Про универсальные процессоры российской разработки (но пока ещё, к сожалению, тайваньского изготовления) мы все уже давно знаем, не первый год я о них рассказываю на страницах этого канала. Это Эльбрусы (на ядрах VLIW-архитектуры «Эльбрус»), Байкалы (на ядрах RISC-архитектуры ARM) и ожидаемые в 2024-2025 годах процессоры SCR от компании Yadro — SCR-АРМ (SyntaCoRe-Автоматизированное Рабочее Место) и SCR-Сервер (SyntaCoRe-Сервер) на архитектуре RISC-V.
Все эти процессоры общего назначения ориентированы на программу импортозамещения вычислительной техники в ключевой государственной инфраструктуре. Но мало заменить оконечные вычислительные устройства — рабочие станции и серверы. К ключевой инфраструктуре относится и сетевая инфраструктура Интернета, объединяющая вышеупомянутые рабочие станции и серверы.
Также к ключевой инфраструктуре относятся и локальные сети, в которых тоже используется иностранное коммутирующее оборудование. В частности, в ЦОД'ах (центрах обработки данных) используются стойки с серверами (в каждой стойке, скажем, около 40 серверов), в которых они объединяются в единую сеть коммутаторами «Top of rack» (т.н. надстоечные, называемые так по их наиболее частому расположению в верхней части стойки) в единый узел, а дальше эти коммутаторы уже объединяются между собой коммутаторами следующего уровня.
Таким образом, для того, чтобы существенно повысить аппаратную независимость ЦОДов от импортных устройств, нам нужно создавать также и собственные коммутаторы «Top of rack». А вот какие процессоры в них лучше использовать?
В качестве управляющего процессора ещё лет 20 назад в коммутаторах «Top of rack» использовались специализированные процессоры. Но уже лет 10 как в них ставят обычные универсальные процессоры от Intel уровня Atom, i3 или i5. Так что в качестве такового вполне можно использовать Эльбрус, Байкал или вышеупоминаемый проектируемый в настоящее время SCR.
А вот в качестве процессора коммутирующей матрицы нужен специальный сетевой процессор. Это т.н. NPU (Network Processing Unit), программируемое сетевое устройство. Это программируемый микропроцессор, архитектура которого оптимизирована для использования именно в сетевых устройствах. И вот такой процессор разрабатывает в настоящее время российская компания Malt System.
Судя по приведённому выше слайду из презентации на форуме «Микроэлектроника 2021», сетевой процессор Мальтстрем-1т планируют разработать к 2025-му году, а программируемый коммутатор с его использованием — к 2026-му году.
Одно дело — планирует, и совсем другое — а делает ли? Есть ли какие-то промежуточные результаты, которые могли бы свидетельствовать о серьёзности намерений компании? Есть ли вообще какие-то готовые изделия у этой компании?
Да, компания уже реализовала в железе свои специализированные процессоры MALT-Cv2, и запустила их в серийное производство. Также уже получены опытные образцы процессора — MALT-Cv3.
MALT-C — это процессор для выполнения вычислительно сложных криптопреобразований и, в частности, блокчейн транзакций с предельной энергоэффективностью.
Недавно представленный новый процессор MALT-Cv3 (коммерческое название «Энцелад») предназначен для потоковой обработки сетевого трафика на скорости до 1 Гбит/сек, в том числе обеспечения безопасности сетевых соединений путем программного шифрования/дешифрования трафика по любым определяемым пользователем отечественным или зарубежным алгоритмам. MALT-Cv3 изготавливается по технологии 16 нм.
Кроме того, компания параллельно ведёт разработку ещё нескольких специализированных процессоров, находящихся на разной стадии разработки:
- MALT-D — процессоры для параллельной работы с большими массивами данных, которые хранятся в оперативной или внешней памяти и характеризуются сложной логикой обработки.
Разработана и отлажена модель MALT-Dv1 в ПЛИС. - MALT-F — процессоры для энергоэффективного решения задач математической физики, требующих нерегулярного доступа к памяти.
Проект находится в стадии отладки RTL описания. - MALT-A — процессоры, позволяющие обеспечить все управление беспилотными летательными аппаратами (БПЛА), реализовать каналы передачи данных, контролировать внутренние и внешние факторы, влияющие на положение и движение БПЛА.
Проект находится в стадии разработки архитектуры.
Есть также и промежуточные результаты и по разработке Мальтстрем-1т. Так, в октябре прошлого года компания сообщила о создании прототипа этого процессора, реализованного на ПЛИС (Программируемой Логической Интегральной Схеме) Xilinx Kintex7. Это масштабный, один к 10 по скорости линейных портов и один к 12 по количеству линейных портов прототип.
Прототип в состоянии продемонстрировать возможность создания в кремнии по технологическим нормам 28/16/12 нм специализированного сетевого процессора с производительностью терабитного уровня и уточнить его характеристики (размер кристалла, энергопотребление, цена при массовом производстве).
Так что работа идёт, и я думаю, что к концу этого десятилетия коммутаторы с иностранными сетевыми процессорами будут полностью вытеснены из государственной инфраструктуры. Надеюсь также, что к этому времени Россия сможет производить сетевые процессоры для них на своей фабрике.
На сегодня всё. Ставьте нравлики, пишите комментарии и подписывайтесь на мой канал, если вы ещё не подписаны! Удачи!
