«ИНЭУМ им. И.С. Брука», входящий в концерн «Автоматика» холдинга «Росэлектроника» государственной корпорации «Ростех», в текущем году намерен организовать серийный выпуск программируемых логических контроллеров «ПЛК-Эльбрус». Об этом сообщил заместитель генерального директора предприятия Игнат Бычков.

В основу «ПЛК-Эльбрус» положен процессор «Эльбрус-2С3», который содержит два ядра МЦСТ «Эльбрус» общего назначения и 6-ядерный ускоритель 3D-графики. Реализована поддержка DDR4-2400 ECC, PCI Express 3.1, SATA-3, двух сетевых интерфейсов 1/2.5GbE и пр.

По заявлениям разработчика, решения «ПЛК-Эльбрус» обладают гибкой модульной архитектурой, высокой надёжностью и функциональностью. Могут быть задействованы один или два процессорных узла и один или два блока питания. Монтажный каркас допускает установку до 10 различных модулей ввода/вывода (УСО), которые построены, в частности, на отечественных микроконтроллерах «Миландр».

Предлагаются модули дискретного и аналогового ввода/вывода, включая решения ввода аналоговых сигналов напряжения, тока, устройства для подключения термопар и термометров сопротивления, модули дискретного вывода с электронными ключами, а также с реле. Все они имеют гальваническую изоляцию и предназначены для работы в составе ПЛК с дублированным системным интерфейсом. Поддерживается горячая замена.

Источник изображения: «ИНЭУМ им. И.С. Брука»

Максимальное количество каналов дискретного входа и выхода составляет до 320 на один монтажный каркас, аналогового входа — до 160, аналогового выхода — до 80. Возможно подключение корзин расширения. Скорость взаимодействия с модулем по шине — 12 Мбит/c на один канал. ПЛК имеет размеры 482 × 191 × 175,1 мм. Он может монтироваться в 19″ стойку или на панель. Упомянута степень защиты IP20. Диапазон рабочих температур простирается от -40 до +50 °C. Средняя наработка на отказ достигает 82 775 часов (для резервированного ПЛК с дублированием всех модулей).

«ПЛК-Эльбрус» прошли государственную регистрацию: они включены в реестр российских программно-аппаратных комплексов (ПАК) Минцифры России. Вместе с тем многоканальные модули аналогового ввода/вывода вошли в государственный реестр средств измерений.

«ИНЭУМ им. И.С. Брука» получил сертификат на серийное производство «ПЛК-Эльбрус» в январе 2025 года. Изготавливаться устройства будут на собственном предприятии в Москве на ул. Вавилова. В текущем году планируется отгрузить до 500 «ПЛК-Эльбрус» на предприятия ТЭК. Отмечается, что контроллер подходит для построения управляющих и информационных систем автоматизации технологических процессов среднего и высокого уровня сложности и может применяться как в составе централизованных, так и распределённых систем управления различных отраслей промышленности.

Компания «Базальт СПО» сообщила о релизе сертифицированного ФСТЭК обновления операционной системы «Альт СП» 10.2. Платформа построена на базе ядра Linux, представлена в редакциях для рабочих станций и серверов и может применяться в организациях, предъявляющих высокие требования к обеспечению защиты обрабатываемых данных и информационной безопасности корпоративной IT-инфраструктуры.

Дистрибутив платформы «Альт СП» 10.2 поставляется с сертифицированными ФСТЭК России средствами виртуализации и контейнеризации, а также СУБД PostgreSQL версии 16.6, отвечающей требованиям ведомства по 4 классу защиты. Согласно новым нормам регулятора в состав ОС включены программные интерпретаторы (php, perl, lua, python, nodejs) и веб-сервер (nginx), прошедшие испытания по выявлению уязвимостей и недекларированных возможностей в ПО в соответствии с методикой ФСТЭК России.

Источник изображения: «Базальт СПО» / basealt.ru

В числе прочих изменений и доработок ОС «Альт СП» 10.2 фигурируют обновлённые средства управления контейнерами и виртуальными машинами, новые инструменты мониторинга событий безопасности и ограничения доступа к USB-устройствам. Также сообщается об улучшениях пользовательского интерфейса платформы, обновлении среды Java, добавлении корневых сертификатов для сайтов от российского центра сертификации ООО «ТЦИ», реализации поддержки «Сигнатуры-L» — разработанной Банком России системы криптографической авторизации электронных документов и интеграции с платформой идентификации и управления доступом Keycloak.

В числе прочих изменений разработчик отмечает появление сборок дистрибутива «Альт СП» 10.2 для рабочих станций с российскими процессорами Эльбрус 8СВ и Эльбрус 2С3, включение в инсталляционный пакет ОС для серверов программного комплекса для централизованного управления рабочими станциями и учётными записями пользователей «Альт Домен» (аналог Microsoft AD) и добавление модуля Linstor, предназначенного для управления блочными устройствами хранения данных. ОС зарегистрирована в реестре российского ПО и может применяться государственными и коммерческими организациями при реализации программ по импортозамещению зарубежных софтверных продуктов.

Министерство внутренних дел России (МВД), по сообщению газеты «Ведомости», столкнулось с серьёзными проблемами при замене вышедших из строя серверов на российских процессорах «Эльбрус», разработкой которых занимается АО «МЦСТ». Дело в том, что поставки этих чипов ограничены.

Как сообщил заместитель начальника департамента информационных технологий, связи и защиты информации МВД Игорь Кашпур, с 2020-го по 2024 год ведомство приобрело в общей сложности 709 серверов с процессорами «Эльбрус». В частности, в марте 2021-го МВД выделило 1,16 млрд руб. для закупки 298 систем. Позднее в том же году планировалось приобрести ещё 80 серверов на 350 млн руб. А в 2023-м ведомство получило 23 сервера на «Эльбрусах» общей стоимостью 86,3 млн руб.

Как отмечает Кашпур, серверы служат для поддержания работы сервисов автоматизации деятельности центров фиксации административных правонарушений в области дорожного движения в базе специального ПО «Паутина», а также единого информационного ресурса регистрационного иммиграционного учета. Проблема заключается в том, что эти машины демонстрируют невысокую отказоустойчивость. Причём у МВД фактически отсутствует возможность оперативной замены такого оборудования при выходе его из строя вследствие форс-мажорных обстоятельств, поскольку отгрузки новых серверов осуществляются исключительно в плановом порядке.

Источник изображения: МЦСТ

В МЦСТ говорят, что имеющийся на сегодняшний день резерв чипов «Эльбрус» распределён, тогда как новые партии «временно не производятся». Вместе с тем директор по развитию компании Константин Трушкин сообщил, что возможности и мощности для производства требуемого оборудования у МЦСТ имеются. По его словам, решаются вопросы, связанные с возобновлением поставок.

Говорится также, что проблемы с серверами на чипах «Эльбрус» испытывают и другие организации, в число которых входят банки, операторы и госкорпорации. Участники рынка говорят, что трудности с выпуском процессоров у МЦСТ возникли в связи с санкциями. От выпуска «Эльбрусов» отказался тайваньский контрактный производитель TSMC, который ранее занимался выполнением соответствующих заказов. У МЦСТ были планы по переносу производства на завод «Микрон», но они так и не были реализованы. Сейчас компания находится под внешним управлением.

Компания МЦСТ, занимающаяся разработкой российских процессоров «Эльбрус», объявила об открытии исходного кода компонентов дистрибутива «Эльбрус Линукс». Они обеспечивают поддержку архитектуры «Эльбрус» и могут использоваться сторонними разработчиками при реализации собственных проектов.

В частности, опубликованы исходники ядра Linux версии 5.10.* и библиотеки glibc с поддержкой платформы «Эльбрус». Кроме того, доступен набор патчей для оригинальных исходных текстов прикладных пакетов дистрибутива «Эльбрус Линукс». Программный код и патчи приведены к такому виду, в котором ими можно пользоваться без доступа к внутренним ресурсам и инструментарию МЦСТ.

Источник изображения: МЦСТ

Отмечается, что компоненты публикуются «как есть» — без гарантии пригодности для сборки сторонними сборочными системами и без гарантии совместимости патчей с иными версиями оригинальных исходных текстов, кроме тех, для которых они разработаны. Исходники рассчитаны на целевую аудиторию, обладающую достаточной технической квалификацией для самостоятельной сборки программ.

Одновременно компания МЦСТ сообщила о запуске веб-портала dev.mcst.ru для разработчиков ПО на платформе «Эльбрус». На этой площадке размещены полезные ссылки на тематические ресурсы, руководство по эффективному программированию на платформе «Эльбрус», исходники и пр.

В дальнейшем база исходного кода компонентов для архитектуры «Эльбрус» будет обновляться и пополняться. В частности, будут появляться дополнительные пакеты, портированные на платформу. Плюс к этому готовятся различные средства разработки.

Холдинг «Росэлектроника» госкорпорации «Ростех» создал, как утверждается, самый компактный вычислительный модуль на отечественном процессоре «Эльбрус-2С3». Размеры изделия с обозначением МП21 (ТЕГР.467144.004) составляют всего 95 × 95 мм. Новинка может эксплуатироваться в суровых условиях, в частности, в составе бортовой авиационной техники.

Чип «Эльбрус-2С3» имеет два ядра МЦСТ «Эльбрус» общего назначения и 6-ядерный ускоритель 3D-графики. Объём кеша L2 составляет 2 Мбайт в расчёте на ядро. Возможна работа с оперативной памятью DDR4-2400 ECC. Реализована поддержка PCI Express 3.1, SATA-3, двух сетевых интерфейсов 1/2.5GbE и иных распространённых шин. Процессор совместим с контроллером периферийных интерфейсов «КПИ-2».

Источник изображения: ИНЭУМ им. Брука

Модуль МП21 в формате Com Express Type 6 Compact разработан специалистами ИНЭУМ им. Брука в составе «Росэлектроники». Тактовая частота установленного процессора «Эльбрус-2С3» составляет не менее 1,6 ГГц, а объём ОЗУ равен 8 Гбайт (ECC, один канал; опционально 4 Гбайт). Возможна установка SSD вместимостью от 60 до 480 Гбайт. Масса без опциональной теплораспределительной пластины — приблизительно 100 г.

Могут быть задействованы два интерфейса HDMI (разрешение до 4096 × 2160 точек; 60 Гц) и двухканальный LVDS (до 4096 × 2160 пикселей; 30 Гц). Упомянуто аппаратное ускорение DirectX 10, OpenGL 3.2, OpenGL ES 3, Vulkan 1.0, OpenCL 1.2, OpenVX 1.x. Возможно кодирование и декодирование материалов VP9, H.264, H.265, VC1, MJPEG.

Прочие характеристики включают два канала 1GbE, два порта SATA-3, восемь портов USB 2.0, четыре порта USB 3.0, два порта UART (уровня LVTTL), интерфейсы SPI, I2C, SMBus и пр. Питание осуществляется от источника постоянного тока 12 В. Новинка, по заявлениям разработчиков, имеет энергопотребление около 40 Вт. Диапазон рабочих температур простирается от -40 до +55 °C. Среди совместимых плат-носителей указаны БПИ (ЛЯЮИ.469535.150) и ТКПА (ЛЯЮИ.469535.147).

Отмечается, что МП21 — это полностью российская разработка, способная заменить иностранные аналоги. Устройство прошло весь цикл испытаний и готово к серийному производству. «В настоящее время это самое миниатюрное решение на базе процессора "Эльбрус-2С3". Его массогабаритные характеристики значительно повышают вариативность его использования», — отметил первый заместитель генерального директора ИНЭУМ им. Брука.

Дизайн-центр микроэлектроники МЦСТ, разработчик процессоров «Эльбрус», по сообщению газеты «Коммерсантъ», сформировал новую структуру — ООО «Эльбрус». В проекте также участвуют ООО «Научно-исследовательский центр цифровых технологий» (НИЦ ЦТ) и ООО «Институт государственно-частного планирования» (Институт ГЧП).

Известно, что доля МЦСТ в новой организации составляет 40 %, два других партнёра получили соответственно 35 % и 25 %. Генеральным директором значится Константин Зыкин, а основным видом деятельности — «разработка программного обеспечения».

Источник изображения: МЦСТ

Предполагается, что ООО «Эльбрус» займётся разработкой «отечественных высокопроизводительных и безопасных» программно-аппаратных комплексов (ПАК) на базе одноимённых процессоров. При этом будет использоваться «специальное ПО от НИЦ ЦТ, максимально реализующее технологические возможности, заложенные в архитектуру» чипов «Эльбрус». Проектируемые системы, как ожидается, будут востребованы в рамках инициатив по переходу на российские оборудование и ПО.

В ООО «Институт ГЧП» сообщили, что сформированная структура нацелена на импортозамещение ПАК «с работой в режиме реального времени на рынке промышленной автоматизации, в том числе на объектах критической информационной инфраструктуры». Объём инвестиций в проект и сроки выхода ПАК на коммерческий рынок не уточняются. Но известно, что производство комплексов планируется организовать в новом «кластере двойного назначения, который сейчас формируется в Москве и Подмосковье».

Однако некоторые участники рынка сомневаются в успехе проекта. Дело в том, что у новых партнёров МЦСТ нет собственных производств, а об их разработках «практически ничего не известно».

АО «МЦСТ» сообщает о том, что «Газпромбанк» намерен к 2025 году перевести программные модули системы процессинга на российские микропроцессоры «Эльбрус». Отмечается, что подобные проекты в России до сих пор не реализовывались.

О том, что «Газпромбанк» планирует внедрить отечественный стек технологий, впервые говорилось в марте нынешнего года. Тогда сообщалось, что новая платформа, помимо чипов «Эльбрус», будет включать в себя программные решения «СмартВиста» и импортозамещенную СУБД.

Теперь стало известно, что проект предусматривает применение ОС ALT Linux. Помимо этого, будет использоваться СУБД «Синергия». В рамках масштабной инициативы «Газпромбанк» намерен внедрить российские криптографические модули. Наконец, будут устанавливаться отечественные банкоматы. Иными словами, предполагается импортозамещение всех ключевых банковских технологий.

Источник изображения: МЦСТ

«Подобных проектов в России ещё не было реализовано, поэтому перед нами стоит важная миссия по разработке и тестированию новых решений, которые смогут обеспечить технологическую независимость. Уверен, что наши разработки и опыт будут востребованы российским банковским рынком», — отметил заместитель председателя правления «Газпромбанка» Дмитрий Зауэрс.

Система процессинга банка отвечает за авторизацию и позволяет беспрерывно оказывать набор платёжных услуг, включая реализацию различных финансовых инструментов. Это, в частности, оплата покупок и обработка операций банкоматами, переводы с карты на карту и пр.

На фоне сложившейся геополитической обстановки, по сообщению газеты «Коммерсантъ», в России резко увеличились цены на процессоры отечественных разработчиков. Так, только с начала 2023 года некоторые чипы МЦСТ и «Байкал Электроникс» подорожали приблизительно в два раза.

По мнению участников рынка, стоимость российских процессоров растёт по нескольким причинам. Из-за ухода из РФ ряда зарубежных компаний и введённых санкций значительно увеличился спрос на отечественную продукцию среди российских производителей серверов, СХД и компьютеров.

Кроме того, от изготовления разработанных в России чипов отказался тайваньский контрактный производитель TSMC. Поэтому компании из РФ вынуждены искать новые площадки для выпуска своей продукции, а это создаёт дополнительные логистические сложности и приводит к повышению затрат. В такой ситуации поставщики электроники также начинают поднимать цены.

Источник изображения: «Байкал Электроникс»

Отмечается, что из-за высокой стоимости и недостаточных объёмов поставок российских процессоров и других компонентов отечественные производители вычислительной техники вынуждены искать зарубежные альтернативы. Зачастую такие элементы гораздо проще получить, несмотря на санкции.

«Российские производители электроники на отечественных процессорах анонсируют и демонстрируют в основном опытные образцы изделий, без массового выпуска, именно потому, что компаниям не хватает российских компонентов», — пишет «Коммерсантъ».

Группа компаний РСК на конференции «Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ) 2022» сообщила о создании суперкомпьютерной платформы «РСК Торнадо», которая позволяет одновременно использовать в одной системе вычислительные узлы на базе зарубежных x86-процессоров и отечественных чипов «Эльбрус».

Возможность использования различных типов микропроцессорных архитектур в одном монтажном шкафу (до 104 серверов в стойке), позволит ускорить темпы импортозамещения в области высокопроизводительных вычислительных систем (HPC), решений для центров обработки данных (ЦОД) и систем хранения данных (СХД). Унифицированная интероперабельная (т.е. обеспечивающая функциональную совместимость разных решений) платформа «РСК Торнадо» предназначена для решения широкого круга задач, в том числе для работы с нагрузками Big Data, HPC и ИИ.

Суперкомпьютер «Говорун» в ОИЯИ (Фото: Группа компаний РСК)

Разработка и создание вычислительных систем на основе «РСК Торнадо» осуществляется на территории России в рамках соглашения с Министерством промышленности и торговли Российской Федерации с целью реализации подпрограммы «Развитие производства вычислительной техники» в составе государственной программы «Развитие электронной и радиоэлектронной промышленности».

Программный стек «РСК БазИС» для вышеупомянутой платформы тоже разработан в России. В настоящее время система «РСК БазИС» используется для оркестрации вычислительных мощностей Межведомственного суперкомпьютерного центра (МСЦ) РАН, Санкт-Петербургского политехнического университета (СПбПУ) и Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ), сведённых в единую инфраструктуру для оптимизации вычислительных ресурсов.

Российские процессоры Эльбрус, разрабатываемые компанией МЦСТ, вызывают немало споров вокруг самой архитектуры и доступности изделий на её основе. Но платформа продолжает жить и развиваться, несмотря на все трудности. Для всех процессоров разработан типовой ряд модулей и системных плат, от простых вариантов с одним CPU до высокоплотных четырёхсокетных. Есть решения и для обычных настольных ПК, а также модули для встраиваемых и терминальных систем.

В конце прошлого года на очередной партнёрской конференции МЦСТ были опубликованы новые доклады, в том числе, освещающие изменения в ситуации с доступностью процессоров и решений на их основе. А изменений этих немало. Во-первых, окончательно устаревшими можно признать чипы Эльбрус-8. Им на смену пришла усовершенствованная версия Эльбрус-8СВ. Крупная партия этих чипов в настоящее время уже получена и находится в процессе таможенного оформления. Этот чип, напомним, лишён целого ряда недостатков, присущих Эльбрус-8С.

Однако 28-нм техпроцесс себя исчерпал, и в 2022 году на смену придут 16-нм процессоры Эльбрус-16С, Эльбрус-12С и Эльбрус-2С3. В их основу легла новая, шестая версия VLIW-архитектуры МЦСТ. Она сопровождается отказом от уже устаревшей и медленной схемотехники подсистем ввода-вывода, реализованной в предыдущем поколении Эльбрус на базе моста КПИ-2 и переходом на интегрированный контроллер PCI Express.

Старший 16-ядерный вариант получил 8-канальный контроллер DDR4-3200, что вполне отвечает требованиям современности. Планка максимального объёма оперативной памяти поднята до 16 Тбайт в четырёхпроцессорной системе (4х4 Тбайт). Благодаря новому техпроцессу удалось удержать в приличных рамках теплопакет, выросший с 80 до 110 ватт при вдвое большем количестве ядер.

Современный серверный процессор немыслим без виртуализации, и в новых решениях МЦСТ её аппаратная поддержка реализована в полном объёме, в том числе, для кода x86. Появилась поддержка динамической компиляции, дополнительно оптимизирована работа с невыровненными данными. Но главное, что образцы Эльбрус-16С и 2С3 получены и успешно прошли тесты. Подготовлена вторая ревизия, данные по ней уже переданы контрактному производителю.

Младший Эльбрус-2С3 в дополнение к интегрированному GPU получил продвинутый набор аппаратных кодеков, который включает VP9 и H.264/H.265. Процессор пойти в серию в течение этого года, а рабочие прототипы систем на его базе уже есть. 12-ядерный Эльбрус-12С наиболее интересный, как платформа для рабочих станций разработки ПО для данной архитектуры, пока ждёт второй ревизии, которая должна быть готова в течение первой половины 2022 года.

Не забывает МЦСТ и о корнях — разработке архитектур на базе SPARC. Образцы процессора R2000+ также получены и прошли инженерные тесты. Это чип, ориентированный на сверхэкономичные системы — его теплопакет составляет всего 5 Ватт, но при этом он имеет встроенное графическое ядро с функциями 3D-ускорения.

Что касается приверженности самой архитектуре VLIW, то МЦСТ продолжает настаивать на преимуществах явного параллелизма команд, осознавая, разумеется, необходимость качественного компилятора. Интерес представляет диаграмма применимости архитектуры Эльбрус: она не очень подходит для веб-задач и скриптовых языков, а лучше всего, по мнению разработчиков, раскрывает себя в задачах HPC/Big Data, СУБД и ИИ-системах.

Что касается внедрения, то серверы на базе процессоров Эльбрус активно внедряются в государственных учреждениях: ЦОД для ГИС «Мир» содержит порядка 200 серверов, а МВД России недавно закупило более 400 серверов для автоматизированной системы фиксации нарушений. РЖД внедряет тонкие клиенты на базе Эльбрус, а также использует его в системах автоматики управления стрелочным хозяйством. Силами Ростелеком создано первое облако на базе Эльбрус-8С/СВ.

Но, пожалуй, наибольшего успеха в импортозамещении добились энергетики: удалось разработать и внедрить самый широкий спектр решений на базе Эльбрус, от систем автоматики для подстанций до полноценной АСУ ТП «ПАК МАРС» для компании Россети. В последнем случае Эльбрус используется во всех компонентах, от клиентских рабочих мест до серверов и СХД.

С точки зрения программной экосреды наиболее интересна система двоичной трансляции, позволяющая запускать ПО, разработанное для х86-64, которое затем постепенно можно оптимизировать и переводить в «родной режим». Начаты работы по внедрению механизмов динамической оптимизации на базе LCC и LLVM. Также стоит отметить появление поддержки LLVM 13-ой ветки и бета-версию систем виртуализации на базе KVM + QEMU + libvirt.

МЦСТ заботится о разработчиках: первые 100 экземпляров плат на базе Эльбрус-16С и 2С3 уже разосланы партнёрам для реализации пилотных проектов. Компания готовится сертифицировать дизайн-центры и контрактные производства, а также сообщает о том, что появились первые дистрибьюторы, работающие с продукцией на базе Эльбрус.

Весьма интересны как планы МЦСТ по выпуску новых процессоров на базе VLIW-архитектуры седьмого поколения, так и данные относительно нововведений в этой архитектуре. В планах создание процессора с числом ядер до 64 и с системой команд, включающей крипто- и нейропримитивы, продвинутыми средствами виртуализации и безопасных вычислений, и, что немаловажно, поддержкой прогрессивного универсального стандарта CXL 2.0.

Запланировано использование 6-нм техпроцесса, а также выпуск чипов с меньшим количеством ядер для рабочих станций и ноутбуков. Также рассматривается возможность создания гибридного процессора, сочетающего ядра Эльбрус и RISC-V. Такой чип с учётом поддержки бинарной трансляции сможет претендовать на звание самого универсального ЦП в мире.

Ознакомиться полнее с материалами конференции можно на сайте МЦСТ. В целом, архитектура Эльбрус выглядит живой и развивающейся, решения на базе уже освоенных 8-ядерных процессоров активно внедряются в России, а более новые 12 и 16-ядерные CPU гораздо лучше соответствуют современным требованиям. Что касается Эльбрус-32С, то это амбициозный проект, в котором сочетаются как новейшие технологии (DDR5 и CXL 2.0), так и уникальные архитектурные особенности.