Май 2025-го. За окном хмурое небо и дожди. Я меланхолично пролистываю вкладки браузера, а рядом тихо греется старенький ноутбук на процессоре, разработанном где-то в калифорнийских кампусах. В новостной ленте снова мелькают заголовки о технологическом суверенитете, импортозамещении и очередном пакете санкций. И вдруг меня осеняет: мой следующий компьютер, вероятно, будет работать на совершенно иной процессорной архитектуре. Причем этот выбор стоит не только передо мной, но и перед всей российской IT-индустрией.
Ситуация действительно парадоксальная. Ещё недавно вопрос о том, какой процессор стоит в устройстве, интересовал только профессионалов и энтузиастов. Теперь же это вопрос национальной безопасности и экономической устойчивости. И если раньше дискуссии в основном сводились к выбору между Intel и AMD, то сегодня на столе набор карт с совершенно другими названиями: "Эльбрус", "Байкал", RISC-V, LongArch...
В этой статье я не буду ни восхвалять отечественные разработки, претендуя на ура-патриотизм, ни предсказывать технологическую катастрофу. Вместо этого давайте разберемся, какие процессорные архитектуры реально доступны для импортозамещения в России, каковы их сильные и слабые стороны, и почему этот выбор важен не только с технической точки зрения, но и для будущего экономического и цифрового суверенитета страны.
Почему импортозамещение в процессорах стало не прихотью, а необходимостью
Помните то время, когда словосочетание "российский процессор" вызывало снисходительную улыбку даже у патриотично настроенных инженеров? "К чему городить огород, когда есть проверенные решения от мировых гигантов?" — говорили многие. И эта логика работала безупречно в мире, где правила игры основывались на свободном обмене технологиями и открытой конкуренции.
Однако новая геополитическая реальность превратила технологическую зависимость в настоящую ахиллесову пяту для стран, оказавшихся под санкционным давлением. Внезапно выяснилось, что "железное сердце" всей цифровой инфраструктуры — процессор — оказалось самым уязвимым компонентом в цепочке технологического суверенитета.
Разумеется, Россия начала не с чистого листа. В нашей стране всегда существовали институты и компании, занимающиеся микроэлектроникой. Достаточно вспомнить историю отечественной школы процессоростроения, которая началась ещё в советские времена. Другое дело, что в эпоху глобализации эти разработки часто оставались на периферии внимания как потребителей, так и многих заказчиков. Только сейчас, когда импортозамещение из модного тренда превратилось в стратегическую необходимость, внимание к ним возросло многократно.
Вопрос выбора процессорной архитектуры для импортозамещения оказался гораздо сложнее, чем кажется на первый взгляд. Он выходит за рамки простых сравнений производительности или энергоэффективности и затрагивает такие аспекты, как долгосрочная доступность технологий, независимость от внешних ограничений, возможность поддержки и развития в условиях изоляции. И главный вопрос: создавать с нуля собственную архитектуру или адаптировать существующие открытые решения? Оба пути имеют свои преимущества и недостатки, о которых мы и поговорим дальше.
Исторический контекст: от советских процессоров до наших дней
История российских (а ранее — советских) процессоров похожа на американские горки: взлёты сменялись падениями, амбициозные проекты — периодами забвения, а инновационные прорывы — годами отставания. Эта цикличность напрямую связана с политическими и экономическими потрясениями, которые переживала наша страна.
В 1950-60-х годах СССР был одним из мировых лидеров в области вычислительной техники. БЭСМ-6, созданная под руководством академика Лебедева, не просто не уступала западным аналогам — по ряду параметров она их превосходила. Эта суперЭВМ работала на частоте 9 МГц и выполняла до миллиона операций в секунду — впечатляющие показатели для своего времени. В 1970-80-х была разработана серия ЕС ЭВМ, хотя и копирующая архитектуру IBM, но решавшая важнейшие задачи как в гражданской, так и в оборонной сферах.
Крушение Советского Союза и последовавший экономический коллапс нанесли сокрушительный удар по отечественной микроэлектронике. Финансирование сократилось до минимума, многие предприятия остановились, а талантливые инженеры и учёные либо ушли в другие отрасли, либо нашли применение своим талантам за рубежом. Казалось, отечественной микроэлектронике пришёл конец.
Однако даже в этот сложный период находились энтузиасты, которые продолжали работать над отечественными процессорами. В 1992 году была основана компания МЦСТ (Московский центр SPARC-технологий), которая начала с адаптации архитектуры SPARC, а позже разработала собственную архитектуру "Эльбрус". Параллельно развивались и другие проекты, пусть и не столь амбициозные.
К началу 2010-х годов в России уже существовало несколько линеек отечественных процессоров: "Эльбрус" от МЦСТ, "Байкал" от "Байкал Электроникс", разработки НПЦ "Элвис" и некоторые другие. Их распространение, впрочем, ограничивалось преимущественно государственными заказами, специализированными применениями и системами с повышенными требованиями к безопасности. Массовый рынок по-прежнему безраздельно принадлежал Intel и AMD.
Переломный момент наступил с введением санкций и провозглашением курса на технологический суверенитет. Отечественная микроэлектроника получила второе дыхание — и второй шанс. Правда, уже в совершенно новых условиях и с другими вызовами. Внезапно выяснилось, что наличие собственных процессорных архитектур — это не роскошь и не дань престижу, а необходимое условие для обеспечения технологической независимости страны.
Основные архитектуры: что в меню импортозамещения?
Когда речь заходит о выборе процессорной архитектуры для импортозамещения, перед нами разворачивается достаточно пёстрая картина. Каждая архитектура имеет свою историю, особенности и потенциал для применения в российских условиях. Давайте рассмотрим основных "кандидатов" подробнее.
RISC-V: открытый стандарт с большими перспективами
RISC-V — это открытая и свободная процессорная архитектура, разработанная в Калифорнийском университете в Беркли в 2010 году группой исследователей под руководством профессора Крсте Асановича, при активном участии Дэвида Паттерсона, одного из авторов концепции RISC-процессоров. Её главное преимущество в том, что она не принадлежит ни одной компании и не требует лицензионных отчислений за использование. Это делает RISC-V привлекательной для стран, стремящихся к технологической независимости.
Исполнительный директор фонда RISC-V Foundation Рик О'Коннор заявил, что "RISC-V определит развитие компьютерной индустрии на ближайшие 50 лет". По его словам, задачей данной архитектуры является возвращение динамизма развития отрасли, который заметно снизился на рубеже 2000-х и 2010-х годов.
Среди ключевых преимуществ RISC-V выделяют:
- Открытый исходный код без уплаты патентных отчислений и лицензирования
- Модульную конструкцию, позволяющую разработчикам создавать собственные наборы инструкций под конкретные задачи
- Широкое участие компаний и исследовательских институтов в развитии архитектуры
- Универсальность применения: от встраиваемых систем и IoT до серверов
- Независимость от санкционных рисков (RISC-V International базируется в Швейцарии)
В России уже есть несколько проектов на базе RISC-V:
- Процессор "MIK32 АМУР" от компании "Микрон", производство которого началось в 2021 году
- Разработки НПЦ "Элвис"
- Проекты ряда университетов и исследовательских центров
По прогнозам аналитиков, в 2025 году количество устройств на архитектуре RISC-V достигнет 80 млрд, а среднегодовые темпы роста поставок оборудования на этой платформе будут сохраняться на уровне 40% как минимум до 2030 года. Координатор Индустриального комитета Российского альянса RISC-V Татьяна Андреева заявила, что уже в 2025 году стоит ожидать появления отечественных процессоров на этой архитектуре, пригодных для создания персональных компьютеров.
Стоит отметить, что RISC-V популярна и в космической отрасли — её используют НАСА, Европейское космическое агентство и Китайское национальное космическое управление. Также на этой архитектуре будут базироваться автономные роботы для работы на поверхности Луны и Марса.
Помимо России, активно развивают RISC-V Китай и Индия. Китай даже разработал форк RISC-V под названием RISC-X на случай возможных ограничений со стороны властей других стран, а в Китае уже серийно производятся ноутбуки на RISC-V, хотя их производительность пока невысока.
ARM: популярный, но с существенными ограничениями
ARM — одна из самых успешных процессорных архитектур в мире, на которой базируется до 90% всех процессоров, используемых в мире. Она особенно доминирует в мобильном сегменте. В России есть значительный опыт разработки процессоров на базе ARM.
Наиболее заметные российские лицензиаты ARM — "Байкал Электроникс" и "НТЦ ЭЛВИС". Процессор "Байкал-М" от компании "Байкал Электроникс" основан на ядрах ARM Cortex-A57, а "Байкал-S" использует ядра ARM Neoverse N1. Одновременно с "Байкал-М" в 2019 году "НТЦ ЭЛВИС" представил процессоры семейства "Скиф". Эти разработки не конкурировали напрямую: "Байкал-М" предназначался для персональных систем и малых серверов, а "Скиф" — для мобильных устройств, хотя на его базе также выпускались персональные компьютеры "Акинак".
Преимущества ARM очевидны: энергоэффективность, огромная экосистема программного обеспечения, широкое распространение в мире. Благодаря этому переход на отечественные ARM-процессоры мог бы быть относительно безболезненным с точки зрения совместимости ПО.
Однако санкции создали серьёзные проблемы для российских ARM-процессоров. Производство "Байкал-М" и "Скиф" удалось организовать только на Тайване на мощностях TSMC, поскольку техпроцесс 28 нм российские предприятия освоить не смогли. После 27 февраля 2022 года TSMC прекратила производство и отгрузки для российских заказчиков. Кроме того, "Байкал Электроникс" попала под санкции Великобритании, что автоматически означает разрыв всех отношений с ARM.
Помимо этого, Минпромторг запретил использование электроники, разработанной на закрытых зарубежных архитектурах (включая ARM), на объектах критической информационной инфраструктуры. В этих условиях единственным возможным путём для разработчиков становится миграция на открытые архитектуры, такие как RISC-V, что и выбрала компания "Байкал Электроникс".
"Эльбрус": полностью отечественное решение
Процессоры "Эльбрус" разрабатываются компанией МЦСТ с 1990-х годов. Само название архитектуры происходит от английской аббревиатуры ELBRUS (ExpLicit Basic Resources Utilization Scheduling, явное планирование использования основных ресурсов). Работа над ней началась ещё в 1986 году в Институте точной механики и вычислительной техники имени С.А. Лебедева Академии наук СССР под руководством Бориса Бабаяна, опираясь на опыт создания суперкомпьютеров семейства "Эльбрус", который накапливался с 1973 года.
Среди ключевых особенностей архитектуры "Эльбрус":
- Выполнение нескольких операций за один такт (до 41 на новейших моделях)
- Аппаратный контроль целостности памяти
- Отсутствие микрокода — компилятор конвертирует программный код сразу в двоичный
- Встроенные механизмы защиты от вредоносного кода
- Наличие собственной операционной системы "Эльбрус"
Первый микропроцессор на этой архитектуре был представлен в 2008 году. С тех пор разработчики выпустили 5 поколений "Эльбрусов", а их производительность выросла в 300 раз. На его базе выпускались серверы, рабочие станции, ноутбуки и даже системы для промышленной автоматизации — например, система управления одной из цифровых подстанций компании "Россети".
Однако у "Эльбруса" есть и серьёзные проблемы. Тестирование, проведённое "Сбербанком" для серверов на базе "Эльбрус-8С", показало значительное отставание от Intel Xeon — оборудование соответствовало лишь 7 из 44 параметров. Кроме того, современные чипы производились на фабриках TSMC на Тайване, но после 27 февраля 2022 года тайваньская компания разорвала все контракты с российскими заказчиками. Попытки передать производство на имеющиеся в России предприятия, в частности завод "Микрон", оказались безуспешными.
В 2023 году сын основателя МЦСТ Евгений Бабаян заявил о планах адаптировать последние модели "Эльбрусов" под имеющиеся в России мощности, оценив необходимые инвестиции в 30 млрд рублей на 3 года. Однако проект был встречен скептически, а к осени 2024 года МЦСТ оказался в предбанкротном состоянии и был передан во внешнее управление конкуренту — "НПЦ ЭЛВИС".
MIPS: старый боец с непростой историей
MIPS — это архитектура с богатой историей, первые коммерческие процессоры R2000 на этой архитектуре были представлены ещё в 1985 году. В начале 1990-х архитектура стала лицензируемой по инициативе профессора Стэнфордского университета Джона Хеннесси, руководившего группой разработчиков. Хотя активное развитие архитектуры завершилось в 2003 году с выходом чипа R24K, микропроцессоры на ней производятся до сих пор.
В России есть значимый опыт работы с MIPS. Компания "Байкал Электроникс" использовала её для создания процессора Байкал-Т, который применялся в некоторых видах оборудования. Однако известность этот процессор получил после скандальной тяжбы между компанией "Т-Платформы" и МВД России, которое не было удовлетворено эксплуатационными характеристиками оборудования на его базе. Этот конфликт в итоге привёл к уголовному делу с арестами руководства "Т-Платформ" и представителей МВД.
В 2018 году компания Wave Computing, владевшая правами на MIPS, объявила о переходе к модели открытого доступа через программу MIPS Open, что теоретически открывало новые возможности для использования архитектуры в проектах импортозамещения.
Преимущества MIPS включают относительную простоту реализации и наработанную экосистему программного обеспечения, особенно для сетевого оборудования, промышленных контроллеров и средств печати.
Основные недостатки: неопределённость с правами интеллектуальной собственности после нескольких смен владельцев и снижение популярности по сравнению с конкурентами. Стоит отметить, что наработки MIPS использовались при создании китайской архитектуры LongArch, являющейся продуктом глубокой переработки.
OpenPOWER: интересный, но недолгий опыт
Консорциум OpenPOWER был учреждён в 2013 году по инициативе IBM, которая открыла спецификации процессоров на архитектуре POWER, а также исходные коды всех прошивок и другого ПО. За год в консорциум вошло 60 компаний со всего мира.
В России наиболее активным участником консорциума была компания YADRO, присоединившаяся в 2015 году. В 2017 году YADRO выпустила серверы VESNIN и системы хранения данных TATLIN на базе этой архитектуры. По итогам 2021 года компания заняла второе место по выручке на российском рынке серверов и получила в консорциуме платиновый статус. Помимо YADRO, в OpenPOWER также входили МГТУ им. Баумана и компания "Рикор".
Однако санкции негативно повлияли и на это направление. МГТУ им. Баумана вынужден был покинуть консорциум после попадания под американские санкции в 2021 году. YADRO оказалась под ограничениями в феврале 2023 года, и через 4 месяца компания также вышла из консорциума, официально объяснив это "сложностями в поддержании высокого темпа дальнейшей совместной работы" и "стратегическим долгосрочным выбором в пользу архитектуры RISC-V".
Опыт работы с OpenPOWER показал, что даже открытые архитектуры, если они контролируются компаниями из недружественных стран, могут оказаться недоступными в условиях санкционных ограничений. Это ещё раз подтверждает необходимость ориентации на действительно независимые решения.
Китайские разработки: потенциальные альтернативы для России
В условиях санкционных ограничений особый интерес для России представляют разработки китайских компаний, которые достигли значительных успехов в создании собственных процессорных архитектур. Рассмотрим наиболее перспективные варианты.
LongArch: полностью китайская архитектура
Архитектура LongArch от компании Loongson Technology — одна из самых перспективных китайских разработок. Её создание началось в 2001 году на основе архитектуры MIPS. Первоначально коллектив разработчиков работал на базе Института компьютерных технологий Академии наук Китая, который был лицензиатом MIPS, но в 2010 году команда под руководством Ху Вэйу перешла в Loongson для коммерциализации своих наработок.
Первые коммерческие процессоры на новой архитектуре появились в 2021 году. Разработчики особо подчёркивают, что LongArch не нарушает ничьих патентных прав, хотя на ранних стадиях развития позиционировалась как MIPS-совместимая.
Важно отметить, что все чипы на архитектуре LongArch, включая новейшие на 7-нм техпроцессе, производятся внутри КНР. Архитектуру поддерживают Linux, в том числе отечественные ОС семейства "Альт" от российской "Базальт СПО", а также ряд BSD-систем.
Производительность актуальной модели 3A6000 достаточна для большинства типовых применений, хотя и не выдающаяся. Прирост по сравнению с предыдущим поколением составил почти 70%. Новейший процессор с количеством ядер до 128 обещает существенно более высокую производительность.
Главной проблемой для России является то, что этих чипов не хватает даже для внутренних нужд Китая, поэтому их экспорт официально запрещён. Для России обещали сделать исключение, но о реальных поставках пока информации нет. Тем не менее, системы на базе LongArch можно приобрести на китайских маркетплейсах по ценам от 47 тысяч рублей за готовый ПК.
Zhaoxin: x86-совместимость как преимущество
Компания Zhaoxin представляет особый интерес, поскольку приобрела всю интеллектуальную собственность VIA Technologies, чья продукция была популярна у поставщиков бюджетных ПК. Главное преимущество её процессоров — совместимость с архитектурой x86-64, что значительно упрощает переход на эти чипы.
Производительность актуальной модели Zhaoxin KX-7000 находится на уровне Intel Core i5 7-го поколения. Этого достаточно для большинства профессиональных применений, хотя в играх и других ресурсоёмких задачах производительность оставляет желать лучшего. Встроенная графика также имеет довольно скромные возможности. Важное преимущество — производство на фабриках внутри КНР, что снижает санкционные риски.
Huawei Kirin: перспективные процессоры для мобильных и настольных систем
Huawei разрабатывает процессоры семейства Kirin на архитектуре ARM. Несмотря на то, что ARM отказала китайским компаниям в предоставлении наиболее передовых разработок в 2022 году, Huawei накопила достаточный потенциал для совершенствования имеющихся решений и адаптировала собственные производства внутри страны.
Наиболее интересны чипы Kirin 9000, в том числе 9000c для компьютеров и новейший 9020, производство которого началось в ноябре 2024 года. Производительность ПК Qingyun на базе Kirin 9000c вполне сопоставима с новейшими продуктами как китайских разработчиков, так и международных компаний. Отставание от современных процессоров Intel присутствует, но оно не критическое.
Остаётся открытым вопрос, будет ли Huawei поставлять российским производителям электроники сами чипы или только готовые системы. В любом случае, это потенциально перспективное направление сотрудничества, особенно учитывая опыт Huawei в разработке мобильных и настольных решений.
Сравнительный анализ: что лучше подходит для разных задач
Выбор процессорной архитектуры — это всегда компромисс между различными факторами: производительностью, энергоэффективностью, совместимостью с программным обеспечением, безопасностью и экономической целесообразностью. Давайте сравним основные варианты по этим параметрам, чтобы понять, какие решения лучше подходят для разных сценариев применения.
Производительность и энергоэффективность
Говоря о чистой вычислительной мощности, западные процессоры на архитектуре x86-64 от Intel и AMD всё ещё удерживают лидерство. Однако важно понимать, что этот разрыв постепенно сокращается, особенно если учитывать соотношение производительности к энергопотреблению.
ARM-процессоры, включая отечественные разработки "Байкал-М" и "Скиф", традиционно демонстрируют отличное соотношение производительности к энергопотреблению. Это делает их идеальным выбором для мобильных устройств и энергоэффективных серверов.
"Эльбрус" пока существенно уступает по сырой производительности западным аналогам. Тестирование "Сбербанком" показало серьёзное отставание от Intel Xeon. Однако в некоторых специализированных задачах, особенно с учётом оптимизации программного обеспечения, "Эльбрус" показывает вполне конкурентные результаты. К тому же, каждое новое поколение процессоров МЦСТ демонстрирует заметный прирост мощности — около 300 раз за 13 лет.
RISC-V пока только начинает раскрывать свой потенциал в высокопроизводительных вычислениях. Сейчас эта архитектура показывает отличные результаты во встраиваемых системах и системах реального времени, но для настольных компьютеров и серверов уровня предприятия её реализации ещё не достигли необходимой производительности. Однако ситуация быстро меняется: китайский опыт показывает, что на RISC-V уже можно создавать ноутбуки, пусть пока и с ограниченной функциональностью.
Китайские процессоры LongArch и Zhaoxin демонстрируют прогресс в сокращении отставания от западных аналогов. Модель Zhaoxin KX-7000 уже сопоставима с Intel Core i5 7-го поколения, а новые версии LongArch обещают существенный прирост производительности.
Экосистема и совместимость
Здесь безусловное лидерство пока за ARM. Экосистема программного обеспечения для этой архитектуры огромна: от мобильных приложений для Android до серверных решений. Windows и Linux отлично работают на ARM-процессорах, а многие российские разработчики ПО уже адаптировали свои продукты для работы на "Байкал-М" и других ARM-решениях.
RISC-V быстро наращивает свою экосистему, особенно в сегменте Linux и встраиваемых систем. Ведущие компиляторы, такие как GCC и LLVM, уже отлично поддерживают эту архитектуру, что облегчает портирование программного обеспечения. Однако для настольных применений и серверов высокого уровня экосистема RISC-V всё ещё находится в стадии формирования.
"Эльбрус" имеет свою экосистему, включая операционную систему "Эльбрус" на базе Linux, а также режим двоичной трансляции для запуска программ, написанных для x86. Однако выбор нативного программного обеспечения для этой архитектуры пока ограничен, что создаёт определённые сложности при внедрении.
Процессоры Zhaoxin, благодаря совместимости с архитектурой x86-64, имеют очевидное преимущество: они могут запускать практически любое программное обеспечение, разработанное для Intel или AMD, без каких-либо модификаций. LongArch поддерживается операционными системами Linux и BSD, включая российские дистрибутивы, что делает эту архитектуру достаточно привлекательной для определённых применений.
Безопасность и доверенность
"Эльбрус" изначально проектировался с учётом высоких требований к безопасности. Он имеет встроенные аппаратные механизмы защиты от различных типов атак, включая контроль целостности памяти и защиту от переполнения буфера. Полный контроль над архитектурой позволяет гарантировать отсутствие недокументированных возможностей или "закладок" на уровне микрокода.
RISC-V также предлагает хорошие возможности для создания безопасных систем благодаря открытости спецификаций и возможности аудита всех компонентов процессора. Это особенно важно для критической инфраструктуры и систем с повышенными требованиями к безопасности.
ARM и MIPS, как проприетарные архитектуры, теоретически могут содержать недокументированные возможности, что создаёт определённые риски для критической инфраструктуры. Кроме того, за последние годы в процессорах на архитектуре ARM и x86 было обнаружено несколько серьёзных уязвимостей на уровне микроархитектуры, таких как Spectre и Meltdown, что подрывает доверие к этим решениям.
Китайские процессоры LongArch и Zhaoxin представляют собой интересный случай. С одной стороны, они разработаны с учётом современных требований к безопасности. С другой — как и в случае с любыми проприетарными разработками, нельзя исключать наличия недокументированных возможностей или уязвимостей.
Экономические аспекты
Разработка полностью собственной архитектуры, как в случае с "Эльбрусом", требует значительных инвестиций в исследования и разработку. Кроме того, относительно небольшие объёмы производства приводят к высокой себестоимости конечных продуктов. План адаптации "Эльбрусов" под российские производственные мощности, озвученный Евгением Бабаяном, оценивался в 30 млрд рублей на 3 года — и это только для существующих разработок, без учёта создания новых версий.
Использование ARM связано с лицензионными платежами, но позволяет сократить затраты на разработку базовых компонентов и ускорить выход на рынок. Однако в условиях санкций этот путь фактически закрыт для российских компаний, поскольку ARM Holdings, будучи британской компанией, вынуждена соблюдать санкционный режим.
RISC-V не требует лицензионных платежей, что делает эту архитектуру привлекательной с экономической точки зрения, особенно для стартапов и небольших компаний. Кроме того, возможность адаптации архитектуры под конкретные задачи позволяет оптимизировать затраты на производство и снизить энергопотребление.
Сотрудничество с китайскими производителями, такими как Loongson и Zhaoxin, может быть экономически выгодным благодаря уже налаженному производству и относительно низким ценам. Однако здесь возникают вопросы доступности (например, из-за ограничений на экспорт LongArch) и долгосрочной поддержки.
Российские разработки: кто делает отечественные процессоры
В России несколько компаний и организаций занимаются разработкой процессоров, хотя их количество и масштаб деятельности существенно меньше, чем у мировых лидеров. Рассмотрим ключевые российские проекты и их текущее состояние.
МЦСТ и процессоры "Эльбрус"
МЦСТ (Московский центр SPARC-технологий) — пионер в области разработки отечественных процессоров. Компания была основана в 1992 году группой специалистов из Института точной механики и вычислительной техники им. С.А. Лебедева. Изначально МЦСТ работала с архитектурой SPARC, но затем создала собственную архитектуру "Эльбрус".
Первый коммерческий процессор "Эльбрус-2000" появился в 2008 году. С тех пор было разработано несколько поколений этих процессоров. Последняя модель, "Эльбрус-16С", обещает существенный прирост производительности по сравнению с предыдущими версиями.
Процессоры "Эльбрус" нашли применение в государственных структурах, военной технике, а также в некоторых коммерческих проектах. МЦСТ развивает не только сами процессоры, но и аппаратно-программный комплекс, включая материнские платы, серверное оборудование и программное обеспечение.
Однако, как было отмечено ранее, компания столкнулась с серьёзными проблемами после введения санкций и разрыва отношений с тайваньской TSMC. К осени 2024 года МЦСТ оказался в предбанкротном состоянии и был передан под внешнее управление "НПЦ ЭЛВИС", что ставит под вопрос дальнейшую судьбу проекта "Эльбрус".
"Байкал Электроникс" и линейка "Байкал"
"Байкал Электроникс" — относительно молодая компания, основанная в 2012 году. Она избрала путь использования лицензированных архитектур вместо разработки собственной. Процессор "Байкал-М", представленный в 2019 году, основан на ядрах ARM Cortex-A57, а серверный "Байкал-S" использует ядра ARM Neoverse N1. До этого компания выпустила также процессор "Байкал-Т" на архитектуре MIPS.
Продукты "Байкал Электроникс" ориентированы на широкий спектр применений: от персональных компьютеров и ноутбуков до серверов и промышленных систем управления. Благодаря использованию популярных архитектур эти процессоры обеспечивают хорошую совместимость с существующим программным обеспечением.
Однако и эта компания столкнулась с серьёзными проблемами после введения санкций. "Байкал Электроникс" попала под санкции Великобритании, что привело к разрыву отношений с ARM Holdings. Кроме того, прекращение производства на мощностях TSMC создало проблемы с поставками уже разработанных процессоров.
В настоящее время компания работает над переходом на архитектуру RISC-V, что должно снизить зависимость от зарубежных технологий и обеспечить возможность использования продукции на объектах критической информационной инфраструктуры.
НПЦ "Элвис" и мультимедийные процессоры
Научно-производственный центр "Электронные вычислительно-информационные системы" (НПЦ "Элвис") специализируется на разработке систем на кристалле для специализированных применений. Компания основана в 1997 году и изначально работала над проектами для оборонного комплекса.
НПЦ "Элвис" создал серию процессоров "Мультикор", которые используются в коммуникационном оборудовании, системах машинного зрения и других приложениях. Кроме того, компания разработала процессоры семейства "Скиф" на архитектуре ARM для мобильных устройств и встраиваемых систем.
В последние годы "Элвис" активно работает с архитектурой RISC-V, видя в ней перспективное направление для развития. Особенно после того, как компания получила в управление активы МЦСТ, можно ожидать усиления её позиций на рынке отечественных процессоров.
Другие проекты и инициативы
В России существует и ряд других инициатив в области процессоростроения, хотя и менее заметных на рынке:
- АО "Микрон" разрабатывает и производит микроконтроллеры и процессоры для встраиваемых систем и интернета вещей, включая "MIK32 АМУР" на архитектуре RISC-V
- YADRO, после выхода из консорциума OpenPOWER, работает над решениями на базе RISC-V
- Университеты и исследовательские центры, включая МФТИ, МИЭТ и другие, разрабатывают экспериментальные процессоры, часто на базе RISC-V
- Некоторые компании исследуют возможности создания специализированных процессоров для искусственного интеллекта и машинного обучения, которые могут иметь как универсальное, так и узкоспециализированное применение
Реальные сценарии применения: где и что выбрать
Теперь, когда мы рассмотрели основные архитектуры и российские разработки, давайте обсудим, какие решения лучше подходят для различных сценариев применения с учётом текущей ситуации и перспектив развития.
Государственные информационные системы
Для государственных информационных систем ключевыми требованиями являются безопасность, доверенность и долгосрочная поддержка. В этой сфере "Эльбрус" традиционно имел существенные преимущества благодаря полному контролю над архитектурой и наличию сертификатов от регуляторов. Однако неопределённость с судьбой МЦСТ и проблемы с производством новых процессоров ставят под вопрос использование "Эльбрусов" в новых проектах.
Альтернативой может стать использование процессоров на базе RISC-V, которые также могут обеспечить высокий уровень безопасности благодаря открытости спецификаций и возможности аудита. Важно, что в России уже есть опыт производства таких чипов на заводе "Микрон", хотя пока речь идёт о относительно простых микроконтроллерах.
Для менее критичных систем можно рассмотреть использование китайских процессоров, таких как LongArch от Loongson или Zhaoxin. Они обеспечивают достаточную производительность для большинства офисных задач и уже поддерживаются российскими операционными системами.
Корпоративный сектор
Для бизнеса важны соотношение цены и производительности, совместимость с существующими системами и доступность технической поддержки. В текущей ситуации оптимальным выбором могут быть китайские процессоры Zhaoxin, которые обеспечивают совместимость с архитектурой x86-64 и позволяют запускать большинство существующих приложений без модификаций.
Для энергоэффективных решений, таких как тонкие клиенты или встраиваемые системы, можно рассмотреть процессоры на базе RISC-V. Они обеспечивают хорошее соотношение производительности к энергопотреблению и не имеют проблем с лицензированием.
В перспективе интересным вариантом для бизнеса могут стать высокопроизводительные реализации RISC-V, которые обещают хорошее соотношение цены и производительности без рисков, связанных с проприетарными архитектурами. По мере развития экосистемы программного обеспечения для RISC-V этот вариант будет становиться всё более привлекательным.
Образование и наука
Для образовательных и научных учреждений открытость архитектуры и возможность модификации являются важными факторами. Здесь RISC-V имеет явные преимущества, позволяя студентам и исследователям изучать и экспериментировать с процессорной архитектурой без ограничений.
Многие российские университеты уже включили изучение RISC-V в свои учебные программы, что создаёт кадровый задел для будущего развития этой архитектуры в стране. Кроме того, наличие отечественных разработок на базе RISC-V позволяет наладить тесное сотрудничество между образовательными учреждениями и промышленностью.
Для научных вычислений, требующих высокой производительности, пока ещё могут использоваться существующие решения на базе x86-64 или ARM с постепенным переходом на отечественные разработки по мере роста их производительности. В этой сфере также интересны перспективы китайских высокопроизводительных процессоров.
Встраиваемые системы и интернет вещей
Для встраиваемых систем и устройств интернета вещей важны энергоэффективность, компактность и невысокая стоимость. Здесь отлично себя показывают микроконтроллеры на базе RISC-V, такие как "MIK32 АМУР" от компании "Микрон". Они предлагают гибкую архитектуру с возможностью адаптации под конкретные задачи и имеют преимущество в виде отечественного производства.
Российские компании, такие как "Микрон" и "Элвис", уже предлагают решения на базе RISC-V для этого сегмента рынка. В перспективе доля таких решений будет только расти, особенно в критической инфраструктуре и промышленных системах управления.
Практические рекомендации: как выбрать процессор для импортозамещения
Если перед вами стоит задача выбора процессорной архитектуры для импортозамещения, следуйте этим практическим рекомендациям, которые помогут принять обоснованное решение с учётом текущих реалий рынка.
Шаг 1: Определите требования и ограничения
Прежде всего, нужно чётко сформулировать требования к процессору и ограничения, которые могут повлиять на выбор:
- Производительность: какие задачи будет решать система и какая вычислительная мощность для этого требуется
- Энергопотребление: важна ли энергоэффективность (для мобильных устройств, серверов и т.д.)
- Безопасность: какие требования предъявляются к защите информации
- Совместимость: с каким программным обеспечением должна работать система
- Регуляторные требования: нужны ли специальные сертификаты и разрешения
- Санкционные риски: насколько важна независимость от потенциальных санкций
- Бюджет: какие финансовые ограничения существуют
Шаг 2: Проведите анализ доступных вариантов
На основе сформулированных требований проанализируйте доступные на рынке процессоры. Обратите внимание на:
- Технические характеристики: тактовая частота, количество ядер, объём кэш-памяти и т.д.
- Экосистему: доступность операционных систем, компиляторов, средств разработки
- Поддержку: наличие технической документации, обучающих материалов, сообщества
- Стоимость: не только цена самого процессора, но и общая стоимость владения
- Доступность: возможность приобретения и сроки поставки
- Производственные возможности: где и как производится процессор, какие есть риски прерывания поставок
Шаг 3: Оцените риски и перспективы
Выбор процессорной архитектуры — это долгосрочное решение, поэтому важно оценить не только текущее состояние, но и перспективы развития:
- Санкционные риски: насколько архитектура защищена от возможных ограничений
- Развитие экосистемы: как быстро растёт поддержка архитектуры со стороны разработчиков ПО
- Технологические тренды: соответствует ли архитектура современным тенденциям
- Планы производителя: какие новые модели планируются к выпуску
- Инвестиции: какие средства вкладываются в развитие архитектуры
- Кадровый потенциал: насколько доступны специалисты, знакомые с данной архитектурой
Шаг 4: Проведите тестирование
Прежде чем принимать окончательное решение, рекомендуется протестировать выбранные процессоры в реальных условиях:
- Создайте тестовый стенд с типичными для вашей организации задачами
- Проверьте совместимость с критически важным программным обеспечением
- Оцените производительность и стабильность работы при нагрузке
- Проанализируйте удобство администрирования и обслуживания
- Проверьте энергопотребление и тепловыделение
- Оцените возможности масштабирования и обновления
Шаг 5: Разработайте стратегию перехода
После выбора процессорной архитектуры необходимо разработать стратегию перехода:
- Определите этапы миграции с текущих решений на новые
- Спланируйте обучение персонала
- Адаптируйте внутренние процессы разработки и тестирования
- Установите партнёрские отношения с поставщиками и интеграторами
- Разработайте план обеспечения непрерывности бизнеса в случае возникновения проблем
- Подготовьте стратегию дальнейшего развития и обновления оборудования
Заключение: взгляд в будущее
Запуская браузер на своём Intel-ноутбуке весной 2025 года, я всё чаще ловлю себя на мысли: "Это устройство — свидетель уходящей эпохи". Эпохи, когда российский рынок был лишь частью глобального, когда выбор процессорных архитектур диктовался маркетинговыми бюджетами корпораций, а не требованиями национальной безопасности.
Сейчас, анализируя ландшафт процессорных архитектур для импортозамещения, я вижу, насколько многослойной и неоднозначной стала эта тема. Нет универсального решения, подходящего для всех случаев — каждый вариант имеет свои преимущества и недостатки, которые приходится оценивать сквозь призму конкретных потребностей и доступных ресурсов.
На основе проведённого анализа можно сделать следующие выводы:
1. RISC-V выглядит наиболее перспективной архитектурой для долгосрочного развития отечественной микроэлектроники. Её открытость, модульность и независимость от геополитических рисков создают прочный фундамент для технологического суверенитета. Важнейший момент — российский завод "Микрон" уже освоил производство процессоров на этой архитектуре, а к 2025 году ожидается появление решений, способных работать в персональных компьютерах. Отсутствие санкционных рисков делает этот путь особенно привлекательным, несмотря на текущее отставание в производительности.
2. ARM-решения, такие как "Байкал-М" и "Скиф", ещё недавно казались оптимальным балансом между производительностью, энергоэффективностью и совместимостью с существующим ПО. Однако санкционные ограничения и запрет Минпромторга на использование закрытых зарубежных архитектур в критической инфраструктуре существенно подорвали перспективы этого направления. Показательно, что "Байкал Электроникс" уже переориентировалась на RISC-V.
3. "Эльбрус" с его уникальной архитектурой остаётся символом технологического суверенитета России, особенно в системах с повышенными требованиями к безопасности. Однако финансовые проблемы МЦСТ, сложности с производством и недостаточная производительность для многих современных задач ставят под вопрос будущее этого проекта. Передача МЦСТ под управление "НПЦ ЭЛВИС" может привести к интеграции наработок "Эльбруса" в новые проекты на базе более перспективных архитектур.
4. Китайские разработки (LongArch, Zhaoxin, Huawei Kirin) представляют собой интересную альтернативу, особенно в краткосрочной и среднесрочной перспективе. Они помогут преодолеть текущий дефицит процессоров и обеспечить работу критически важных систем. Однако для долгосрочного технологического суверенитета опора исключительно на китайские решения недостаточна, учитывая собственные амбиции Китая и потенциальные геополитические риски.
5. OpenPOWER и MIPS оказались тупиковыми ветвями для России — первый из-за санкционных рисков, второй из-за неопределённости с правами интеллектуальной собственности и прекращения активной разработки ещё в 2003 году.
Итак, стратегической линией развития для России видится приоритетное инвестирование в RISC-V как наиболее перспективную и независимую архитектуру. В краткосрочной перспективе имеет смысл опираться на имеющиеся решения, включая "Эльбрус", оставшиеся запасы "Байкал-М" и "Скиф", а также процессоры китайского производства. В среднесрочной перспективе фокус должен сместиться на развитие собственных компетенций в проектировании и производстве процессоров на открытых архитектурах.
Успех этого пути будет зависеть не только от технологических решений, но и от системной государственной поддержки, инвестиций в образование и науку, а также от готовности бизнеса и общества адаптироваться к новым реалиям. Импортозамещение в сфере процессоров — это марафон, а не спринт. И старт этому марафону уже дан.
Я закрываю крышку своего старенького ноутбука и улыбаюсь: кто знает, может быть, мой следующий компьютер будет работать на отечественном процессоре RISC-V, разработанном российскими инженерами и произведенном на российских мощностях? Время покажет, но движение в этом направлении уже не остановить.<
