Развитие российской микроэлектроники является одним из ключевых факторов достижения технологического суверенитета России. Как для социально-экономической сферы, так и в деле обеспечения обороноспособности страны необходимы современные отечественные продукты и решения в области информационных компьютерных технологий. Задачу их разработки и производства сегодня активно решают ведущие предприятия отрасли.
Осенью текущего года, в ходе своего выступления на форуме «Микроэлектроника-2024», председатель правительства РФ Михаил Мишустин отметил: «Важность развития отрасли понимали еще во времена Советского Союза. И при поддержке государственной власти тогда была создана передовая исследовательская и производственная инфраструктура, которая позволила разработать и наладить выпуск оригинальных изделий микроэлектроники. В первые постсоветские десятилетия акцент был смещен на решение других, не менее актуальных вопросов. Однако в последние годы положение дел стало быстро меняться.
В прошлом году на рынок был выведен целый ряд отечественных технологических решений. Стали появляться российские ноутбуки, мониторы, планшеты и другая техника. Не все они, конечно, еще полностью созданы здесь с нуля, но имеют уже значимую отечественную технологическую часть. Работы еще очень много. Текущий этап – переходный. Отрасль, находившаяся в системном упадке и отстающая от уровня развитых стран на десятки лет, преобразуется в действительно инновационную основу научно-технологического и экономического прогресса нашей страны на долгосрочную перспективу».
Председатель правительства не случайно упомянул опыт СССР. Этот опыт показывает, что для достижения национального суверенитета в области критических технологий, для производства оригинальных, то есть собственных, изделий требуются десятилетия усилий и сохранение преемственности. К счастью, в России есть предприятия, которые на протяжении не только последних лет, а фактически с 1990-х гг. сохраняли и развивали отечественную электронную промышленность.
Одним из них является НТЦ?«Модуль»?– ведущий российский дизайн-центр встраиваемой аппаратуры и микроэлектроники. Предприятие было создано еще во времена Советского Союза, в октябре ему исполнилось 34?года. Уже в конце 1990-х гг. НТЦ?«Модуль» приступил к разработке аппаратного обеспечения искусственных нейронных сетей, став первой и единственной в России компанией, работающей в данном направлении. В 1998?г. на предприятии был создан первый российский нейропроцессор. С тех пор «Модуль» выпустил несколько поколений процессоров и четыре поколения ядер.
НТЦ?«Модуль» разрабатывает и производит микропроцессоры и модули цифровой обработки сигналов на базе оригинальной векторно-матричной архитектуры NeuroMatrix®. В сопряжении с фирменными программными средствами разработки и реализации глубоких нейронных сетей NeuroMatrix Deep Learning (NMDL) аппаратные решения представляют собой универсальную нейросетевую платформу для широкого круга задач с применением искусственного интеллекта.
На прошедшем в сентябре VII Международном форуме «Российская энергетическая неделя» начальник службы проектов и внедрения НТЦ?«Модуль» Халиль Эль-Хажж рассказал о возможностях процессорной архитектуры NeuroMatrix для задач машинного обучения и компьютерного зрения, а также сценариях ее применения. Сегодня изделия НТЦ?«Модуль» (процессоры и платы на их базе) полностью пригодны для нишевых применений в системах безопасности, дефектоскопии, системах управления доступом и оптимизации производственных процессов за счет применения ИИ для обработки изображений, видео и другой цифровой информации.
Особенно актуальны программно-аппаратные комплексы НТЦ?«Модуль» при работе с чувствительными данными, например, информацией о местоположении важных объектов, с данными, отражающими состояние инфраструктуры объектов КИИ, при работе с биометрией и персональными данными и т.д. Применение в этой и подобных нишах зарубежной аппаратуры может привести к утечкам информации, поэтому здесь необходимы отечественные решения.
«Дорожная карта» развития продуктов на базе архитектуры NeuroMatrix включает новые современные нейропроцессоры, встраиваемые решения для задач технического зрения и автономизации техники; программно-аппаратные комплексы медицинского назначения; навигационные модули; радиационно-стойкие процессоры, аналоговую электронику и программируемые логические контроллеры.
Аппаратные и программные решения АО?НТЦ?«Модуль» успешно замещают зарубежные аналоги. В числе изделий – вычислительный сервер NM Desktop – доверенная рабочая станция на базе отечественных процессоров Эльбрус с модулями производства НТЦ?«Модуль». Применение доверенных вычислительных модулей на основе российской процессорной архитектуры дает возможность использовать рабочую станцию для особо важных задач, в том числе для работы с искусственным интеллектом ответственного применения.
Встраиваемый бортовой вычислитель NM Pilot предназначен для приема и обработки видеосигналов нейросетевыми алгоритмами и функциями машинного зрения. Блок может применяться, в том числе, в составе автомобильной специальной техники, промышленной и сельскохозяйственной техники. Аппаратная платформа для реализации искусственного интеллекта NeuroMatrix также лежит в основе нейросетевого комплекса для анализа МРТ, КТ и рентген-снимков, разрабатываемого НТЦ?«Модуль» совместно с НМХЦ им. Пирогова. Для промышленных предприятий НТЦ?«Модуль» выпускает программируемый логический контроллер с процессором K1888ВМ018 собственной разработки.
Как можно видеть, самостоятельно и совместно с партнерами НТЦ?«Модуль» создает программно-аппаратные комплексы различного назначения. Номенклатура изделий и круг партнерства постоянно расширяются. Так, 17?октября один из крупнейших российских производителей электроники?– Fplus – объявил о запуске производства серверов «Восход», оборудованных отечественными нейроускорителями NM Quad и NM Card mini, выпускаемыми компанией НТЦ?«Модуль». Системы будут использоваться для реализации обученных нейронных сетей, цифровой обработки сигналов и изображений.
Модуль NM Quad представляет собой специальный вычислитель на основе четырех многоядерных DSP?процессоров К1879ВМ8Я в форм-факторе двухслотовой карты расширения PCIe. Задействованы 64 ядра NeuroMatrix Core4 (FP32/64, 1000 МГц), производительность одного ядра FP32 составляет 512 GFLOP/s. Объем памяти DDR3L составляет 20 Гбайт. Сфера применения модуля NM Quad – нейронные сети и искусственный интеллект, специализированные высокопроизводительные вычислительные комплексы, системы цифровой обработки сигналов и изображений, облачная обработка данных, системы машинного зрения, суперкомпьютеры и серверы.
Модуль NM Card mini имеет однослотовое исполнение: конфигурация включает 16 ядер NeuroMatrix Core4 и 5 Гбайт памяти DDR3L. Сфера применения во многом пересекается со сферой применения NM Quad, но, по сравнению с ней, дополнена робототехникой, радиотехническими, телекоммуникационными и связными системами, комплексами автоматизации процессов производства. Оба изделия внесены в реестр отечественной продукции Минпромторга и совместимы с российской операционной системой Astra Linux.
Как сообщил управляющий партнер Fplus Алексей Мельников: «Мы видим большую потребность в таких продуктах для распознавания изображений, объектов и инцидентов, цифровой обработки сигналов и изображений для критической информационной инфраструктуры, где не должно использоваться оборудование западного производства, а также для работы с большими объемами секретных или персональных данных, где важна не скорость, а защищенная среда».
По мнению экспертов, данные решения будут востребованы в нишевых задачах, требующих выполнения уже обученных моделей искусственного интеллекта или обработки изображений и сигналов. Производство серверов «Восход» с нейроускорителями от компании НТЦ?«Модуль» Fplus планирует начать уже в 2025?г., на который запланирован выпуск 100 серверов с картой «Модуля». В 2026?г. предполагается выйти на уровень производства уже в тысячи «Восходов».
НТЦ?«Модуль» регулярно выводит на рынок новые образцы своей продукции. Так, на форуме «Микроэлектроника» компания продемонстрировала образцы-новинки в линейке аналоговой электроники: образец микроконтроллера энергоэффективного класса и датчика магнитного поля (датчика Холла). В настоящее время в компании разрабатывается процессор по современным технологическим нормам, не имеющий аналогов в России.
НТЦ?«Модуль» активно занимается развитием отечественных информационных технологий и, в особенности, систем на основе искусственного интеллекта, внося значимый вклад в обеспечение технологического суверенитета как в IT-сфере, так и во многих других отраслях экономики.