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:
Сравнение Baikal-S с аналогами
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:
Baikal-M | Baikal-S, 2 ГГц | Baikal-S, 2.5 ГГц | Эльбрус 8СВ | Эльбрус 16С | Intel Xeon Gold 6148 | |
SpecCPU Int 2017 | 7,92 | 71,5 | 88 | 10,68 | 24,5 | 100 |
SpecCPU FP 2017 | 8,01 | 80,4 | 99 | 16.55 | 43 | 100 |
Coremark | 66195 | 650000 | 799500 | 43008 | 76232 | 455000 |
Whetstone | 16477 | 230000 | 282900 | 16495 | 43184 | 162500 |
7zip, Decompress | 11557 | 108000 | 132840 | 13638 | 33490 | 97000 |
Geekbench 5, st | 217 | 405 | 498 | 159 (x86) | 211 (x86) | 838 |
Geekbench 5, mt | 1524 | 13671 | 17000 | 1100 (x86) | 2926 (x86) | 13389 |
Публичная цена | $3000 | $3072 |
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:
Программная экосистема
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!