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Retraso tecnológico de Rusia en microprocesadores basado en el proceso tecnológico en producción

En el contexto de la próxima producción en serie, ya hay 3 procesadores de fabricación rusa: Elbrus 8C (MTsST), Baikal (T-Platforms) y Multiclet R1. Decidí analizar el retraso tecnológico de Rusia en microprocesadores basado en el proceso tecnológico en la producción del procesador en Rusia / URSS y entre los líderes en esta área.

No he encontrado ningún dato estructurante para Rusia para todo el período de existencia de microelectrónica, o al menos parte de él.

Recopilación de datos


No hubo problemas con los datos de los líderes: se encuentran en varias fuentes, por ejemplo, en la Wikipedia en inglés o en ruso . Dado que la exactitud de estos datos no plantea dudas, no vale la pena detenerse en esto.

Con datos sobre Rusia / URSS fue más difícil. Se utilizaron varios directorios, en particular sovietcpu.com . Las fechas de desarrollo y las del proceso se verificaron en varias fuentes, en particular, estos son sitios web de fabricantes, y los libros de referencia, por ejemplo, academic.ru y otros , se utilizaron en procesadores soviéticos .

Criterios mínimos de listado:
  1. Unidades Centrales de Procesamiento
  2. Arquitectura rusa original
  3. Arquitectura con licencia
  4. Posibilidad de producción en Rusia o en el extranjero.
  5. Al menos producción a pequeña escala
  6. Incluimos la primera mención

A partir de estos datos, podemos distinguir los años principales de transición a otros nuevos. los procesos
.
197410587–
1977658080
1982318011
19891.51847286
1991118761
1998500MCST R80
2001350MCST R150
2004130MCST R500
201090MCST R1000
201465-4
201528-8

.. 18761 , , .
.. 90- 1 .


Resultó conveniente dibujar gráficos sobre dos bases: atraso en años y atraso en múltiples términos numéricos. Notaré de inmediato: los gráficos reflejan la capacidad de producir (sin importar dónde) los necesarios. proceso, y no el número de dispositivos fabricados, pero la condición es al menos la producción a pequeña escala.

imagen

El gráfico de atraso en años refleja la tasa de retraso en la transición a nuevos procesos tecnológicos. Las transiciones son raras y espasmódicas, de las cuales los procesadores tienen tiempo a bastante viejo. Entonces, en 1997, el retraso llegó a su punto máximo, ya que en ese momento Rusia solo podía producir procesadores para ellos. Proceso de 1 micra, que apareció por primera vez en 1985, es decir, hace 12 años en relación con 1997.

imagen

El segundo gráfico es más interesante, porque muestra el retraso de esos. proceso en múltiples términos numéricos. El retraso máximo no cae en los años 90 como era de esperar, pero en 2014 cuando Elbrus 4C sale con 65 nm (los líderes ya dominaron 14 nm), resulta que el procesador ruso era entonces "4.6 veces" más grande. Sin embargo, ya en 2015, con la llegada de los procesadores Elbrus 8C y Baikal de 32 nm, el retraso se reduce a 2 veces. La separación mínima de los competidores cae en 1991-1993 (solo 1.3 veces) y 2004-2005 (1.4 veces).

Una pequeña perspectiva sobre la historia y las causas de los altibajos.


Los primeros procesadores soviéticos hechos por esos. El proceso de 10 micras apareció en 1974. Esta fue la serie K587, que se encargó 3 años después que sus análogos.

Tres años después, en 1977, la serie K580, clon i8080, fabricada por ellos. Proceso de 6 micras. Uno de los primeros modelos es el K580IK80. Después de eso, se lanzaron muchos procesadores para esta tecnología. proceso. Sorprendentemente, casi todos ellos eran clones de empresas occidentales.

La transición a 3 μm se realizó solo en 1982, con la llegada del procesador K1801VM1.

En los años 80, cuando Estados Unidos impuso sanciones contra la URSS, el desarrollo de la industria electrónica en el país se desaceleró significativamente. Las sanciones tenían la siguiente disposición:
Prohibir envíos de tecnología: nada más complicado que IBM 360 (1964)

Sin embargo, la transición a 1,5 μm se realizó en 1989 con el advenimiento de KR1847VM286, una copia de i286, y en 1991 cambiaron a 1 μm - L1876VM1 (i386). Entonces la URSS fue inferior a la competencia en esos. procesar solo 1.3 veces. Este fue el mejor resultado en toda la historia de Rusia / URSS.

Desafortunadamente, en los siguientes 7 años la situación comenzó a degradarse. Las razones que todos conocemos son la crisis económica y la inestabilidad política.

Para 1997, las empresas rusas no podían producir nada más complicado que una copia del i386, el retraso era de 12 años. El país que acaba de despertar de los choques no pudo superar la barrera en forma de varias generaciones de procesadores de forma independiente, por lo tanto, después de haber diseñado su nuevo procesador R80 para ellos. Proceso de 0,5 micras en la arquitectura SPARC, MTsST comenzó la producción en Francia.

En grandes cantidades, el R80 y su versión ligeramente mejorada del R100 no se produjeron, pero aún así fue un gran avance para Rusia. Después de 3 años, sobre esta base, se desarrolló un R150 más moderno (350 nm): entró en serie, la producción se estableció en Taiwán.

Otros eventos se desarrollaron mucho más dinámicamente: en 2004, la transición a 130 nm (R500) y en 2010 a 90 micras (R1000). La producción se transfirió de Taiwán a Zelenograd, cerca de Moscú, lo cual es muy importante ya que antes en Rusia no había capacidades capaces de trabajar de acuerdo con esas necesidades. procesos.

En abril de 2014, el ICTS introdujo 4 Elbrus-4C nucleares, fabricados con tecnología de 65 nm. Y aunque esto, dada la capacidad de producir en Rusia, fue un verdadero avance, todavía era un producto que estaba 8 años atrás de los competidores.

A principios de 2015, el MCST presentó el octavo Elbrus-8C nuclear, fabricado con tecnología de 28 nm. Casi al mismo tiempo, la compañía de plataforma T anunció su procesador Baikal de 28 nm, basado en el ARM Cortex A57 con licencia.

Resumen


Con base en 2 gráficos, se pueden sacar las siguientes conclusiones con respecto a la industria microelectrónica soviética y rusa:
1) A pesar del hecho de que el ritmo de transición a nuevos procesos tecnológicos en Rusia antes de 2014 en comparación con la URSS ha aumentado ligeramente, el retraso para ellos. proceso aumentado en promedio.
2) El atraso tecnológico, aunque bastante grande, es menor de lo que muchas personas imaginan.
3) Si solo cuenta con procesadores fabricados en Rusia, la imagen será un poco peor. Sin embargo, muchos países tienen experiencia en la producción de sus procesadores en otros países. Además, el fabricante gana solo 10-15%.

Un análisis del futuro cercano sugiere que el retraso hasta 2020 por años se fijará durante 4-5 años. En el plan MSCT para el desarrollo de la microelectrónica para 2018, se planea una transición a 16 nm (los competidores ya están dominando 14 nm), para 2020 una transición a 10 nm (lo mismo que los competidores en 2016).

Probablemente, para un desarrollo más dinámico, se necesitan inversiones mucho mayores y un plan de negocios, construido no sobre órdenes de defensa, sino sobre un consumidor común.

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