Микропроцессоры фирмы тилера – Современные российские процессоры. Ударим мощностью и мегагерцами по импортозамещению и инновациям!

alexxlab 29.05.2020 Leave a comment

Содержание

Список микроэлектронных производств — Википедия

Компания	Название фабрики	Местоположение	Примерная стоимость, млрд $	Начало производства	Диаметр пластин, мм	Техпроцесс, нм	Производительность, пластин в месяц
Intel	D1D^[34]	Hillsboro, Орегон, США		2003	300	22
Intel	D1C^[34]	Hillsboro, Орегон, США		2001	300	32
Intel	D1X^[35]	Hillsboro, Орегон, США		2013	300	22
Intel	Fab 12^[34]	Chandler, Аризона, США		1996	300	65
Intel	Fab 32^[34]^[36]	Chandler, Аризона, США	3	2007	300	45
Intel	Fab 32^[34]^[37]	Chandler, Аризона, США			300	32 / 22
Intel	Fab 42^[38]^[39]	Chandler, Аризона, США	5	план 2013, не запускалась^[40]	300	14
Intel	Fab 11x^[34]	Rio Rancho, New Mexico, США		2002	300	32
Intel	Fab 11x^[34]	Rio Rancho, New Mexico, США		2002	300	45
Intel	Fab 17^[34]	Hudson, Massachusetts, USA		1998	200
Intel	Fab 10^[34]	Leixlip, Ирландия		1994	200
Intel	Fab 14^[34]	Leixlip, Ирландия		1998	200
Intel	Fab 24^[34]	Leixlip, Ирландия		2006	300	65
Intel	Fab 24^[34]	Leixlip, Ирландия		2006	300	90
Intel	Fab 28^[34]	Kiryat Gat, Израиль		2008	300	45 / 22
Intel	Fab 68^[34]^[41]	Dalian, Китай	2.5	2010	300	65
Motorola	MOTOFAB1^[42]	Guadalajara, Мексика		2002
Micron		USA, Virginia			300
GlobalFoundries	Fab 1^[43]	Дрезден, Германия	2.5	2005	300	45 и менее	80,000
GlobalFoundries	Fab 7^[43]	Сингапур			300	130-40	50,000
GlobalFoundries	Fab 8^[43]^[44]	Malta, New York, США	4.6	2012	300	28	60,000
GlobalFoundries	Fab 2^[45]	Сингапур			200	600-350	50,000
GlobalFoundries	Fab 3/5^[46]	Сингапур			200	350-180	54,000
GlobalFoundries	Fab 3E^[45]	Сингапур			200	180	34,000
GlobalFoundries	Fab 6^[45]	Сингапур			200	110	45,000
GlobalFoundries	Fab 9^[47]	Abu Dhabi, ОАЭ		2015
TSMC	Fab 2^[48]	Hsinchu, Тайвань			150
TSMC	Fab 3	Hsinchu, Тайвань			200
TSMC	Fab 5	Hsinchu, Тайвань			200
TSMC	Fab 6	Tainan, Тайвань			200
TSMC	Fab 8	Hsinchu, Тайвань			200
TSMC	Fab 10	Shanghai, Китай			200
TSMC	Fab 12	Hsinchu, Тайвань			300	28
TSMC	Fab 12	Hsinchu, Тайвань			300	22
TSMC	Fab 12(P4)	Hsinchu, Тайвань
TSMC	Fab 14	Tainan, Тайвань			300	28
TSMC WaferTech	Fab 14	Camas, Washington, США			200
TSMC	Fab 15^[49]	Taichung, Тайвань		2011Q4	300	28
TSMC	Fab 15^[49]	Taichung, Тайвань		конец 2011	300	20
TSMC	Fab 16	Taichung, Тайвань		План	300	28
UMC	Fab 6A	Hsinchu, Тайвань			150
UMC	Fab 8AB	Hsinchu, Тайвань			200
UMC	Fab 8C	Hsinchu, Тайвань			200
UMC	Fab 8D	Hsinchu, Тайвань			200
UMC	Fab 8E	Hsinchu, Тайвань			200
UMC	Fab 8F	Hsinchu, Тайвань			200
UMC	Fab 8S	Hsinchu, Тайвань			200
UMC	Fab 12A	Tainan, Тайвань			300
UMC	Fab 12	Сингапур			300
Vanguard International Semiconductor Corporation	Fab 1	Тайвань, Hsinchu			200
Vanguard International Semiconductor Corporation	Fab 2	Тайвань, Hsinchu			200
IM Flash	IM Flash^[50]	Сингапур		2011.04	300	25
IM Flash	IM Flash	Lehi, Utah, США			300	20
IM Flash	IM Flash	Manassas, Virginia, США
NXP Semiconductors	DHAM^[51]	Германия, Гамбург
NXP Semiconductors		Китай, Jilin
NXP Semiconductors		Великобритания, Манчестер
NXP Semiconductors	ICN8	Нидерланды, Nijmegen
NXP Semiconductors	SSMC	Сингапур
IBM	Building 323^[52]^[53]	East Fishkill, N.Y., США	2.5	2002	300
IBM	Burlington Fab	Essex Junction, VT, США			200
STMicroelectronics	Crolles 1 / Crolles 200	Crolles, Франция		1993	200
STMicroelectronics	Crolles2	Crolles, Франция		2003	300	90
STMicroelectronics	Crolles2	Crolles, Франция			300	65
STMicroelectronics	Crolles2	Crolles, Франция			300	45
STMicroelectronics	Crolles2	Crolles, Франция			300	32
STMicroelectronics	Agrate	Agrate Brianza, Italy			200
STMicroelectronics	Catania	Catania, Italy		1997	200
STMicroelectronics	Rousset	Rousset, Франция		2000	200
CNSE	NanoFab 300 North^[54]	Albany, NY, США	.175	2005	300	65
CNSE	NanoFab 300 North^[54]	Albany, NY, США			300	45
CNSE	NanoFab 300 North^[54]	Albany, NY, США			300	32
CNSE	NanoFab 300 North^[54]	Albany, NY, США			300	22
CNSE	NanoFab 300 South^[54]	Albany, NY, США	.050	2004	300	22
CNSE	NanoFab 200^[55]	Albany, NY, США	.016	1997	200
CNSE	NanoFab Central^[54]	Albany, NY, США	.150	2009	300	22
Powerchip Semiconductor	Memory Foundry^[56]	Тайвань			300	90
Powerchip Semiconductor	Memory Foundry^[56]	Тайвань			300	70
Freescale Semiconductor	ATMC^[57]	Остин, Техас, США		1995	200	90
Freescale Semiconductor	Chandler Fab^[58]	Chandler, Arizona, США	1.1^[59]	1993	200	180
Freescale Semiconductor	Oak Hill Fab^[60]	Остин, Техас, США	.8^[61]	1991	200	250
Freescale Semiconductor	Sendai Fab^[62]	Sendai, Япония		1987	150	500
Freescale Semiconductor	Toulouse Fab^[63]	Toulouse, Франция		1969	150	650
SMIC	S1 Mega Fab^[64]	Shanghai, Китай			200	90	94 тыс. суммарно на S1^[65]
SMIC	S1 Mega Fab^[64]	Shanghai, Китай			200	350
SMIC	S1 Mega Fab^[64]	Shanghai, Китай			200	90
SMIC	S2^[64]	Shanghai, Китай			300	45/40
SMIC	B1 Mega Fab^[64]	Beijing, Китай		2004	300	130
SMIC	B1 Mega Fab^[64]	Beijing, Китай		2004	300	65/55	36 тысяч суммарно на B1^[65]
SMIC	Fab 7^[64]	Tianjin, Китай		2004	200	350	39 тысяч суммарно на F7^[65]
SMIC	Fab 7^[64]	Tianjin, Китай			200	130
SMIC	Fab 8	Шанхай, Китай			200	45-28 нм	15 тысяч суммарно на F8^[65]
Winbond	Memory Product Foundry^[66]	Taichung, Тайвань			300	90
Winbond	Memory Product Foundry^[66]	Taichung, Тайвань			300	65
MagnaChip	F-5^[67]	Cheongju, Южная Корея		2005	200	130
ProMOS	Fab 4^[68]^[69]	Taichung, Тайвань	1.6		300	70
Telefunken Semiconductors	Heilbronn	Heilbronn, Германия			150		10,000
Telefunken Semiconductors	Roseville fab^[70]	Roseville, CA, США			200
Hynix	M7^[71]	Icheon, Южная Корея			200
Hynix	M8^[71]	Cheongju, Южная Корея			200
Hynix	M9^[71]	Cheongju, Южная Корея			200
Hynix	E1^[71]	Eugene, OR, США			200
Hynix	HC1^[71]	Wuxi, Китай			200
Fujitsu	Fab No. 1^[72]	Mie Prefecture, Япония		2005	300	65	15,000
Fujitsu	Fab No. 1^[72]	Mie Prefecture, Япония		2005	300	90	15,000
Fujitsu	Fab No. 2^[72]	Mie Prefecture, Япония		2007	300	65	25,000
Fujitsu	Fab No. 2^[72]	Mie Prefecture, Япония		2007	300	90	25,000
Cypress Semiconductor	Minnesota fab	Bloomington, MN, США				65
Cypress Semiconductor	Minnesota fab	Bloomington, MN, США				90
Cypress Semiconductor	Minnesota fab	Bloomington, MN, США				130
Cypress Semiconductor	Minnesota fab	Bloomington, MN, США				180
Cypress Semiconductor	Minnesota fab	Bloomington, MN, США				250
Cypress Semiconductor	Minnesota fab	Bloomington, MN, США		1991		350
ON Semiconductor	Gresham^[73]	Gresham, OR, США		Future	200	65
ON Semiconductor	Gresham^[73]	Gresham, OR, США			200	130
ON Semiconductor	Pocatello^[74]	Pocatello, ID США			200	350
ON Semiconductor	Pocatello^[74]	Pocatello, ID США			200	5000
National Semiconductor	Greenock^[75]	Greenock, Scotland			150		20,833
National Semiconductor	South Portland^[76]	South Portland, ME, США	.932	1997		350
National Semiconductor	South Portland^[76]	South Portland, ME, США				250
National Semiconductor	South Portland^[76]	South Portland, ME, США				180
National Semiconductor	West Jordan	West Jordan, UT, США		1977	102
National Semiconductor	Arlington	Arlington, TX, США		1985	152
Samsung	Line-16^[77]	Hwaseong, Южная Корея		2011	300	20	12,000
Samsung	S2^[78]	USA, TX, Остин		2011	300	32	40,000
TowerJazz Semiconductor	Fab 1^[79]	Израиль, Migdal Haemek		1989
TowerJazz Semiconductor	Fab 2^[79]	Израиль, Migdal Haemek		2003	200	130-180
TowerJazz Semiconductor	Fab 3^[79]	США, Калифорния, Newport Beach		1967	200^[80]	130-500	17,000
TowerJazz Semiconductor	Fab 4^[79]	Япония, Nishiwaki City

2.1 Ведущие производители на рынке микропроцессоров. Основные направления развития микропроцессоров

Поставщик «железа» для «закона Яровой» купил российского разработчика микропроцессорных ядер

4857

05.11.2019, Вт, 09:39, Мск , Текст: Игорь Королев

«ИКС Холдинг» приобрел российского разработчика микропроцессорных ядер Syntacore. По неофициальной информации, другим претендентом на Syntacore был китайский Huawei.

«ИКС Холдинг» купил Syntacore

Входящая в состав «ИКС Холдинг» компания Yadro приобрела петербургского разработчика микропроцессорных ядер Syntacore. Об этом CNews сообщила пресс-служба «ИКС Холдинга».

Yadro (юридическое лицо – «КНС Групп») стало собственником 51% доли в Syntacore. «ИКС Холдинг», в свою очередь, владеет 51% в Yadro. Сумма сделки по покупке контрольной доли в Syntacore не разглашается.

Чем занимается Syntacore

Syntacore является одним из лидеров экосистемы RISC-V и лицензирует микропроцессорные технологии собственной разработки на базе архитектуры RISC-V клиентам в России и за рубежом. Продукты на базе процессорных технологий компании разрабатываются по проектным нормам от 180 до 7 нм.

Размер рынка полупроводникового IP и специализированных полупроводникового решений, на котором работает Syntacore, составил $25 млрд в 2018 г. с прогнозом роста более чем до $100 млрд в 2025 г.

Логотип компании Yadro на болиде «Формулы Русь»

По словам генидректора Syntacore Александра Редькина, основные инвестиции, полученные от Yadro, будут направлены на расширение географии компании, а также на запуск новых проектов, существенно расширяющих портфель продуктового IP, в том числе для удовлетворения растущих потребностей в микропроцессорных технологиях, оптимизированных под продукты для интернета вещей и искусственного интеллекта.

Кто еще хотел купить Syntacore

Одним из ранних инвесторов Syntacore выступил фонд TerraVC. Фонд инвестирует в команды, разрабатывающие сложно копируемые технологии в области энергоэффективности и ИТ, и активно присутствует на рынках России, США, Юго-Восточной Азии и Ближнего Востока. В ходе сделки с Yadro фонд TerraVC вышел из капитала Syntacore.

По словам источника CNews, близкого к сторонам сделки, другим претендентом на Syntacore была китайская корпорация Huawei. Российское представительство Huawei от комментариев по данному вопросу отказались.

Как Yadro и Syntacore участвуют в международных консорциумах разработчиков

Компании Yadro и Syntacore имеют общие принципы технологического развития, базирующегося на тесной глобальной коллаборации. Yadro является платиновым членом в открытом консорциуме OpenPower Foundation, который в августе 2019 г. предоставил в открыты доступ набор инструкций микропроцессорной архитектуры (ISA) – Power.

Со своей стороны, Syntacore является одним из основателей открытого международного консорциума RISC-V Foundation, целью которого является разработка и продвижение открытой микропроцессорной архитектуры RISC-V. Технологии RISC-V используются не только в сегментах специализированных и оптимизированных систем, но и в сегменте микропроцессорных технологий общего назначения.

Например, в августе 2019 г. архитектура RISC-V была выбрана для реализации Европейской процессорной инициативы (European Processor Initiative, EPI) для создания микропроцессоров и акселераторов для построения европейского суперкомпьютера экзамасштаба, нового поколения систем автономного транспорта и создания линейки процессоров для облачных ЦОД с радикально улучшенными характеристиками.

Открытые сообщества по разработке аппаратного обеспечения

«Революция в мире технологий, начавшаяся с открытого программного обеспечения планомерно идет все ниже по вертикальному технологическому стеку, через открытые сообщества по разработке аппаратного обеспечения (OpenPower Foundation, OpenCompute Project) до уровня архитектуры микропроцессоров (RISC-V Foundation, ChipsAlliance), — пояснила пресс-службе «ИКС Холдинга». — Достигнутый уровень глобального технологического развития уже крайне сложный и дальнейший существенный прогресс возможен за счет существенно большего приложения ресурсов.

«Это не борьбы добра и зла, как ее когда-то пытались интерпретировать инженеры-активисты, это капиталистический прагматизм – наиболее эффективная модель ведения разработка современными технологическими гигантами», — добавили в холдинге.

Синергия от объединения Syntacore и Yadro

Союз Syntacore и Yadro позволит продуктовым и инженерным командам адресовать новые продуктовые ниши (устройства эры 5G, платформы для задач искусственного интеллекта и интернета вещей) и дать новый масштаб международным амбициям обеих компаний.

Syntacore получит возможность расширить портфель собственных продуктов (микропроцессорные ядра для архитектуры RISC-V), востребованных на международных рынках (Китай, США, Европа), увеличить собственное присутствие на этих рынках через сотрудников и партнеров, а также предоставить новые модели потребления собственных продуктов.

Yadro получит возможность использовать современные разработки в области микропроцессоров, а портфель собственных продуктов компании пополниться актуальными и конкурентными системами, полностью разработанными в России (новые вычислительные платформы, решения для хранения данных и т.д.).

«ИКС Холдинг» принадлежит Антону Черепенникову, бывшему партнеру по киберспорту Алишера Усманова, владельца «Мегафона» и холдинга USM.

«ИКС Холдинг» объединяет 25 ИТ-компаний, включая холдинги «Цитадель», Форпост», «Криптонит» и Nexign. Входящая в холдинг компания Yadro занимается разработкой и производством систем обработки и хранения данных для российских телекоммуникационных компаний, включая «Мегафон» и Yota, в рамках реализации «закона Яровой», обязывающего операторов связи хранить записи разговоров и электронную переписку.

ТОП-3 акций производителей микропроцессоров

Знаете какой рост показала отрасль полупроводников в 2016 году?

Почти 50% за год.

После двухлетнего застоя. Впечатляет? Нас — да.

Если Вы не успели застать этот рост, Вы наверняка хотите узнать какие дальнейшие перспективы отрасли, кто основные игроки и где может быть следующий прорыв.

В этой статье мы расскажем о сегменте отрасли полупроводников, которая имеет наибольшую емкость рынка — микропроцессорах. И конечно, инвестиционных идеях по трем самым главным производителям микропроцессоров в мире — Intel, Nvidia и AMD.

Важно: впервые этот отчет был опубликован в марте 2017 года и сохраняет актуальность по части перспектив компаний.

Вы сможете быстро сориентироваться и решить акции каких иностранных компаний выбрать и купить для инвестирования на фондовом рынке США из Украины.

Кстати, интересный факт:

Выпуская год назад аналитический обзор полупроводниковой отрасли, мы в первую очередь опирались на оживление рынка, который до этого показывал отрицательную динамику два года подряд, и на прогноз роста акций производителей чипов, базирующийся на таком развороте рынка. Спустя год, мы горды тем, что не просто предугадали наметившийся тренд, а выбрали самый успешный сегмент рынка акций США, за год показавший рост почти 50%, что намного лучше динамики более широких индексов.

Как следствие, наш долгосрочный портфель, составленный из акций компаний, вошедших в прошлогодний обзор, показал доходность 62% за 12 месяцев.

Учитывая то, что рынок полупроводников только набирает обороты после двухлетнего застоя, мы оставляем в силе наши долгосрочные рекомендации. Более того, мы верим, что потенциал отрасли даже в краткосрочном периоде не раскрыт полностью. Поэтому мы решили продолжить покрытие отрасли Semiconductors и предлагаем новый аналитический обзор, посвященный ее самому крупному сегменту – микропроцессорам.

Наш выбор сделан не случайно. Во-первых, микропроцессоры обладают самым емким рынком среди полупроводниковых устройств. Во-вторых, без микропроцессора не обходится ни одно современное вычислительное устройство, начиная от мощного сервера и заканчивая маленьким наручным фитнесс-трекером, а в недалеком будущем ими будут оснащаться все без исключения бытовые приборы и объекты инфраструктуры (например, уличные фонари). Поэтому мы посчитали, что такой обзор может быть интересен для наших клиентов и для потенциальных инвесторов в акции на рынке США.

Российские микропроцессоры сегодня: начало пути

21.07.2016, Чт, 17:52, Мск , Текст: Денис Воейков

Рынок микропроцессоров с пометкой «Сделано в России» сегодня находится в зачаточном состоянии даже по мнению самых патриотичных его представителей. Однако он все же есть — пусть почти только в виде предложения, а не спроса. Он неструктурирован, разобщен, испытывает комплекс неполноценности и все еще недостаточно обласкан государством. Но у него за последнее время явно появились определенные перспективы развития, связанные в первую очередь с курсом государства на импортозамещение. CNews разобрался в расстановке сил на нем. Полную версию статьи читайте в журнале CNews №77.

Три года назад, в номере 66, редакция подробно изучила специфику отечественного микропроцессора «Эльбрус» и пришла к выводу, что сравнивать его с изделиями Intel настолько же корректно, как сравнивать броневик с седаном BMW. По скорости и комфортабельности немецкий автомобиль, безусловно, превзойдет боевую машину, но сухими из болота и живыми из-под огня выйдут только пассажиры бронированного транспортного средства.

В разговоре с CNews о российском процессорном рынке «автомобильную» метафору склонен был использовать и гендиректор НПЦ «Элвис» (разработчик процессоров «Мультикор») Ярослав Петричкович, считающий, что «микропроцессор» сегодня — слишком общее название. «Нельзя сделать просто автомобиль, — говорит он. — Чтобы быть успешным на рынке, надо создавать хорошие карьерные грузовики, суперкары, люксовые внедорожники, кареты скорой помощи. Так же и с микропроцессорами. Они могут быть принципиально разными: для серверов, смартфонов, стиральных машин и космических аппаратов. Поэтому странно читать в нашей прессе о разработке каких-то сказочных изделий, которые решают абсолютно все задачи российской экономики».

Классическая архитектура и ее рынок

Назначение процессора (его сферу применения) во многом определяет его архитектура. Это понятие несколько размыто из-за разного его определения программистами и разработчиками железа, но, не углубляясь в технологические дебри, ее можно описать просто как внутреннее устройство, организацию.

Российские создатели процессоров используют либо собственную оригинальную архитектуру, зачастую унаследованную с советских времен, либо лицензируют всемирно распространенные стандарты. В последнем случае речь преимущественно идет о разработанных в соответствии с концепцией RISC (то есть для процессоров с сокращенным набором команд) архитектурах ARM (от англ. Advanced RISC Machine) и MIPS (отангл. Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages).

Современные российские микропроцессоры

Полную версию таблицы смотрите в журнале CNews №77

Если не принимать в расчет редких и явно специфических потребителей российских изделий, то мейнстримом для серверного («классического») рынка была и остается не нуждающаяся в дополнительном представлении архитектура Intel x86, реализованная также в продукции ее партнера по обмену технологиями — AMD.

После общения с российскими разработчиками редакция пришла к выводу, что тягаться в ближайшее время с Intel и AMD в нашей стране на серверном рынке если и возможно, то лишь с помощью тотальной господдержки (граничащей с «геноцидом» в отношении всего зарубежного), при этом предлагая изделия с использованием какой-либо другой архитектуры, потому что лицензии на x86 фактически не распространяются.

Если же на господдержку не рассчитывать (точнее, будем объективными, рассчитывать можно лишь на умеренный ее вариант) и ориентироваться не только на нужды военных и космонавтов, то гораздо перспективнее создавать решения для других потребительских и промышленных рынков, благо в последние годы они не просто зародились, а развиваются очень быстрыми темпами.

Архитектуры для новых рынков

В «Байкал Электроникс» (разработчик процессоров «Байкал») выбор архитектур для своих процессоров объясняют показателями динамики мирового рынка портативной техники — гаджетов, «умных» телевизоров и пр. По оценкам компании, его рост составляет около 20% в год, по сравнению с 5% рынка персональных компьютеров. «При этом имеются предпосылки дальнейшего увеличения этого разрыва», — считают в организации.

Выбор архитектур для процессоров «Байкал» основывается на показателях динамики мирового рынка портативной техники

Для портативных устройств основными потребительскими характеристиками являются энергопотребление и производительность. И по сравнению с x86 наилучшее соотношение этих показателей достигается на процессорах с архитектурой ARM и MIPS. «Это является основной причиной неуспеха Intel в данном сегменте, — говорят в компании. — В ближайшее десятилетие можно ожидать существенного роста инвестиций в ARM и MIPS и быстрого роста соответствующих ИТ-экосистем, который повлияет и на рынок ПК — в связи с растущими требованиями к их программно-аппаратной совместимости с портативными устройствами».

Характеристики наиболее распространенных архитектур

Архитектура	64-битная версия ядра	Поддержка ОС MS Windows	Основные направления использования	Характеристика ИT-экосистемы	Возможность лицензирования	Перспективы архитектуры
x86	Есть	Есть (все версии Windows, кроме Windows RT)	ПК, серверы, вычислительные комплексы	Колоссальная развитость, огромный выбор разрабатываемого ПО для конечных потребителей	Практически отсутствуют	Необходимо решить проблему высокого энергопотребления портативных устройств
ARM	Есть	Есть (Windows RT)	Портативная электроника, смартфоны, встраиваемые системы	Быстро развивается, значительный выбор ПО	Возможно приобретение лицензии на ядра на 3 года, на периферию — неограниченно	Значительные — в связи с высокой востребованностью на растущем рынке портативных устройств
MIPS	Есть	Нет (была до 1999 г.)	Встраиваемые системы (коммуникационное оборудование)	Активно развивается. С учетом поддержки ОС Linux имеется серьезный выбор ПО	Возможно приобретение лицензий	В 2014 г. архитектура MIPS была приобретена компанией Imagination Technologies, которая имеет большие планы по ее развитию

Источник: «Байкал Электроникс», 2016

Таким образом, в «Байкал Электроникс» уверены, что, невзирая на распространенность на рынке x86, потенциал технологического развития у архитектур ARM и MIPS существенно выше. С этой оценкой во многом согласен и Ярослав Петричкович, считающий, что основным вектором развития и главным «полем битвы» всей хайтековской индустрии сейчас является комплекс базовых информационных технологий для систем автовождения, робототехники, дополненной реальности. «У нас на глазах формируется практически новая экономика будущего, — говорит он. — Так как использовать и поддерживать в отечественных разработках все существующие на мировом рынке архитектуры просто бессмысленно, то надо поддержать «победителей», прежде всего ARM и MIPS».

Что считать российским процессором

Данный вопрос, как это ни странно, до сих пор остается открытым. Летом 2015 г. Минпромторг разработал проект правительственного постановления, в котором описал критерии интегральных микросхем российского производства двух уровней. Первый подразумевает производство радиоэлектроники налоговыми резидентами РФ, более 50% которых принадлежит российскому государству или гражданам без двойного гражданства. У производителей должны быть права на конструкторскую документацию, и они не могут использовать готовые схемотехнические решения иностранного происхождения. При этом второй уровень с определенными оговорками допускал привлечение к производству партнеров за пределами России.

Данный законопроект до сих пор находится в стадии разработки. Поэтому, как отмечает гендиректор компании «Мультиклет» (разработчик одноименных чипов) Борис Зырянов, госведомства, заинтересованные в незарубежных решениях, пока ориентируются сугубо на собственные стандарты отбора. По его данным, наиболее жесткие требования к «национальной» чистоте предъявляет ФСБ. Чуть менее строги в этом вопросе «Росатом» и МВД, далее по списку.

Сам Зырянов склоняется к мысли, что критерии «отечественности» не должны быть чрезмерно жесткими. «Нюансы места производства кристаллов и корпусов рассматривать не стоит — это вопрос технологических возможностей государства и требований заказчиков, — говорит он. — Например, сегодня кристаллы «Мультиклетов» производятся в Малайзии, а корпуса — в России и Индонезии. Но нет никаких принципиальных проблем для локализации производства пластин на «Микроне» в Зеленограде».

В свою очередь, Ярослав Петричкович уверен, что микропроцессор можно назвать отечественным, если права на его производство принадлежат российской компании и вся проектная и конструкторская документация находится в ее собственности. «Просто современная система на кристалле — это плод огромной международной кооперации, — отмечает он. — Представители некоторых российских компаний просто лукавят, когда утверждают, что полностью отечественным их разработку делает наличие собственного процессорного ядра. В масштабах проекта и на фоне десятков других покупных блоков и технологий говорить об этом не имеет особого смысла».

Эффективно ли госрегулирование

Несмотря на отсутствие четкого определения «российскости», на поприще нормативного регулирования отрасли наше государство за последнее время выпустило и спроектировало достаточно много различных законов, приказов и постановлений, призванных оказать отечественной микроэлектронной отрасли преференции при госзакупках.

Мы не будем подробно разбирать смысл всех принятых документов по вполне простой причине — отрасль очевидного эффекта от них пока не почувствовала. По заверению Бориса Зырянова, каких-либо реально работающих законов, обязывающих госсектор в приоритетном порядке покупать отечественные процессоры, сейчас нет. Зырянов убежден, что последнее слово при выборе того или иного решения всегда остается за главным конструктором конкретной госсистемы. И если тот посчитает, что западное «железо» для него удобнее, дешевле, эффективнее и т.д., он всегда сможет его закупку как-то обосновать или прибегнуть к ухищрениям, не выходя при этом за рамки правового поля.

В небезосновательности данного убеждения редакция могла убедиться совсем недавно. В объявленном МВД в апреле 2016 г. 119-миллионном тендере на создание облачной инфраструктуры ведомство несколько раз в условиях прописало запрет на предложение зарубежного «железа», ссылаясь на нормы первого из приведенных нами во врезке постановлений. Однако в номенклатуре поставки фигурировали серверы на процессорах, чья маркировка и характеристики однозначно были истолкованы экспертами как описание продукции Intel или AMD архитектуры x86 (опровергать эту трактовку МВД не стало, не ответив на запрос CNews).

Необходимость господдержки

И все же именно на господдержку уповают сегодня все российские разработчики процессоров без исключения. Об этом ранее в беседе с CNews говорил гендиректор создателя «Эльбрусов», компании МЦСТ Александр Ким, заверявший, что в России уже сейчас можно обеспечить качество выпускаемой продукции не хуже западного. «Однако разработка микропроцессоров — крайне сложная и затратная деятельность. Зарубежные фирмы-монополисты имеют в своем распоряжении мировой рынок и могут финансировать свои R&D из прибыли, хотя влияние государственных контрактов и поддержки велико и там», — рассуждал он.

МЦСТ, как и другие российские разработчики процессоров, зависел и будет зависеть от господдержки

Отечественная продукция пока объективно может претендовать лишь на локальные рынки. «Поэтому МЦСТ зависел и будет зависеть от господдержки разработок новых процессоров», — резюмировал Александр Ким.

Борис Зырянов уверен, что сейчас отрасли требуются все меры поддержки, какие только можно придумать. «Дело находится в настолько плохом, запущенном еще с 1980-х гг. состоянии, что переборщить просто не получится, — рассуждает он. — Проблема должна решаться государством на таком же уровне, как известные проекты по первому пилотируемому космическому полету и созданию атомной бомбы, — масштаб сопоставимый».

Ярослав Петричкович, в свою очередь, считает, что государство уже давно оказывает отрасли огромную помощь. «Минпромторг, «Роснано» и многие институты развития серьезно вкладываются в микропроцессорные команды, — говорит он. — Еще недавно практически все, кто мог хотя бы выговорить слово «микропроцессор», получал деньги на разработку. Когда дым рассеялся, то оказалось, что только три-четыре дизайн-центра добрались до мелкосерийного производства для областей специального применения внутри страны, а выход на внутренний гражданский рынок даже не произошел».

Эксперт полагает, что амбиций по выходу на международные рынки нет почти ни у кого. Поэтому он уверен, что государству сейчас в первую очередь нужно поддержать команды и проекты, разработки которых ориентированы на внешние рынки. «Микроэлектроника по определению глобализована, кроме некоторых специальных областей, — рассуждает он. — И поддержать нужно не только инвестициями, но и стимулированием трансфера передовых технологий и экспорта как таковых, включая льготное кредитование».

Полную версию статьи читайте в журнале CNews №77

Микропроцессор — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 6 июля 2018; проверки требуют 24 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 6 июля 2018; проверки требуют 24 правки.

Микропроце́ссор — процессор (устройство, отвечающее за выполнение арифметических, логических операций и операций управления, записанных в машинном коде), реализованный в виде одной микросхемы^[1] или комплекта из нескольких специализированных микросхем^[2] (в отличие от реализации процессора в виде электрической схемы на элементной базе общего назначения или в виде программной модели).

В состав микропроцессора входят: арифметико-логическое устройство, блок управления и синхронизации, запоминающее устройство, регистры, шины передачи данных и команд.^[3]

Первые микропроцессоры появились в 1970-х годах и применялись в электронных калькуляторах, в них использовалась двоично-десятичная арифметика 4-битных слов. Вскоре их стали встраивать и в другие устройства, например, терминалы, принтеры и различную автоматику. Доступные 8-битные микропроцессоры с 16-битной адресацией позволили в середине 1970-х годов создать первые бытовые микрокомпьютеры.

Долгое время центральные процессоры создавались из отдельных микросхем большой и средней интеграции, содержащих от нескольких единиц до нескольких сотен транзисторов. Разместив целый процессор на одном чипе сверхбольшой интеграции, удалось значительно снизить его стоимость. Несмотря на скромное начало, непрерывное увеличение сложности микропроцессоров привело к почти полному устареванию других форм компьютеров. В настоящее время один или несколько микропроцессоров используются в качестве вычислительного элемента во всём, от мельчайших встраиваемых систем и мобильных устройств до огромных мейнфреймов и суперкомпьютеров.

В космических программах полётов к Луне «Аполлон» в 1960-х и 1970-х годах все бортовые вычисления для первичного наведения, навигации и управления были предоставлены небольшими специализированными процессорами бортового компьютера Аполлон^[4].

С начала 1970-х годов широко известно, что рост мощности микропроцессоров следует закону Мура, который утверждает, что число транзисторов на интегральной микросхеме удваивается каждые 24 месяца. В конце 1990-х главным препятствием для разработки новых микропроцессоров стало тепловыделение (TDP)^[5].

Некоторые авторы относят к микропроцессорам только устройства, реализованные строго на одной микросхеме. Такое определение расходится как с академическими источниками^[6], так и с коммерческой практикой (например, варианты микропроцессоров Intel и AMD в корпусах типа SECC и подобных, такие, как Pentium II, были реализованы на нескольких микросхемах).

В настоящее время, в связи с очень незначительным распространением процессоров, не являющихся микропроцессорами, в бытовой лексике термины «микропроцессор» и «процессор» практически равнозначны.

Почти одновременно появились три проекта по созданию микропроцессора: Central Air Data Computer (CADC) в Garrett AiResearch (1968), TMS 1000 в Texas Instruments (1971) и 4004 в Intel (1971).

Ray, A. K.; Bhurchand, K.M. Advanced Microprocessors and Peripherals (неопр.). — India: McGraw-Hill Education.
Э. Клингман Проектирование микропроцессорных систем. — М., Мир, 1980. — 576 c.
Балашов Е. П., Пузанков Д. В. Микропроцессоры и микропроцессорные системы. — М., 1981.
Королев Л. Н. Микропроцессоры, микро- и мини-ЭВМ. — М., 1988.

Микропроцессор: назначение и область применения

Микропроцессор (CPU или Центральный процессор*) – устройство обработки цифровой и аналоговой информации, основная часть аппаратного контроля системы, а заодно и главный инструмент, способный проводить арифметические и логические операции, записанные с использованием машинного кода.

Основных функций у ЦП* несколько – передача данных между оперативной памятью и остальными компонентами ПК, синхронизация информации на внешних и внутренних накопителях, организация многопотоковой и многопрограммной работы в бесперебойном режиме, дешифрация машинного кода, синхронизация чисел разного регистра. И хотя перечисленные функции сложно переводимы на «обывательский язык», запомнить стоит следующее – «Центральный процессор» – важнейший элемент любого персонального компьютера.

И еще на заметку удивительный факт – за все те годы развития микропроцессоров им так и не нашлось никакой альтернативы. Даже современные новинки от Intel, справляющиеся с нагрузкой в тысячу раз быстрее, чем все конкуренты из далекого прошлого, и домашние чипы, обгоняющие по скорости все компьютеры, находившиеся на базе космического корабля «Аполлон», покорившего Луну, так и остаются процессорами с одинаковыми задачами и целями…

Назначение и область применения микропроцессоров

Функционально микропроцессор предназначен для решения следующих задач:

Поэтапное чтение и расшифровывание команд из основной и оперативной памяти, регистров и адаптеров внешних устройств.
Обработка запросов при обслуживании компонентов персонального компьютера.
Синхронизация данных на накопителях данных.
Генерация сигналов управления узлами и блоками ПК.

Кроме того, важно понимать, из каких именно частей состоит любой процессор:

Устройство обработки арифметических, логических и любых других числовых, символьных операций, появляющихся по ходу взаимодействия с компьютером.
Центр управления и координации взаимодействия различных компонентов ПК (речь обо всем и сразу – об оперативной памяти, подключаемых клавиатурах и мышках, контроллерах USB, наушниках и прочем).
Микропроцессорная память, отвечающая за последовательное хранение различных данных, действий и команд, для увеличения скорости обработки информации и непосредственной экономии времени (зачем дважды высчитывать один и тот же пример, если ответ уже хранится в заранее подготовленной ячейке?).
Интерфейсная система – возможности взаимодействия с процессором через системы ввода-вывода.

История развития: первый микропроцессор

Транзисторы, электромеханические реле, сердечники, вакуумные лампы – первые процессоры, старательно выполнявшие несложные арифметические и логические операции, появились еще в далеком 1940 году, но оставались ненадежными, громоздкими, да и неприменимыми в бытовых условиях (основное назначение – государственные разработки, крупные и набирающие обороты перерабатывающие фирмы) – слишком большое выделение энергии, неконтролируемая теплоотдача, низкая скорость обработки данных. Мечтать о домашнем применении подобных чипов и не приходилось, хотя бы из-за нехватки свободного места. Поставить в какой-нибудь из комнат ЭВМ с микропроцессором получилось бы лишь во дворце.

Со временем все изменилось. В 1970 году Эдвард Хофф, представлявший крупнейший отдел разработки компонентов для электронно-вычислительных машин, представил руководителям компании Intel интегральную схему, выполнявшую те же функции, что и чипы ЭВМ, но с маленьким нюансом – плата Эдварда помещалась в руке, обрабатывала 4 бита информации в секунду (конкуренты выдавали мощности в разы серьезнее – до 32 бит одновременно), и стоила в тысячу раз дешевле.

Первые калькуляторы снабжали именно процессором 4004 Эдварда Хоффа, которые появились в продаже в начале 1971 года. С этого момента, как принято считать, и началась эра новых процессоров, изменивших мир.

Дальше история развития микропроцессоров двинулась следующим путем:

1 апреля 1974 года. Intel вновь шокирует заинтересованную публику – на закрытых прилавках появилась модель 8080 с 6 тысячами транзисторов на крошечной схеме, объем памяти увеличен до 64 килобайт, проблемы с потреблением энергии решены, теплоотдача – практически нулевая. Чуть позже появился чип 8086, заложивший основы разрядности современных компьютеров.
Октябрь 1985 года. В центре внимания снова Intel, с еще более неожиданной новинкой – моделью i 32-битная архитектура, новые возможности по управлению памятью, увеличенные мощности, тактовая частота в 16 МГц и общее быстродействие на уровне 6 Mips – мир и представить не мог, насколько быстро меняются возможности тех допотопных компьютеров, неожиданно получивших возможность работать с 4 Гб оперативной памяти и проводить тысячи арифметических действий всего за несколько секунд. А ведь впереди еще больше открытий!
Осень 1989 года. Микропроцессор i80486DX, уместивший на крошечной плате 1.2 миллиона транзисторов, а еще сопроцессор и кэш-память, позволившая увеличивать текущую работоспособность компьютера путем промежуточного хранения некоторых данных, чисел, команд и действий. Общая производительность увеличилась до 16.5 Mips. Тактовая частота возросла до 16 МГц.
Начало 1991 года. Появление i80486SX – штатное увеличение мощностей, долгие раздумья разработчиков из Intel на счет внедрения появляющихся чипов в ноутбуки и иные портативные устройства. Как результат – разные версии процессоров, рассчитанные под меняющиеся (иногда вычислительные, порой – контролирующие) нужды. Все эксперименты закончились появлением 2-го поколения МП (вроде i486DX2), поддерживающих новую технологию распределения мощностей между двумя разными ядрами центральной системы.
Март 1995 года. Мир впервые знакомится с Intel Pentium, поставки чипов в магазинах для обычных пользователей – не за горами. Мощности увеличены до возможного (по тем годам) предела – 1 млрд. Mips.

Далее появились поставки многоядерных процессоров, затем появился Xeon и Intel Core, а после на мировом рынке загорелась новая звезда – модульные процессоры AMD. С тех пор (а именно с 2007 года) между двумя компаниями и ведется беспрерывная война за внимание пользователей.

На текущий момент хотя бы примерно описать состояние рынка МП невозможно – Intel Core представляет новые архитектуры микропроцессора (Coffee Lake, Skylake, Haswell, Kaby Lake) чуть ли не каждый год, а заодно меняет наименования семейства процессоров (Intel Core i3, i5, i7, i9). AMD старается удивлять низкими ценами и внушительными возможностями разгона. И кто в таком хаосе лидер – до сих пор не разобрать.

Разновидности микропроцессоров

И современные, и давно известные миру МП легко разделить на четыре части:

CISC – универсальная архитектура, появившаяся в 1980-ом году. Поддерживается расширенный список команд, простые операции выполняются достаточно долго, зато проблем со сложными не бывает из-за многозадачности.
RISC – альтернатива первому варианту с усеченной памятью. Каждый процесс при выполнении разбивается на маленькие команды.
VLIW, поддерживающие сразу несколько вычислительных устройств, и выполняющие операции параллельно для обеспечения максимального быстродействия.
MISC – хитрая архитектура, позволяющая укладывать разные команды в одну большую ячейку. В итоге, при одном цикле работы, центральный процессор считывает все записанные команды за раз.

Основные характеристики

К основным характеристикам микропроцессора относятся:

Тактовая частота – определяет общий уровень быстродействия.
Разрядность – отвечает за скорость обработки информации за положенную единицу времени (пожалуй, основной характеристикой микропроцессора и является).
Система команд – спецификация архитектуры чипа в зависимости от типа данных, предлагаемых инструкций, регистров и модулей памяти.
Объем адресуемой памяти.

Особенности российских микропроцессоров

С 1998 года и по сей день в отечественном сегменте разработкой микропроцессоров занимается компания «МЦСТ». Результаты впечатляющие – стабильное производство RISC систем, внедрение серии Эльбрус в применение на военно-оборонительных комплексах, космических станциях и засекреченных базах для передачи данных с максимальным уровнем шифрования. Заслуги компании «МЦСТ» серьезные, хотя многими обывателями подобные «успехи» кажутся смешными, на фоне мировых гигантов вроде Intel и AMD.

Да, достижения еще не те, но и цели совсем разные, верно? Едва ли «Эльбрус» стоит расценивать, как игровой чип, способный запустить все современные развлечения в максимальном качестве – это, в первую очередь, система для сверхбыстрой обработки данных (прежде всего, военного назначения) в полевых и даже экстремальных условиях.

История развития процессоров из России:

1998 год. Первая модель SPARC с частотой 80 МГц.
2001 год. Корректировка модели SPARC, увеличение мощностей, снижение уровня потребляемой энергии, работа над третьей версией процессора с частотой в 500 МГц.
2004 год. Представлен E2K – процессор нового поколения, способный работать практически в любых условиях.
2005 год. Появление первых образцов «Эльбруса», эксперименты и взгляд в будущее – впереди долгие годы борьбы за мировое лидерство в области современных технологий…