Диссертация (1090013), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Предлагаемый таким производителем бортовойсуперкомпьютер «ГРИФОН» имеет стопроцентное импортозамещение, среднийпоказательлокализациипроизводстваиблизкийкнулюпоказательэффективности инноваций. Такие показатели разработок позволяют выпускатьконкурентоспособнуюпродукциювнутристраны,носкореевсего,недостаточны для значимого успеха на внешних рынках.Другимпримеромявляетсяпродукцияпроизводителяроссийскихсуперкомпьютеров - ОАО «Т-Платформы» [3].
Этот производитель предлагаеткачественный сервис, оригинальное компактное размещений вычислительныхмодулей (blade servers) на основе новейших процессоров фирмы Intel, ноиспользует контрактное производство и возможно зарубежную разработкувычислительных модулей. Суперкомпьютер от такого производителя имеетстопроцентноеимпортозамещение,среднийпоказательэффективностиинноваций, но близкий к нулю показатель локализации производства. Такиепоказатели разработок позволяют конкурировать как внутри страны, так и зарубежом. Предположительно из-за продаж суперкомпьютеров российскимпотребителям, связанным с разработками ядерного оружия, в отношении ОАО«Т-Платформы» были введен строгий контроль или фактический запрет напоставки электронных компонент из-за нарушений правил экспортногоконтроля США (Export Administrations Regulations, EAR).
Строгий контрольэкспортной продукции зачастую равносилен закрытию бизнеса, посколькупроизводитель вычислительной техники попадает в список организаций,26действия которых направлены против безопасности или интересов США [4].Несмотря на то, что ОАО «Т-Платформы» находились в таком списке менеегода, процедура исключения из списка потребовала предоставления даннымпроизводителем конфиденциальной информации о своем бизнесе, что можетпротиворечить интересам их российских заказчиков.1.1.3 Экспортный контроль и индикаторы планированияСистема экспортного контроля США с 2010 года претерпевает измененияс целью минимизировать ограничения для полупроводниковой электроннойпромышленности, но с одновременным эффективным повышением контролянад наиболее важными из электронных компонент [5].
Многим странам, в томчисле России, ограничивается применение коммерческой вычислительнойтехники и комплектующих для ряда специальных применений. В частности,правиламиограничиваетсяиспользованиекоммерческихкомпонент и полупроводниковых кристаллов в системахэлектронныхвооружения,включающего любые ракетные комплексы и системы.Важность контроля над коммерческими поставками иллюстрируется темфактом,чтотакиепоставкипозволяютминимизироватьзатраты.Всоответствии с правилами государственных закупок США (Federal AcquisitionRegulation System) для большинства ведомств обязательно применениевычислительных устройств коммерческого применения (Commercial Off-TheShelf) в случае соблюдения возможных условий: требований по надежности исервису, обеспечения долгосрочных поставок, информационной безопасности[6].В последнее время правила экспортного контроля стали широкораспространяться на современные фабрики и их инфраструктуру, путем запретана создание специальных изделий двойного назначения [7].
В то же время,импортозамещение многих зарубежных электронных компонент продукциейроссийской разработки (с полным циклом изготовления) невозможно из-за27технологического отставания существующих фабрик и их инфраструктуры.Такое положение обусловлено также тем, что оборудование для рядапередовых технологий также попадает под ограничения экспортного контроля[8]. Другой проблемой является то, что для небольшого спроса на микросхемыснетипичнымтемпературнымдиапазономработоспособностиилирадиационной стойкостью требуются специализированные технологическиепроцессы.
Существует устойчивый спрос из-за ограничений экспортногоконтроля, но объема такого спроса без выпуска микросхем массовогоприменения недостаточно для непрерывной загрузки современных фабрик.С целью развития высокотехнологичных отраслей необходимо, чтобыроссийскиеразработкиперспективныхэлектронныхкомпонентбыливостребованы при создании широкого спектра модулей и систем. В текущейситуации — это невозможно без определённого протекционизма. Дляграмотного выстраивания системы государственной поддержки, в сложившейсянепростой ситуации целесообразно выделить основные направления развития ииндикаторы для оценки разработок вычислительных устройств.При этом следует учитывать, что из-за технологического отставанияроссийских фабрик сложно или невозможно получить на них продукцию схарактеристиками,приемлемымиинформационнойинфраструктурыдлярешенияоргановзадачпогосударственнойсозданиювласти,современного вооружения или стратегических производств.
В связи с этим,ведущие российские производители вычислительной техники ведут полныйциклразработкисложно-функциональныхэлектронныхкомпонентовспоследующим их изготовлением на передовых зарубежных фабриках.С точки зрения информационной безопасности, важно выделитьприоритет развития доверенных вычислительных устройств.
Требованиедоверенности не ограничивает разработчиков в выборе площадки дляпроизводства, позволяя достигать конкурентного уровня характеристик28продукции при сохранении её применимости для решения задач, значимых сточки зрения государства.Предлагается выделить следующие или направления государственнойподдержки или индикаторы планирования:1. развитие доверенных систем различного назначения и их повсеместноевнедрение;2. развитиесобственныхархитектурилидоверенныхплатформсобоснованием их эффективности;3. развитие и внедрение программного обеспечения российской разработкиили доверенного программного обеспечения;4.
применение продукции российской разработки, а также возможногороссийского изготовления вместо импортных электронных компонент,попадающих под ограничения экспортного контроля;5. обеспечение значительных объемов выпуска и качественного сервисногообслуживания импортозамещающих вычислительных систем.1.1.4 Классификация электронных компонентСовременный модуль на основе микросхемы многоядерного процессорасостоит из порядка сотни типов компонентов. Примерно половина типов - это,как правило, чип-компоненты в виде резисторов и конденсаторов различныхноминалов.Изоставшейсяполовиныприблизительнотреть—этосоединители, треть — это источники питания и микросхемы системысинхронизации, а оставшаяся треть - процессоры или другие системы накристалле (SoC) высокой степени интеграции.
Необходимыми компонентамидля вычислительных комплексов являются также соединители и датчики всоставе корпусов, соответствующих современным стандартам. К электроннымкомпонентам вычислительных комплексов можно отнести жесткие диски,дисплеи или видеомониторы. Как правило, элементы СВЧ электроники,29первичной обработки информации и силовой электроники в областивычислительной техники не рассматриваются.Опыт разработки вычислительных комплексов показывает возможностьунификации лишь размеров и типов корпусов для нескольких компонент смалым числом выводов (<50): дискретной логики, чип-компонент, разъемовстандартных интерфейсов, микросхем синхронизации и источников питания.Электромагнитные, тепловые характеристики, вес, показатели надежностикомпонентунификациисовершенствуются.неСуществуетподлежат,основнаяпосколькутенденциянепрерывносовершенствованияхарактеристик компонент при повышении быстродействия или пропускнойспособности.
Можно выделить девять фиксированных классов компонент илисмежных направлений развития, представленных в таблице 1.НаименованиекомплектующихизделийКласс 1.Микросхемыпроцессоров,включаяконтроллеры имедиапроцессоры.Класс 2.МикросхемыпрограммируемойлогикиКласс 3.Микросхемыподдержкисетевыхинтерфейсов исоединенийКласс 4. Модулии микросхемыпамяти, жесткиедиски (ОЗУ, ПЗУ,жесткие диски).Класс 5.Высокочастотныесоединители иАнализ на ближайшие 5-10 лет ( с 2015 года)Передовые /перспективныетехнологииКМОП 20 нм,FinFET, Tri-Gate14 нм, LTCC,(HITCE), FlipChip, 3D-TSV т.д./ GaN, графенКМОП 28 нм иниже, Flip Chip,3D-TSV т.д.Wi-Fi, Infiniband,GbE, 10GbE / 100GbE, лазерныесветодиоды и т.дDRAM, NVRAM,FLASH, NAND\NOR\ MLCFLASH /мемристорнаяпамятьОбработкапластика, литьефрезеровка и т.д\Подсистемавычислит.техникиПроцессорныеядра,интерфейсыпамяти и вводавыводаВедущиепоставщики намировом рынкеIntel, AMD,IBM, Samsung(ARM) и т.д.Ограничениедоступа /тенденция5 / безизмененийОбработкасигналов, спец.вычисления иввод-выводСетевыемаршрутизаторы, трансиверы,сетевые картыXilinx,Altera(Intel) ит.д5 / безизмененийCisco, HP,Mellanox, NEC,Marvell и т.д.4/увеличениеОперативнаяпамять, ПЗУзагрузчика,жесткие дискиMicron,Samsung,Kingston, Atmelи т.д.3/увеличениеВысокочастотный ввод-вывод,обеспечениеMolex, TycoElectronics,Amphenol и т.д.1/увеличение30кабели.оптическиеприемопередатчикиКласс 6.МОП, КМОП иМикросхемыдругие структурыгенерации\синтеза на основе GaAs,\ управленияGaN / графен, т.д.частотой,источникипитания, датчикии т.д.Класс 7.LCD / OLED,Мониторы,EINK, графен, т.ддисплеи.Класс 8.
КорпусаОбработкас элементамиматериалов, литьеохлаждения,фрезеровка, 3Dконтроля ипечать и т.дзащиты.Класс 9.ОбработкаДискретнаяматериалов, литьелогика,фрезеровка, 3Dстандартныепечать и т.д.кабели и разъемыввода-вывода,буферы, чипкомпоненты ит.д.стойкости квоздействиям.Системапитания исинхронизацииAnalog Devices,Texas Instr.,Linear Tech.,IDT, Maxim1 / безизмененийДисплеи,мониторыSamsung, EINK,LG.1 / безизмененийСистемахраненияданныхCurtiss-Wright,Kontron, Elma,Hartmann, SIE ит.д.2/увеличениеСтандартныйввод-вывод,низкочастотнаяобработка,системапитания.TexasInstruments,AVX, Foxconn,Molex, TycoElectronics, ит.д1 / безизмененийТаблица 1. Классы электронных компонент для вычислительных устройств.У каждого из представленных классов приведена оценка ограничениядоступа импортных компонент для специального применения. Оценкаограничения при поставках электронных компонентов иностранной разработкии изготовления проведена с учетом практики их приобретения и представленапо следующей пятибалльной шкале:1.
нет юридических соглашений по ограничению и опроса насчет областиприменения;2. нет юридических соглашений по ограничению, но есть опрос насчетобласти применения;3. есть юридические соглашения по ограничению области применения унескольких ведущих поставщиков;314. есть юридические соглашения по ограничению области применения убольшинства ведущих поставщиков;5. есть юридические соглашения по ограничению области применения у всехведущих поставщиков.Для создания доверенных вычислительных комплексов общего назначениядостаточно следующего:примененияцентральногопроцессора(ов)российскойразработкисобязательным условием полной локализации разработки универсальныхвычислительных ядер;примененияконтроллеровпериферийныхинтерфейсовроссийскойразработки, прежде всего сетевых контроллеров и контроллеров дисков.При этом допустимо использование покупных встроенных функциональныхблоков широкого применения, но с инспекцией их высокоуровневогологического описания на языке Verilog/VHDL.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
