Российский инженер и ученый Борис Бабаян вместе с сыном Евгением работает над проектом по созданию чипа на новой архитектуре «Эльбрус-Б». Планируется, что чип на ней появится к 2027 г. Особенность архитектуры состоит в параллелизме вычислений. По заверению разработчиков, она будет превосходить именитые иностранные архитектуры «в 30-200 раз».
Как выяснил CNews, к 2027 г. в России планируют выпустить первый чип на новой отечественной архитектуре «Эльбрус-Б». Над его разработкой трудятся Борис Бабаян и его сын Евгений Бабаян. Об этом они рассказали на Стратегической сессии пространства экономического сотрудничества в Москве в апреле 2025 г.
«Эльбрус-Б» — это параллельная вычислительная система, состоящая из алгоритмического языка, операционной системы и аппаратной архитектуры микропроцессора. Эта архитектура разрабатывается как открытая с возможностью привлечения к работе всех заинтересованных участников, в том числе зарубежных.
«Архитектура параллельной системы позволяет обеспечить мощность в 30-200 раз большую, чем зарубежные аналоги на аналогичных технологических нормах», — рассказал CNews Евгений Бабаян. Это достигается за счет способности решать большое количество не связанных между собой вычислительных задач одновременно.
По словам Бабаяна, мощность микропроцессора «Эльбрус-Б», произведенного на технологии 90 нанометров (нм), сопоставима с мощностью зарубежного процессора (RISC-V, X86, PowerPC, ARM), произведенного по технологии 14 нм. А мощность процессора «Эльбрус-Б», произведенного на технологии 5 нм, «вообще вряд ли будет достигнута когда-либо на зарубежных архитектурах».
Для новой архитектуры разрабатывается язык программирования «Эль-22», включающего полный параллелизм вычислений.
В сентябре 2023 г. «Коммерсант» сообщал, что Евгений Бабаян, советник главы госкорпорации «Ростех», ищет инвесторов, готовых вложить 30 млрд руб. в новый процессор. Проект предполагалось реализовать за три года. Тогда технических деталей проекта названо не было.
Стоит отметить, что проект «Эльбрус-Б» не связан с разработчиками процессоров «Эльбрус» компанией МЦСТ. Представители МЦСТ сообщили, что они не в курсе инициативы.
Параллельная система обеспечивает практически полную защищенность вычислительного процесса и данных и не подвержена внешнему воздействию, а также предоставляет уникальные возможности безошибочного программирования, отметил Бабаян.
«Архитектура параллельной системы является предельно возможной по мощности за все время развития вычислительной техники и ее характеристики будут только улучшаться по мере развития электронных технологий», — заверяет Бабаян.
Как рассказал Евгений Бабаян, проект «Эльбрус-Б» стартовал в 2022 г. Сейчас созданы организационные структуры в России и подписаны соглашения с зарубежными заинтересованными партнерами. Также привлекаются «ведущие университеты и научно-исследовательские институты России и дружественных зарубежных стран».
Сейчас первый этап проекта завершен, и команда приступает ко второму этапу, согласно презентации.
«Запланировано во второй половине 2025 года расширение круга специалистов включая инженеров, менеджеров специалистов по международной деятельности», — отметил он.
По его словам, «уже высказали письменную заинтересованность принять участие в проекте "Эльбрус-Б" ряд стран в том числе Индия». Как сообщал Евгений на Стратегической сессии, с Индией уже подписано соглашений «на 2 миллиарда долларов». Подробностей соглашений Бабаян не приводит.
«Проект "Эльбрус-Б" дает импульс практически всем проектам для достижения Национальных целей поставленных Президентом Российской Федерации», — заверяет Евгений Бабаян. По его мнению, проект решит задачу и с достижением к 2030 г. совокупной мощности отечественных суперкомпьютеров не менее чем в 10 раз с дальнейшим обеспечением технологического суверенитета Российской Федерации.
Эксперты смотрят достаточно скептически на проект. Проблема новых архитектур в создании экосистемы вокруг нее, пояснил CNews Сергей Шумилин, заместитель гендиректора по науке «ПКК Миландр».
«По моему мнению, в рамках текущих массовых кремниевых процессов выжато максимум производительности, и каких то прорывных архитектур уже не возможно создать (производительность х200), они будут либо не технологичными, либо много потребляющими, либо очень узко направленными только на один класс задач, а значит не массовыми и экономически не выгодными, — говорит он. — Начинают действовать уже непреодолимые физические ограничения».
Для успешности новая архитектура должна предполагать новую модель по созданию экосистемы (компиляторы, библиотеки, операционные системы и т.п.) как это сделано, например, в RISC-V, считает Шумилин.
Создание параллельной вычислительной системы — задача высокой сложности, особенно если она затрагивает не только аппаратную часть, но и язык программирования, и операционную систему, пояснил CNews собеседник среди разработчиков процессоров. По его словам, реализация проекта может столкнуться с рядом проблем.
«Одна из ключевых трудностей — это необходимость тесной интеграции между различными уровнями системы, — продолжает он. — Новый язык программирования (в данном случае — «Эль-22») должен быть не просто удобным для разработчика, но и максимально точно отражать особенности микропроцессора, чтобы компилятор мог эффективно использовать все возможности параллелизма. Это сложнее, чем может показаться: большинство современных языков абстрагируются от деталей исполнения, а здесь требуется обратное — максимальное приближение к железу».
Еще один вызов — управление ресурсами, отмечает собеседник. «Параллельные системы часто страдают от конфликтов доступа к памяти, задержек в коммуникации между ядрами и плохого баланса нагрузки, — продолжает он. — Даже теоретически мощная архитектура может на практике работать медленнее ожидаемой, если не решены эти проблемы. Заявления о том, что система способна почти полностью использовать свои ресурсы, звучат оптимистично, но требуют серьезного технического обоснования».
Однако эксперт отмечает востребованность параллельных вычислений. Современные задачи — от машинного обучения до моделирования физических процессов требуют огромных вычислительных мощностей, которые невозможно получить на базе классических последовательных архитектур. Именно поэтому такие направления, как GPU-вычисления, гетерогенные системы и даже квантовые подходы, активно развиваются, отмечает он.
«В этом контексте «Эльбрус-Б» выглядит как попытка создать решение, которое будет сочетать высокую производительность с автономностью от западных технологий. Это особенно важно в условиях текущих ограничений на импорт компонентов и ПО. Защищенная архитектура может быть интересна государственным структурам, оборонной сфере, научным лабораториям — тем, кто нуждается в надежных и контролируемых системах», — поясняет собеседник.
Для некоторых вычислений параллелизм дает значительный эффект, для других — почти никакого. Например, задачи с высокой степенью зависимости данных плохо поддаются распараллеливанию, и тогда заявленный прирост становится недостижимым, отмечает он.
Однако он выражает скепсис относительно внедрения архитектуры вне узкоспециализированных ниш. В этом собеседники сходятся: создание новой экосистемы — это большая проблема.
С 1956 по 1996 гг. Борис Бабаян работал в Институте точной механики и вычислительной техники имени С.А. Лебедева. Участвовал в разработке, создании и внедрении нескольких поколений отечественных вычислительных машин «Эльбрус».
Бабаян является специалистом в области разработки вычислительных средств. Вся его трудовая деятельность связана с созданием быстродействующих ЭВМ и вычислительных комплексов. Он также участвовал в разработке, создании и внедрении нескольких поколений отечественных вычислительных машин: «М-40», «5Э92б» и «Эльбрус 1, 2 и 3».
Бабаян являлся главным конструктором и главным архитектором опытно-конструкторской работы по созданию отечественного микропроцессора «Эльбрус 3М» и вычислительного комплекса «Эльбрус-3М1» на его основе. Микропроцессор предназначен для решения сложных вычислительных задач в интересах обеспечения информационной безопасности и технологической независимости России.
Борисом Бабаяном сформулирована и обоснована научная концепция высокопараллельной архитектуры микропроцессора «Эльбрус 3М» и соответствующего оптимизирующего компилятора, обеспечивающих высокий уровень логической скорости микропроцессора для любой технологии при заданном объеме оборудования, а также технология двоичной компиляции, которая обеспечивает поддержку двоичной совместимости при разработке радикально новых архитектур. Им лично были разработаны основополагающие принципы построения аппаратуры и компилятора, был предложен ряд конкретных технических решений, направленных на повышение эффективности их взаимодействия.
В 1992 г. Бабаян и Александр Ким основали ТОО «Московский центр SPARC-технологий» (МЦСТ).
В 1996 г. Борис Бабаян основал базовую кафедру «Вычислительные технологии» на факультете радиотехники и кибернетики МФТИ. С 2004 г. по 2016 г. возглавлял кафедру микропроцессорных технологий с базой в АО «Интел».
С 2004 г. являлся директором по архитектуре в АО «Интел», где занимался развитием и совершенствованием компьютерных архитектур, системного программного обеспечения, технологии информационной защиты, разработкой инновационных технологий. С должности ушел в январе 2022 г.
