Разделы

Цифровизация Электроника Техника

В России создан процессор оригинальной архитектуры. Не «Эльбрус» и не «Байкал»

Организованный десять лет назад при МГУ микроэлектронный дизайн-центр Malt System разработал и зарегистрировал в Роспатенте процессор с собственной архитектурой для потоковой обработки сетевого трафика. Ожидается поступление первой партии этих чипов с TSMC.

Регистрация «Энцелада»

Российская команда разработчиков многоядерных процессоров, компания Malt System прошла процедуру регистрации топологии своего нового процессора, получив свидетельство Роспатента.

В модельном ряду компании новинка имеет наименование Malt-Cv3, коммерческое ее название — «Энцелад» (имя одного из титанов в древнегреческой мифологии, перекочевавшее к шестому по размеру спутнику Сатурна).

По данным разработчиков, «Энцелад» предназначен для потоковой обработки сетевого трафика на скорости до 1 Гбит/с, в том числе обеспечения безопасности сетевых соединений «путем программного шифрования/дешифрования трафика по любым отечественным или зарубежным алгоритмам».

В компании чип называют третьим в линейке процессоров Malt-C, предназначенных для выполнения сложных криптопреобразований, и первым «встраиваемым и исключительно компактным». Последнее обстоятельство объясняется тем, что он будет иметь размеры не более 9х9 мм в корпусе типа BGA (англ. Ball Grid Array, массив шариков). «Это меньше, чем разъем RJ-45, — отмечают разработчики. — Такой процессор действительно можно встроить практически в любое устройство».

mgu600.jpg
Организованный 10 лет назад при МГУ дизайн-центр зарегистрировал в Роспатенте свой новый процессор

«Энцелад» спроектирован по технологии 16 нм. Его создание Malt System анонсировала в середине мая 2020 г. О размещении заказа на выпуск чипов на контрактной тайваньской фабрике TSMC компания сообщила 30 июля 2021 г. Получить образцы «в кремнии» разработчики надеются в I квартале 2022 г. Выпуск SDK и отладочной платы для «Энцелада» запланирован на III квартал 2022 г.

CNews ожидает от Malt System комментариев относительно того, собирается ли она регистрировать свой процессор в реестре отечественного «железа» при Минпромторге, открывающем путь к закупкам госорганов и отчасти госкомпаний. Также редакция направила запросы относительно предполагаемой цены изделия, профиля деятельности потенциальных заказчиков и моделях технологических процессоров-конкурентов на российском рынке.

Архитектура чипа и его характеристики

В компании отмечают, что «Энцелад» построен на ее собственной оригинальной архитектуре Malt. Ее основу составляют десятки или сотни, в зависимости от модели, компактных асинхронных универсальных вычислительных ядер, объединенных одной или несколькими оригинальными сетями worm-hole с топологией типа fat-tree, описывают свою архитектуру разработчики.

«Коммуникация между сетями — программно-аппаратная, — сообщают они. — Иерархия универсальных ядер включает три уровня: supermaster — управляющее ядро, master — коммуникационные ядра, slave — доступные для задач пользователя вычислительные ядра. Slave-ядра могут содержать векторные ускорители, выполняющие специализированные задачи целевого класса, каждый ускоритель содержит от восьми до 128 однотипных процессорных элементов с общей памятью команд. Все вычислительные ядра и ускорители имеют собственную локальную память данных. Все универсальные ядра непосредственно адресуют общую внешнюю динамическую память DRAM и другие общие ресурсы (PCIe, Ethernet, SATA)».

Непосредственно в «Энцеладе» организовано четыре вычислительных кластера, каждый из которых содержит 16 специализированных ядер и находится под управлением одного универсального RISC-ядра. На кристалле размещены два контроллера 1GEb Ethernet, семь процессорных RISC-ядер общего назначения, три блока SIMD-ускорителей, блок общей статической памяти, контроллеры SPI-Flash, UART, GPIO.

Владимир Андреев, «ДоксВижн»: В 2023 безбумажный кадровый оборот будет в числе самых востребованных направлений автоматизации
Цифровизация

Взаимодействие c процессором осуществляется через универсальные интерфейсы SPI, UART, GPIO, которые также контролируется одним выделенным универсальным ядром. На чипе будет доступно 512 кБ общей статической памяти SRAM, а также планируется поддержка до 64 МБ внешней памяти типа HyperRAM/HyperFLASH.

Расчетная рабочая частота процессора составит 1,2 ГГц. В чипе реализован IP-блок генератора частот с автоматической подстройкой без импульсных помех FDPLL. Прогнозируемое энергопотребление новинки на полной нагрузке не должно превысить 3 Вт. В типовых режимах, в зависимости от реализованного алгоритма, энергопотребление должно оказаться в пределах 500-2000 мВт.

Специфика деятельности Malt System

Malt Systems на своем сайте сообщает, что в качестве команды разработчиков существует с 2011 г. Она позиционирует себя в качестве fabless (безфабричного) дизайн-центра. «Мы разрабатываем не только кристаллы, но и всю необходимую программную инфраструктуру, создавая законченные программируемые решения, — говорят в компании. — Научные исследования мы проводим совместно с ведущими вузами и НИИ России, наша технологическая база включает наиболее современное оборудование из Америки, Европы и Азии, мы используем ставшее стандартом в отрасли ПО компаний — технологических лидеров из США, мы плодотворно работаем с основными производителями микроэлектроники в России, мы выполняем работы в интересах государственных, коммерческих и индустриальных заказчиков».

В числе организаций, с которыми взаимодействует Malt System (правда, без конкретизации, в каком именно качестве), компания указывает Siemens Digital Industries Software, Xilinx, «Миландр», Cadence Design Systems, Synopsys, «Наутех», КМ211.

Мобильное приложение как главная точка формирования клиентского опыта
ПО

По данным ЕГРЮЛ, ООО «Мальт систем» было зарегистрировано в Москве лишь 21 октября 2020 г. Главным учредителем с долей в 99% выступает ООО «Центр инженерной физики при МГУ им. М.В. Ломоносова» (ЦИФ), который был зарегистрирован 1 апреля 2011 г. на территории МГУ. Его единственный учредитель и гендиректор — Сергей Елизаров. На сайте Malt Systems он заявлен как научный руководитель коллектива и втор архитектуры Malt.

По всей видимости, юрлиицо «Мальт систем» понадобилось компании, чтобы в 2020 г. стать участником «Сколково» с проектом «Разработка специализированных энергоэффективных процессоров с сотнями вычислительных ядер для задач информационной безопасности, анализа данных, сетевых применений».

По данным «Контур.фокус», по итогам 2020 г. ЦИФ продемонстрировал выручку на уровне 47,4 млн руб. с приростом этого показателя на 57%. Чистая прибыль организации составила 23,5 млн руб. Данными об открытых госконтрактов ЦИФа за последние пять лет «Контур.фокус» не располагает.

Денис Воейков