"Эльбрус 4С", прошу любить и жаловать!

Друзья мои, а никого не напрягает тот факт, что начиная с определенного момента у нас в космической отрасли начался откровенный ракетопад? Я напомню этот момент. Где-то в году 2009-2010 годах лично слышал, как «Роскосмос» бодро рапортовал по масс-медиа, что все системы управления ракетоносителей и космических кораблей «переведены на цифру».

Для специалиста эти слова значат очень многое. И прежде всего они означают то, что наши космические ракеты, корабли, спутники — вместо отечественной, громоздкой и тяжелой, а так же порядком устаревшей автоматики, стали летать не только на сомнительной элементной базе электроники (это всякие диоды-транзисторы и т.д.), но и вся система управления теперь будет завязана на, скажем так, подозрительных микропроцессорах. 

Потому, что собственная микропроцессорная промышленность у нас, как бы это поприличней выразиться? В общем, в плачевном состоянии. Аж с самого 1984г., когда в СССР был разработан последний микропроцессор, аналог i486 (помните были такие «четвёрки», еще до «Пентиумов»?)

Я, кстати, тот момент хвастовства «Роскосмоса» отчётливо запомнил.

Приблизительно в тоже время в «Роскосмосе» произошли еще одни, мягко говоря, странные, структурные преобразования. Он перестал быть «военным». То есть, не только все космонавты были уволены из рядов ВС и стали гражданскими лицами, но и на предприятиях, изготавливающих любые комплектующие для космической отрасли, исчезло даже само понятие «военная госприёмка». Уж не ведаю, чья там это была такая «гениальная идея», а только с тех пор у нас было столько потерь на космическом фронте, что, как мне кажется, эти факты сейчас должны очень заинтересовать определенные структуры Госбезопасности. Но статья не об этом.

Давайте вспомним человека, который очень раздражает Соединённые Штаты Америки. Я имею в виду Эдварда Сноудена, что не только перебежал из США, но и опубликовал ряд технических документов, которые буквально ужаснули специалистов от IT.

Эти документы представляют собой список программных, и главное — аппаратных средств для организации шпионских действий с цифровой техникой любого уровня. От бытового, до самого, что ни на есть, промышленного. И военного, и космического тоже, кстати.

Эти средства представляют собой так называемые «закладки». Всего сорок восемь страниц отмеченных грифами «Секретно» и «Совершенно секретно», на которых дано краткое описание той или иной технологии для слежки. Конкретной технологии в конкретных, так сказать, деталях компьютера, совершенно рядовых и привычных. Например, таких, как блок USB-портов и сетевого разъёма RJ-45 — стандартного блока для материнских плат обычных компьютеров и серверов. Для заинтересовавшихся темой, даю ссылку [1]

Суть всех перечисленных Сноуденом шпионских «закладок» в программно-аппаратном обеспечении проста и функциональна. Главная их функция — по сигналу извне (по сети, через местный Wi-Fi, через спутник, через действия «инсайдера», обладающего спецоборудованием) — перехватить управление вычислительным устройством, получить доступ к его данным на низком уровне, и передать по какому-либо каналу нужную кому-то информацию.

Грубо говоря, эти «закладки» представляют собой мини-компьютеры, обладающие собственными процессорами, как правило это ARM, собственной оперативкой и памятью, в которой зашита мини-операционка с определенными функциями перехвата управления «материнским» компьютером, а так же средствами для связи — для инициализации шпионского устройства и передачи им данных этого компьютера, так сказать, «изнутри наружу».

Кроме того, в самих микропроцессорах существуют те же самые «шпионские штучки» — это, так сказать, недокументированные блоки, подсистемы и функции. Которые позволяют сделать с процессором, по сигналу извне, всё, что угодно — вплоть до того, что отключить его или «подвесить» его намертво, вызвав полный отказ компьютера, сервера, или той же ракетной системы управления.

Опасность подобных шпионских штучек, раскрытых Эдвардом Сноуденом, переоценить невозможно.

Достаточно сказать, что перечисленные им устройства, содержащие гадские «закладки», используются не только на домашних компьютерах и ноутбуках, которыми пользуемся все мы. Что гораздо более неприятно, что те же самые «запчасти» используются в таких сферах как, например, сотовая связь, промышленность, наука, а так же, разумеется, в таких милых организациях, как «Роскосмос» и «Росатом». Не говоря о медицине и… правительстве.

Откуда поступают комплектующие в любую компьютерную технику, всё равно, где и кем собранную? Правильно, на 99,9% это Китай, Тайвань, Гонконг, etc. Причём, речь идет как об элементной базе, так и о микропроцессорах. Технологии появляются в Америке, Европе и Японии, а далее копируются «Восточными Тиграми», и уже после того, как их производство последними вполне освоено, приходят к нам. Потому что так дешевле. Всё просто.

А где покупает комплектующие для систем управления своих космических кораблей и ракетоносителей тот же «Роскосмос», как вы думаете? Вот и я точно не знаю. Но мысли у меня на этот счет крутятся очень нехорошие. И как бы меня этот «ракетопад» и ставшие нормой отказы космической техники давно уже не удивляют. Меня удивляет другое.

В конце 2014 года закончились государственные испытания микропроцессора «Эльбрус 4С», разработанного московским предприятием МЦСТ. Это полностью отечественная разработка, в которой закладки отсутствуют в принципе. Процессор 64-разрядный, четырёхядерный (восьмиядерный в перспективе), создан на архитектуре RISC (VLIW), каждое ядро процессора декодирует и отправляет на исполнение до 23 операций за один такт. Выполнен по технологической норме 65 нм, рабочая частота составляет 800 МГц, средняя рассеиваемая мощность составляет 45 Вт. Для тех, кто заинтересовался: [2]

Для неспециалистов, которым 800 МГц покажутся недостаточным, повторю, что за один такт процессор обсчитывает 23 микрокоманды, что вплотную приближает его производительность к таким «камням», как Intel i7. Производительность, скажем так, впечатляющая: 250 Гфлопс в секунду (миллиардов операций с плавающей запятой).

В 2015 году в продажу (пока только для юридических лиц), поступят как рабочие станции на основе процессора Эльбрус 4С, так и серверы, двух и четырехпроцессорные (Рис.3). Помимо этих, так сказать, устройств «конечного пользователя», процессоры Эльбрус давно ожидаемы отечественными создателями сетевого и магистрального оборудования, у которых давно уже все готово для использования отечественного микропроцессора.

Само собой, Эльбрус давно ожидаем и в военной отрасли, я уже молчу про то, с чего начал — в отрасли космической. Ведь Эльбрус выполнен по военной технологии, для него не страшны перегрузки, и диапазон рабочих температур у него тоже военный: от -50 до +50 градусов Цельсия.

Главный, на данный момент, недостаток отечественного «камня»… это его цена. Так как партии его промышленного изготовления пока очень небольшие, цена, например, рабочей станции на основе Эльбрус 4С — составляет сейчас порядка 200 000 руб. Разумеется, сервер на той же базе будет стоить гораздо дороже. Ноутбук, понятное дело, тоже.

Но производитель нас успокаивает, что как только партии, например, того же госзаказа станут серьёзными и устойчивыми  — цена на отечественную компьютерную технику существенно снизится. Что, собственно, логично.

На мой взгляд, государство сейчас просто обязано помочь выйти этому процессору «в люди» — ведь именно это и является самым необходимым на данный момент импортозамещением, «о котором нам столько твердили большевики»(с).

___________________
На коллаже вверху:

Рис.1 — процессор Эльбрус 4С
Рис.2 — материнская плата рабочей станции на базе процессора Эльбрус 4С
Рис.3 — четырехпроцессорный стоечный сервер 1U на базе процессоров Эльбрус 4С
Рис.4 — рабочая станция (АРМ) на базе процессора Эльбрус 4С.

[1] — http://habrahabr.ru/post/209746/  
[2] — http://www.mcst.ru/mikroprocessor-elbrus4s