производителям процессоров, чтобы завоевать рынок;
2. Какие есть недостатки у российских разработок по сравнению с зарубежными аналогами;
3. Как государству стимулировать развитие отрасли, и какие у нее перспективы на глобальном рынке. 

Описание основных российских процессоров

Истории процессоров «Эльбрус» и «Байкал» сегодня схожи из-за схожести ситуации, в которой они вынуждены развиваться под гнетом санкций. Однако ранние этапы этих компаний довольно сильно отличаются. 

Процессор «Эльбрус»

История процессоров «Эльбрус» связана с инициативой разработки отечественных микропроцессоров с высокой производительностью и возможностью использования в различных областях, включая высокопроизводительные системы и критически важные приложения. 

Вот основные этапы истории разработки и производства процессоров «Эльбрус»:

1. 1970-е годы: Инициирование проекта разработки российских суперкомпьютеров и микропроцессоров в Институте проблем информатики (ныне МЦСТ) под руководством Бориса Бабаяна и Бориса Малиновского.
2. 1990-е годы: Разработка и представление первых версий процессоров «Эльбрус-1» и «Эльбрус-2» в начале 1990-х. Эти процессоры работали на архитектуре VLIW (Very Long Instruction Word), которая позволяла выполнять несколько операций одновременно.
3. 2000-е годы: Постепенное развитие и совершенствование процессоров «Эльбрус», включая создание многоядерных версий процессоров и улучшение архитектурных характеристик для повышения производительности.
4. 2010-е годы: Продолжение разработки новых поколений процессоров «Эльбрус», включая адаптацию их к современным технологиям и требованиям. Улучшение производительности, энергоэффективности и функциональности.
5. 2020-е годы: «Эльбрус» активно применяется в различных отраслях и национальных проектах, включая использование его в суперкомпьютерных системах и критически важных системах для обеспечения информационной безопасности.

Процессоры «Эльбрус» продолжают развиваться и усовершенствоваться, становясь ключевыми элементами национальных вычислительных проектов и инновационных разработок в России. Их способность работать как с архитектурой x86, так и с отечественной архитектурой, делает их уникальными и востребованными в различных областях применения.

Технические характеристики и особенности

Процессор	«Эльбрус-2С»	«Эльбрус-4С»	«Эльбрус-1С»	«Эльбрус-8С»
Число ядер	2	4	1	8
Частота (МГц)	500	750	985	1550
Тип памяти	DDR2-800	DDR3-1600	DDR2-800	DDR4-2400
Техпроцесс (нм)	90	65	40	25
Год выпуска	2011	2014	2016	2020

Примеры использования и преимущества процессоров «Эльбрус» 

Процессоры «Эльбрус» предназначены для серверов и рабочих станций невысокой производительности, но требующих высокой степени безопасности:

1. Оборонные ведомства и некоторые другие требовательные к безопасности предприятия государственного сектора внедряют технику на базе этих процессоров;
2. Пенсионный Фонд России переходит на технику на базе процессоров «Эльбрус»;
3. В российские вузы и государственные школы планируют устанавливать технику на «Эльбрусах» и уже заказывают рабочие станции «Горыныч».

Российские производители полагают, что VLIW-архитектура процессоров «Эльбрус» перспективна по сравнению с архитектурой RISC/CISC и получит множество успешных примеров использования в обозримом будущем. Производители и энтузиасты делают ставку на развитие подходящего для архитектуры ПО, потому что в плане производительности отечественные процессоры заметно уступают конкурентам.

Важно отметить, что достоинства архитектуры и самих процессоров «Эльбрус» будут появляться и нарастать в корпоративном секторе тем больше и быстрее, чем больше и быстрее этот корпоративный сектор будет внедрять эти процессоры. 

В корпоративном и военном секторе сама возможность отказаться от зарубежных аналогов уже является большим конкурентным преимуществом «Эльбруса». Поэтому будущее у «Эльбрусов» точно есть, но прямо сейчас говорить о прямой конкуренции за пользователей с мировыми лидерами отрасли рано. 

Причина вероятных проблем — низкая производительность. Там, где производительностью можно пожертвовать ради безопасности, эти устройства подходят, а вот для прочих ситуаций гораздо выгоднее смотрятся другие российские процессоры — «Байкалы».

Процессор «Байкал»

Компания «Байкал Электроникс» — российский производитель микропроцессоров и компьютерных систем, основанная с целью разработки отечественных технологий в области вычислительной техники и обеспечения информационной безопасности. 

Вот краткая история этой компании:

1. 2012 год: Компания была основана как часть государственной программы развития отечественной вычислительной техники. Её главной задачей стало создание собственных микропроцессоров, чтобы уменьшить зависимость России от импорта компьютерных компонентов.
2. 2013 год: Попав под санкции, компания попала в трудное положение из-за невозможности использовать некоторые западные технологии и в связи с этим получила лицензию на использование архитектуры MIPS, которая стала основой для разработки процессоров «Байкал». MIPS — это распространенная архитектура процессоров, используемая во многих устройствах, включая серверы и мобильные устройства.
3. 2015 год: «Байкал Электроникс» представила свои первые микропроцессоры на основе архитектуры MIPS — «Байкал-Т1». Эти процессоры имели многоядерную конфигурацию и высокую производительность.
4. 2019 год: Компания получила поддержку от государства и министерства обороны России для развития отечественной компьютерной техники, в том числе процессоров «Байкал-М».

Несмотря на санкции, компания «Байкал Электроникс» продолжает укреплять свои позиции на рынке микропроцессоров и стремится стать ключевым игроком в разработке и производстве отечественных вычислительных технологий. Ее микропроцессоры «Байкал» находят применение в различных сферах, включая государственные системы, промышленность, научные исследования и другие области, где требуется высокая производительность и информационная безопасность.

Таким образом, процессоры «Байкал» стали результатом смелой инициативы российских разработчиков в области компьютерных технологий, направленной на обеспечение национальной безопасности и независимости в сфере информационных технологий.

Технические характеристики и особенности

Процессор	Baikal-T1	Baikal-M1	Baikal-S
Число ядер	2	8	48
Частота (МГц)	1200	1500	2500
Тип памяти	DDR3-1600	DDR3/DDR4-2400	DDR4-3200
Техпроцесс (нм)	28	28	16
Год выпуска	2015	2019	2021

Примеры использования и преимущества процессоров «Байкал» 

Новейшая версия Baikal-S пока завезена в страну в количестве всего 400 штук. Поэтому сегодня в линейке процессоров «Байкал» стоит говорить о двух моделях — Baikal-T1 и Baikal-M.

На базе этих чипов с разной степенью успеха уже выпускается техника: 

1. В 2016 году была представлена система управления фрезерного станка «Ресурс-30» на базе процессора Baikal-T1;
2. В том же 2016 году МВД закупило почти 10 000 терминалов на базе процессоров «Байкал» для использования при сдаче теоретической части экзамена на получение водительских прав;
3. Компания Fastwel представила две модели одноплатных компьютеров на базе того же двухъядерного процессора Baikal-T1;
4. Разработан и находится в открытой продаже промышленный контроллер КАМ200-15 на базе Baikal-T1;
5. В 2019 и в 2022 годах сразу два российских производителя техники — «Исток» и «Росэлектроника» презентовали несколько моделей маршрутизаторов на базе отечественных процессоров Baikal-T1;
6. На базе процессора Baikal-M выпущены небольшие партии моноблоков ES607 и системных блоков ED507;
7. В продаже можно найти и несколько моделей материнских плат на чипах Baikal-M;
8. Открыт предзаказ на покупку ноутбуков Bitblaze Titan BM1 на базе Baikal-M.

Большая часть продукции на базе процессоров «Байкал» производится либо исключительно для государственных компаний, либо появляется в открытой продаже, но ограниченными партиями и поступает на прилавки в небольших количествах. 

Под процессоры Baikal-M разработано более 10 материнских плат и свыше 50 устройств, однако проблема в сборке. В Россию завезено всего около 8000 чипов, поэтому партии готовой электроники совсем небольшие. 

Процессоры «Байкал» гораздо более перспективны и имеют больше шансов стать по-настоящему массовыми за счет поддержки ARM-архитектуры, которой не хватает для популяризации тех же «Эльбрусов». 

Сравнение с зарубежными процессорами

Сравним отечественные процессоры с зарубежными аналогами по ключевым и самым распространенным бенчмаркам: в скорости обработки данных, работе с графикой и производительности. 

Сравнение «Байкала» с зарубежными аналогами

Для начала сравним «Байкал» с Intel по основным бенчмаркам. Результат предсказуемый, но вытекает из понятных причин — разницы в частоте.

Вот теперь можно удивиться: «Байкал» выигрывает у Intel в скорости передачи данных.

В обработке графики «Байкал» практически не уступает Intel.

Сравнение «Эльбруса» с зарубежными аналогами

В качестве оппонента для начала возьмем Intel Core i7-2600.

Тестирование скорости работы

Тестирование производительности Geekbench 4

Тестирование по Java

Есть некоторый пласт задач, в решении которых процессоры «Эльбрус» быстрее. Это тесты MFLOPS, которые измеряют производительность при решении научно-технических задач, и HPL, то есть измерение производительности кластерной системы. 

Процессоры «Эльбрус» выгодно смотрятся в сравнении с зарубежными конкурентами по уровню аппаратной защищенности. Из-за аппаратных уязвимостей, отчеты о которых AMD и Intel публикуют каждый год, злоумышленники могут получать доступ к пользовательским данным или даже к управлению устройством. 

У «Эльбрусов» такой проблемы нет — по утверждению производителя, отечественные процессоры защищены от аппаратных уязвимостей не программными заплатками, как у Intel и AMD, а на аппаратном же уровне. 

Перспективы развития российской процессорной отрасли

В производстве российских процессоров две главные проблемы:

1. Низкий спрос, который не позволяет наращивать темпы производства;
2. Отсутствие самих производственных мощностей в нужных объемах.

Если государство в лице оборонных предприятий и компаний из государственного сектора сможет простимулировать спрос и профинансировать производство, перспективы за счет преимуществ вырисовываются неплохие.

Информационная безопасность

Одним из основных преимуществ «Эльбруса» является его ориентация на обеспечение информационной безопасности. В условиях растущей угрозы кибератак и потребности в защите данных, «Эльбрус» может стать популярным решением для критически важных систем и государственных организаций.

Независимость от импорта

Развитие производства процессоров «Байкал» снижает зависимость от иностранных поставщиков компьютерных компонентов. Это способствует национальной безопасности и позволяет России контролировать важные технологии.

Универсальность 

Процессоры «Байкал» основаны на архитектуре MIPS, которая позволяет их использовать в различных областях, включая суперкомпьютерные системы, серверы, телекоммуникации и другие сферы.

Процессоры «Эльбрус» спроектированы для работы как с архитектурой x86, так и с собственной архитектурой, что обеспечивает гибкость в выборе программного обеспечения и возможность масштабирования вычислительных систем.

Высокая производительность

Процессоры «Байкал» разрабатываются с упором на высокую производительность, что делает их привлекательными для использования в вычислительно интенсивных приложениях, научных исследованиях и промышленных системах.

Несмотря на эти перспективы, стоит отметить, что развитие и успешное продвижение российских процессоров «Байкал» и «Эльбрус» на мировом рынке может столкнуться с конкуренцией и вызовами со стороны ведущих мировых производителей процессоров. 

Однако поддержка со стороны государства, инновационные разработки и стремление к обеспечению национальной безопасности могут стать ключевыми факторами в успешном развитии и внедрении этих процессоров на рынок информационных технологий.