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Atraso tecnológico da Rússia em microprocessadores com base no processo tecnológico em produção

No contexto da próxima produção em série, já existem 3 processadores fabricados na Rússia - Elbrus 8C (MTsST), Baikal (T-Platforms) e Multiclet R1, decidi analisar o atraso tecnológico da Rússia em microprocessadores com base no processo tecnológico na produção do processador na Rússia / URSS e entre os líderes em esta área.

Quaisquer dados estruturantes da Rússia para todo o período de existência de microeletrônica, ou pelo menos parte dele, não foram encontrados.

Coleção de dados


Não houve problemas com os dados sobre os líderes - eles estão em várias fontes, por exemplo, na Wikipedia em inglês ou em russo . Como a correção desses dados não causa dúvidas, não devemos insistir nisso.

Com dados sobre a Rússia / URSS, foi mais difícil. Vários diretórios foram usados, em particular o sovietcpu.com . As datas de desenvolvimento e as do processo foram verificadas em várias fontes, em particular, são sites de fabricantes, e livros de referência, por exemplo, academic.ru e outros , foram usados ​​em processadores soviéticos .

Critérios mínimos de listagem:
  1. Unidades centrais de processamento
  2. Arquitetura russa original
  3. Arquitetura licenciada
  4. Possibilidade de produção na Rússia ou no exterior
  5. Pelo menos produção em pequena escala
  6. Nós incluímos a primeira menção

A partir desses dados, podemos distinguir os principais anos de transição para os novos. os processos
.
197410587–
1977658080
1982318011
19891.51847286
1991118761
1998500MCST R80
2001350MCST R150
2004130MCST R500
201090MCST R1000
201465-4
201528-8

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


Acabou sendo conveniente desenhar gráficos por dois motivos - atraso em anos e atraso em vários termos numéricos. Observarei imediatamente: os gráficos refletem a capacidade de produzir (não importa onde) os necessários. processo, e não o número de dispositivos fabricados, mas a condição é pelo menos produção em pequena escala.

imagem

O gráfico de atraso em anos mostra a taxa de atraso na transição para novos processos tecnológicos. As transições são raras e bruscas, a partir das quais os processadores têm tempo para envelhecer. Assim, em 1997, o atraso atingiu seu pico, pois na época a Rússia só podia produzir processadores para eles. Processo de 1 mícron, que apareceu pela primeira vez em 1985, ou seja, há 12 anos em relação a 1997.

imagem

O segundo gráfico é mais interessante porque exibe o atraso para eles. processo em vários termos numéricos. O atraso máximo não cai nos anos 90, como você poderia esperar, mas em 2014, quando o Elbrus 4C sai com 65 nm (os líderes já dominam 14 nm), verifica-se que o processador russo era "4,6 vezes" maior. No entanto, já em 2015, com o advento dos processadores Elbrus 8C e Baikal de 32 nm, o atraso é reduzido para 2 vezes. A separação mínima de concorrentes ocorreu em 1991-1993 (apenas 1,3 vezes) e 2004-2005 (1,4 vezes).

Uma pequena perspectiva sobre a história e as causas dos altos e baixos


Os primeiros processadores soviéticos fabricados por esses. O processo de 10 mícrons apareceu em 1974. Esta foi a série K587, comissionada 3 anos depois dos seus análogos.

Três anos depois, em 1977, a série K580, clone i8080, fabricada por aqueles. Processo de 6 mícrons. Um dos primeiros modelos é o K580IK80. Depois disso, muitos processadores para essa tecnologia foram lançados. processo. Surpreendentemente, quase todos eles eram clones de empresas ocidentais.

A transição para 3 μm foi realizada apenas em 1982, com o advento do processador K1801VM1.

Nos anos 80, quando os Estados Unidos impuseram sanções contra a URSS, o desenvolvimento da indústria eletrônica no país diminuiu significativamente. As sanções tinham a seguinte disposição:
Proibir remessas de tecnologia: nada mais complicado que o IBM 360 (1964)

No entanto, a transição para 1,5 μm foi feita em 1989 com o advento do KR1847VM286, uma cópia do i286, e em 1991 eles mudaram para 1 μm - L1876VM1 (i386). Então a URSS era inferior aos concorrentes naqueles. processar apenas 1,3 vezes. Este foi o melhor resultado em toda a história da Rússia / URSS.

Infelizmente, nos 7 anos seguintes, a situação começou a se degradar. As razões que todos sabemos são a crise econômica e a instabilidade política.

Em 1997, as empresas russas não podiam produzir nada mais complicado do que uma cópia do i386, o atraso era de 12 anos. O país que acabou de acordar de choques não conseguiu superar a barreira na forma de várias gerações de processadores de forma independente, portanto, tendo projetado seu novo processador R80 para eles. Processo de 0,5 mícron na arquitetura SPARC, o MTsST iniciou a produção na França.

Em grandes quantidades, o R80 e sua versão ligeiramente melhorada do R100 não foram produzidos - mas ainda assim foi um verdadeiro avanço para a Rússia. Após 3 anos, com base nisso, um R150 (350 nm) mais moderno foi desenvolvido - entrou em série e a produção foi estabelecida em Taiwan.

Outros eventos se desenvolveram muito mais dinamicamente - em 2004 a transição para 130 nm (R500) e em 2010 para 90 mícrons (R1000). A produção foi transferida de Taiwan para Zelenograd, perto de Moscou, o que é muito importante, pois antes não havia instalações na Rússia capazes de funcionar de acordo com essas necessidades. processos.

Em abril de 2014, o ICTS introduziu 4 Elbrus-4C nucleares, fabricados com tecnologia de 65 nm. E embora isso, dada a capacidade de produzir na Rússia, tenha sido um avanço real, ainda era um produto que estava 8 anos atrás dos concorrentes.

No início de 2015, o MCST lançou o 8º Elbrus-8C nuclear, fabricado com tecnologia de 28 nm. Quase ao mesmo tempo, a empresa de plataforma T anunciou seu processador Baikal de 28 nm, baseado no ARM Cortex A57 licenciado.

Sumário


Com base em 2 gráficos, as seguintes conclusões podem ser feitas com relação à indústria microeletrônica soviética e russa:
1) Apesar do fato de o ritmo de transição para novos processos tecnológicos na Rússia antes de 2014 em comparação com a URSS ter aumentado ligeiramente, o atraso para eles. processo aumentou em média.
2) O atraso tecnológico, embora bastante grande, é menor do que muitos imaginam.
3) Se você contar apenas com processadores fabricados na Rússia, a imagem será um pouco pior. No entanto, muitos países têm experiência na produção de seus processadores em outros países. Além disso, o fabricante ganha apenas 10-15%.

Uma análise do futuro próximo sugere que o atraso até 2020 por ano será fixado por 4-5 anos. No plano MSCT para o desenvolvimento de microeletrônica para 2018, está prevista uma transição para 16 nm (14 nm já está sendo dominada pelos concorrentes), até 2020 uma transição para 10 nm (o mesmo que os concorrentes em 2016).

Provavelmente, para um desenvolvimento mais dinâmico, são necessários investimentos muito maiores e um plano de negócios, construído não em ordens de defesa, mas em um consumidor comum.

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