Новая эра российской микроэлектроники: представлен процессор Baikal-S

На прошедшей неделе достаточно незаметно для прессы произошло эпохальное событие в истории российской микроэлектроники – 15 декабря на ежегодной конференции компании Байкал Электроникс был представлен процессор серверного класса Baikal-S. Пока широкая общественность бурно обсуждала отчёт о тестировании Сбербанком серверов на базе Эльбрус-8С, смакуя различные детали этой горячей истории, люди, чуть более погруженные в индустрию, с нетерпением ждали анонса Baikal-S.

Почему так? Чем же так эпохален этот процессор?

Может быть, он безоговорочно рвёт на тестах конкурентов из Intel/AMD, заставляя менеджеров данных компаний лихорадочно учить кириллицу? Нет, это вполне себе «средненький» серверный процессор уровне Intel Xeon Gold 6148 или того же злополучного Intel Xeon Gold 6230.

Возможно, у него есть какие-то невообразимые новинки в функционале, до которых не смог  додуматься никто в мире? Опять-таки нет, функционал процессора абсолютно стандартен и соответствует аналогичным решениям на базе архитектуры ArmV8.

В чём же тогда уникальность данного процессора, в чём прорыв, спросит читатель? Ответ очень прост – именно в том, что это первый в новейшей истории России конкурентноспособный general-purpose high performance CPU. Причём конкурентноспособный во всех смыслах – по цене, по производительности, по потребляемой мощности. Никаких уникальностей и «аналоговнет». Просто хороший чип, способный достойно соревноваться с конкурентами, с понятными рыночной нишей и перспективами. На конференции Baikal-S был назван (абсолютно верно на мой взгляд) «рабочей лошадкой». Это та самая «рабочая лошадка», которая в состоянии заменить сотни тысяч и миллионы процессоров уровня Xeon, работающих сейчас в датацентрах и на предприятиях всей России(и не только). И сделать это так, чтобы слово «импортозамещение» вызывало у людей не ухмылку и чувство неполноценности, а гордость за страну.

Давайте кратко посмотрим на характеристики данного процессора: архитектура ArmV8, 48 ядер микроархитектуры Cortex-A75, частота ядер 2-2.5 ГГц, техпроцесс 16нм TSMC, TDP 120 Вт. Больше технических подробностей здесь.  

Примерно так Baikal-S выглядит по сравнению с конкурентами по версии его создателей:

Я постарался агрегировать опубликованные данные по Baikal-S (пока пусть и предварительные, на тех же SpecCPU 2017 результаты, очевидно, подрастут) и сравнить их с аналогами/конкурентами, как отечественными, так и зарубежными. Из отечественных в сравнении представлены Эльбрус-8СВ и Эльбрус-16С, т.к. это по сути единственные аналоги, метящие в ту же нишу, что и Baikal-S, а также Baikal-M, чтобы была видна динамика развития. Из импортных процессоров за основу выбран Intel Xeon Gold 6148, т.к. на конференции сравнение шло в основном с данным процессором и по нему имеется широкий набор результатов бенчмарков. В некоторых случаях для Байкал-S на 2.5 ГГц и Эльбрус-16С были использованы оценочные данные, за неимением фактических, но погрешность в цифрах там должна быть небольшая. Все "попугаи" относятся к категории "больше-лучше". Получилось примерно так:

Видно, что заявления представителей Байкал Электроникс соответствуют действительности и суммарная производительность чипа вполне на уровне стоковых Intel Xeon Gold 6148 (с кучей оговорок, конечно, когда речь идёт о такой зыбкой материи, как измерение производительности). Правда надо понимать, что процессор от фирмы Intel имеет возможность турбобуста, и в приложениях, чувствительных к скорости однопоточного исполнения, будет иметь существенное преимущество.  Но при полной нагрузке на сервер за счёт количества ядер Baikal-S сможет отыграть гандикап.

Также не могу не отметить данный слайд с презентации:

Он важен тем, что переход на новое железо, тем более другой архитектуры, это в первую боль по переносу/портированию/доступности программного обеспечения. Будущие сервера на базе процессора Baikal-S могут в полной мере пользоваться преимуществом широкой экосистемы архитектуры Arm (пусть пока и уступающей программной экосистеме x86).

Безусловно, полноценно об успехе любого процессора говорят не красивые презентации или цифры бенчмарков, а количество продаж в штуках и рублях. В этом плане процессору Baikal-S предстоит проделать ещё большой путь, а у коллектива Байкал Электроникс и его партнеров будет много работы. Но всё, чтобы начать измерять количество продаж в сотнях тысяч, у Baikal-S есть.

С наступающим 2022-ым годом! Для отечественной индустрии микроэлектроники он будет, без сомнения, крайне интересным и насыщенным!