Первый российский смартфон будет основан на этом процессоре: цифровые кентавры «Мультикор»
Продолжаю рассказывать о российских процессорах, чья номенклатура не ограничивается общеизвестными «Эльбрусом» и «Байкалом». Сегодня речь пойдёт о чипах «Мультикор» от АО НПЦ «ЭЛВИС», известных как цифровые кентавры. Под этой маркой выпускаются очень разные решения для космоса, связи, телекоммуникации, навигации и прочих нужд. Есть наработки в области искусственного интеллекта. Всего более 30 наименований, разделённые на несколько линеек для разных нужд.
💡 «ЭЛВИС» — это акроним, обозначающий «ЭЛектронные Вычислительно-Информационные Системы».
Акционерное общество Научно-производственный центр «Электронные вычислительно-информационные системы» (АО НПЦ «ЭЛВИС») было создано в марте 1990 года на базе научно-производственного объединения «ЭЛАС». Именно это предприятие с 1960-х годов вело разработки электронных компонентов для космоса, в частности, для систем на борту советской орбитальной станции «Мир». А ещё в 1974 году в стенах «ЭЛАМ» был разработан первый в СССР КМОП-микропроцессор. Эта технология построения полупроводниковых интегральных схем используется и в нынешнее время. А «ЭЛВИС» на сегодня остаётся одним из ведущих центров проектирования микросхем в России.
Так почему же «Мультикор» называют Кентаврами?
Начну с самого интересного, с ответа на вопрос, за что процессоры «Мультикор» прозвали Кентаврами. В мифологии Кентавр — это существо с головой и торсом человека на теле лошади, то есть совмещение двух сущностей. По аналогии процессоры «Мультикор» сочетают вычислительные ядра RISC-процессора (человеческая голова Кентавра) и встроенные DSP-ядра для быстрой обработки информации в том числе для ИИ (лошадиные ноги Кентавра). Отсюда и прозвище.
Линейка и область применения
В линейку «Мультикор» входят чипы на базе MIPS и на базе ARM (привычные ядра Cortex) с DSP-блоками собственной разработки ELcore. Область их применения не ограничена космосом, авиацией и прочими узкоспециализированными задачами. Компания «ЭЛВИС» вполне успешно адаптировалась к гражданским нуждам, поэтому чипы «Мультикор» применяются для комплексов видеофиксации (в том числе для фиксации нарушений ПДД), систем связи (в том числе IP-телефонии) и даже для создания мобильных устройств (в частности, для планшетов). Но давайте по порядку.
Анализ видео и нейронные сети с 1892ВМ248 RoboDeus
Однокристальная система 1892ВМ248 RoboDeus была показана в начале 2021 года и представляет собой специализированное решение нового поколения для анализа видеопотока, обучения нейронных систем и автономных робототехнических комплексов. Чип содержит 8 ядер MIPS64, 16 DSP-ядер ELcore-50, графический ускоритель PowerVR Series8XT, а также вспомогательные блоки вроде кодеков HEVC/H.264 и навигации ГЛОНАСС/GPS/BeiDou/GALILEO. Производством занимается TSMC по техпроцессу 16 нм. Это более чем производительный микропроцессор для серверов с максимальным энергопотреблением до 100 Вт.
С 2003 года на базе разных процессоров «Мультикор» выпускаются системы видеонаблюдения с компьютерным зрением Orwell 2k. В их возможности входит не просто запись и просмотр видео, а ещё и автоматический анализ видеопотока. Классификация целей, обнаружение возгораний, реакция на скопление людей, распознавание нарушений ПДД с фиксацией автомобильных номеров и даже распознавание лиц. Конечная функциональность зависит от нужд заказчика. Например, безопасность во время проведения зимних Олимпийских игр 2014 года в Сочи обеспечивалась именно силами АО НПЦ «ЭЛВИС». Также с помощью Orwell 2k реализуются концепции «Безопасный город» и «Безопасная школа», включающие продвинутую систему видеофиксации с распознаванием лиц.
Мобильные устройства на ОС «Аврора» с 1892ВА018 «СКИФ»
Своего рода противоположностью RoboDeus является энергоэффективная однокристалка для мобильных устройств 1892ВА018 «СКИФ». Она содержит 4 ядра ARM Cortex-A53 (1,2 ГГц), графический ускоритель PowerVR Series8XE GE8300 (550 МГц), 2 DSP-ядра ELcore-50 и другие вспомогательные блоки вроде навигации. На собственные DSP-ядра разработки АО НПЦ «ЭЛВИС», кстати, возложена работа нейронных сетей и шифрования. Производством занимается TSMC на базе техпроцесса 28 нм.
Первые опытные образцы появлялись ещё в 2019 году, а в серию 1892ВА018 «СКИФ» пошёл в 2021. Уже сегодня доступен одноплатный компьютер MM-SKF-SBC от российской компании MicroMax на базе 1892ВА018 «СКИФ». Параллельно ведутся работы по созданию первых мобильных девайсов на его основе. В частности, к концу 2022 года планируется начать производство планшетов. Есть заявления о разработке новой версии российского смартфона AYYA T1, но уже не на китайском Helio P70, а на российской однокристалке. Представители «ЭЛВИС» сравнивают производительность своего продукта с планшетами уровня Lenovo Tab M10 Plus TB-X606F (2020) и Samsung Galaxy Tab A10.1 SM-T515 (2019).
Развитие «СКИФ» неразрывно связано с российской мобильной операционной системы «Аврора». Ведь именно на ней в первую очередь будут базироваться российские мобильные устройства. Напомню, «Аврора» разрабатывается с 2016 года на основе Sailfish OS, которая, в свою очередь, является продолжением проектов Maemo и MeeGo. В 2019 году разработка перешла под крыло «Ростелекома». Если взглянуть на Аврору сегодня, система является вполне современной и достаточно продвинутой с точки зрения базовых возможностей. Отдельный упор сделан на безопасность — шифрование данных и проверку целостности. Уже сегодня на ОС «Аврора» выходят смартфоны и планшеты, но базируются они на зарубежных однокристальных системах от той же MediaTek, например.
Интернет-вещей с ELIoT
В арсенале «ЭЛВИС» есть ещё более малокалиберный чип — однокристалка ELIoT на базе Cortex-M33 для совсем миниатюрных устройств, всё же нуждающихся в обмене информацией с окружением. Не подумайте, это не только умный дом. Автоматизация жилища — это лишь один из частных случаев интернета вещей. Данная концепция также применяется в здравоохранении (например, для оперативного контроля состояния сложных пациентов), на транспорте (в ELIoT встроена навигация), на производствах и в сельском хозяйстве. А ещё на основе подобных чипов можно создавать инфраструктурные решения для умных городов будущего. Кстати, производит ELIoT всё та же TSMC по технологии 40 нм. Это вполне объяснимо, отечественная микроэлектроника в лице зеленоградского «Микрона» всё ещё топчется где-то между 90 нм и 65 нм.
Радиационно стойкие микросхемы «Мультиборт»
Если слегка отойти от более-менее потребительских кейсов, у «ЭЛВИС» найдётся немало разработок в области космической микроэлектроники. В частности, комплект микросхем, стойких к воздействию космического ионизирующего излучения. Входящие в него специализированные процессоры, память и вспомогательные устройства предназначены для использования в составе бортовых систем космических аппаратов. Все они совместимы с SpaceWire и GigaSpaceWire — международными стандартами коммуникации бортового авиационного и космического оборудования. Особенно чувствительные микросхемы, входящие в комплект, выпускаются на территории России.
Вместо заключения
Процессоры «Мультикор» созданы не только для специализированных систем. Они вполне широко применяются в системах видеонаблюдения, на их базе можно создавать и потребительские девайсы — мобильные устройства и датчики для интернета-вещей. Микросхемы «Мультикор» содержат лицензированные ядра ARM или MIPS, обязательно снабжены собственными DSP-блоками ELcore. В зависимости от сферы использовании и топологии производством чипов занимается тайваньская TSMC или зеленоградский «Микрон».
Также рекомендую ознакомиться с предыдущей статьёй цикла, посвящённой российским процессорам «КОМДИВ». Подходы и рынки сбыта двух этих компаний сильно разнятся, но обе разрабатывают и производят по-настоящему отечественную микроэлектронику. Пишите в комментариях, если хотите узнать о других российских компаниях, развивающих это направление.