Совсем забегался я со всякими делами, да так, что забыл написать о конференции компании "СВД Встраиваемые Системы", которую мне удалось посетить в конце ноября 2019 г. Конференция "Технологии QNX и КПДА в России" проходила в Санкт-Петербурге, и была посвящена (как можно догадаться по компании-организатору) операционной системе Нейтрино / QNX Neutrino и программной платформе КПДА.

Для затравки, небольшое видео из демо-зоны:

Электроника в России

Многие русскоязычные пользователи компьютеров, ноутбков и мобильных телефонов хорошо знают иностранных производителей электроники: гигантов Samsung, Huawei, Apple, HP, IBM и иже с ними. Но совершенно не представляют, какое движение в мире железа и софта происходит в России. Оно и понятно, так как большинство оборудования, производимого на наших предприятиях, относится к специальному, военному либо промышленному назначению. В нашей культуре не принятно публично сообщать о ведущихся разработках, мы традиционно секретничаем, а прерогатива объявлять о достижениях негласно отдана на самый верх. В результате имеем то, что имеем: полное безразличие общественности к отечественному оборудованию, потому что о том, что оно есть и развивается, мало кто знает.

Наличие узкоспециализированных семинаров немного решает эту проблему, позволяя коллегам из смежных областей встречаться и понимать масштабы производственной деятельности. Но хотелось бы, чтобы это понимание формировалось у более широкого круга заинтересованных людей, потому что без него российский производственный контур микроэлектроники выглядит совсем уж уныло, что, в конечном итоге, приводит к появляению "всепропальных" настроений. А неуклюжие попытки официальных СМИ рассказать о "новых, уникальных, не имеющих аналогов в мире" технологиях, вместо ура-патриотизма давно уже вызывают только раздражение общественности. Вот в таком дурдоме мы живем. Изменится ли когда-нибудь информационный фон вокруг российской электроники? Я пока предпосылок к этому не вижу.

Что касается питерской конференции, то проведена она была на очень высоком уровне. Плотность докладов была такой, что было организовано два параллельных конференц-зала. Утренний и обеденный кофе-брейки были за счет организаторов, участие бесплатное.

Все доклады на конференции были ориентированы на применение защищенной ОС реального времени (ЗОСРВ) "Нейтрино" в промышленных изделиях, изделиях военного и специального назначения. Демонстрировалась новая версия IDE (традиционно, на базе Eclipse). В качестве аппаратных платформ, в демо-зоне были выставлены отечественные микропроцессоры семейств "КОМДИВ", "Мультикор", "Байкал", "Эльбрус". Соответственно, на конференции в той или иной степени обсуждались разработки компаний:

• ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН,
• ОАО НПЦ "ЭЛВИС",
• АО "МЦСТ",
• ПАО ИНЭУМ им. И. С. Брука
• ЗАО "НПЦ "Аквамарин"
• ЗАО "НПФ "ДОЛОМАНТ",
• ЗАО "Скан Инжиниринг Телеком",
• ЗАО "РТСофт",
• ООО "АТРИ",
• ОАО "НКБ ВС",
• ООО "Московский завод "Физприбор",
• ПФ ФГУП "НТЦ «АТЛАС",
• ГК "Снабжение"

и прочих производителей ПО и оборудования (извиняюсь, если кого не вспомнил).

Да, разработки, с которыми имеют дело отечественные компании, не без оснований являются реально кроссплатформенными продуктами. ОС "Нейтрино" компилируется под архитектуры ARM, MIPS, x86, Эльбрус, PowerPC. Традиционно, в качестве базового ПО широко используется свободное программное обеспечение (СПО). Такое положение дел гарантирует, что для операционной системы и ее ПО нет так называемой "лочки на аппаратного вендора", что обеспечивает свободу разработки и применения. Для ОС "Нейтрино" единственное ограничение осталось в юридическом поле: несмотря на то, что исходники QNX открыты и доступны для компании "СВД Встроенные системы" (на западе более известной как SWD Software Ltd.), владельцем кода является канадская компания QNX Software Systems (QSS). И это проблема: программисты уровня ядра в российской компании есть, прикладники и прочие компетенции тоже имеются, нет только независимого владения кодом, что выливается, как минимум, в обязательные лицензионные отчисления.

Однако, меня на данной конференции больше интересовала не ОС "Нейтрино", а платформа "Эльбрус" с одноименным микропроцессором общего назначения с архитектурой VLIW. Мы с коллегами рассматривали возможность использования вычислительных модулей с микропроцессорами "Эльбрус-4С" и "Эльбрус-8С" (СВ) в продукции нашего предприятия.

Прикосновение к легенде

Я давно присматриваюсь к Эльбрусу как к доверенной аппаратной платформе для запуска специализированного ПО. Я потихоньку собираю различные научные материалы о платформе Эльбрус, время от времени появляющиеся в Сети.

До некоторого момента у меня была убежденность в том, что микропроцессор, имеющий в своей родословной числодробилки, не может стать полноценным микропроцессором общего назначения. Но разработчики Эльбруса долго и упорно развивают свою технологию, и сейчас я вижу, что их технология созрела. Да, они доточили свое железо и компилятор до того состояния, когда код средней паршивости может исполняться с приемлемой скоростью. А при проведении оптимизаций под платформу, вычисления могут производиться с рекодными соотношениями Вт/флопс.

Многие вещи в Эльбрусах действительно прорывные. Одно только создание трех отдельных стеков вместо одного (как в x86-архитектуре), повышает безопасность системы в разы. Классическое переполнение буфера в стековом кадре и перезапись адреса возврата в Эльбрусе просто невозможно, потому что для адресов возврата аппаратно выделен отдельный стек. Казалось бы, решение очевидное, но тот же Intel до сих пор такую технологию не продвинул, заодно продолжая пичкать пользователей уязвимостями Meltdown и Spectre.

У процессоров линейки Эльбрус есть много других уникальных возможностей: двоичный транслятор, позволяющий эмулировать любую стороннюю аппаратную архитектуру; аппаратная отладка и защищенный режим, позволяющий на аппаратном уровне находить ошибки в програмном обеспечении; уникальный компилятор, позволяющий плотно набивать длинный конвейер и делать распараллеливание циклов "со сдвигом" и прочие весьма крутые вещи. Но для рынка единственное общее мерило есть и остается именно производительность микропроцессора. И Эльбрус вышел на общемировые показатели только с недавним появляеним векторного процессора Эльбрус-8 СВ (ближайшие аналоги по производительности - Intel Xeon E5-2609 v3 / Intel Xeon E7-4850 v4).

На питерской конференции, в демо-зоне, было несколько изделий АО "МЦСТ" и других производителей с различными процессорами семейства Эльбрус. Сразу бросалась в глаза рабочая станция Эльбрус 801-PC с восьмиядерным процессором Эльбрус-8С:

На этой станции была запущена ОС Нейтрино. На фото видна демонстрационная программа, сделанная на фреймверке Qt с применением технологии QML. Судя по элементам управления, программа заточена на touch-интерфейс. При наведении на рабочую область программы курсор мышки начинал лагать, видимо, это связано с дубовой графической подсистемой Нейтрино, которую сейчас в СВД активно допиливают до более современного состояния. Но сама программа работала бодро, окошки переключались, в терминале никаких задержек не чуствовалось, утилита top никаких ужасающих нагрузок на систему не показывала.

Рядом стояла рабочая станция в форм-факторе Мини с микропроцессором попроще - Эльбрус-1С+ (на фото черная коробочка слева):

К встроенной видяшке этого компьютера было подключено два монитора с большими разрешениями, и на них выводились крутящиеся 3D Gears и какая-то шевелящаяся медуза. Все крутилось плавно, без видимых залипаний.

Точно такой же вычислительный модуль, но в промышленном корпусе с мощными байонетными разъемами стоял на соседнем столе. На нем крутилась СКАДА-система "Фокус":

Больше всего мне понравились защищенный ноутбук НБ-15 с процессором Эльбрус-1С+ производства НПЦ "Аквамарин" и планшет в защищенном исполнении от ГК "Снабжение", у которого я так и не смог найти даже названия.

Не многие знают, но в российских сертифицированных реалиях очень сложно найти человеческую сертифицированную клавиатуру. Те, что есть, имеют такие дубовые кнопки с максимально возможной жесткостью металлического подпружиненного контакта, что враг вообще не сможет набрать пароль, даже если узнает его. Однако клавиатура этого ноутбука очень даже порадовала. Прорезиненные кнопки нажимались легко, не перекашивались и не залипали. Удобно сделана защелкивающаяся ручка. Ноутбук выглядит достаточно брутально, в довершение образа, в момент демонстрации, на экране крутилась трехмерная модель твердотельного коня.

Защищенный планшет без названия от ГК "Снабжение" с процессором Эльбрус-1С+ - это штучные изделия, с большой долей ручного труда при сборке. В интернете я смог найти упоминание об этом планшете в 2018 году, но тогда он имел другой корпус с вертикальным рядом цифровых кнопок с левой стороны:

Но на кадрах из видео видно, что планшет уже получил другой корпус:

Что самое интересное, в рекламных буклетах данный планшет имеет третий вид корпуса, и там же отмечены рабочие характеристики: диагональ 12", IP68 до 2м под водой, диапазон рабочих температур от -40C до +55C. В общем, это очень загадочное устройство без официального названия.

МЦСТ и связь с общественностью

На конференции мне удалось пообщаться с представителем компании МЦСТ Максимом Горшениным, который известен своим ютуб-каналом о процессорах линейки Эльбрус. Выяснилось, что МЦСТ открыто к любым формам сотрудничества с производственными предприятиями России и даже может безвоздмездно предоставлять для тестов свои вычислительные устройства (естественно, по спецсоглашению и на ограниченное время). В любом случае, имеется возможность утащить на свое предприятие ВК с Эльбрусом, покрутить его у себя, скомпилировать свое ПО и в явном виде оценить, как оно работает. Предоставить могут устройство с любым выпускаемым процессором из каталога предприятия.

Компания МЦСТ, помимо поддержки собственной Linux-based операционой системы "Эльбрус ОС", плотно работает с производителями других Linux-based операционок: "Астра Линукс" и "Базальт ОС". По моему мнению, наличие нескольких операционок для одной аппаратной платформы - это еще один признак зрелости технологии. И очень бы хотелось, чтобы эти технологии наконец стали доступны в гражданском секторе для простых физических лиц. МЦСТ, мы ждем!

Ну и напоследок, обязательное селфи с выставки:

На этом отчет закончен. Всем удачи!