В современном мире лавинообразно расширяется применение ИТ-технологий во всех сферах жизни — электронно-вычислительные машины работают в вашем мобильном телефоне, в стиральной машине, роботе-пылесосе, а также в спутниках, высокоточном оружии, производственных и боевых роботах, в гигантских системах управления промышленными объектами. Цифровизация стремительно охватывает все большие области бытового и специализированного применения, государственного управления. Один из флагманов развития российской микроэлектроники — Институт электронных управляющих машин (ИНЭУМ) имени Исаака Семеновича Брука, входящий в холдинг «Росэл» Госкорпорации Ростех. Сегодня у генерального директора ИНЭУМа Александра Кима юбилей — ему исполняется 80 лет. В интервью газете «Красная звезда» Александр Ким рассказал о направлении работ института, суверенных вычислительных технологиях, о перспективах развития отечественной электроники и электронно-компонентной базы.
— Александр Киирович, расскажите, чем сегодня занимается институт Брука?
— Институт Брука разрабатывает вычислительную технику и программное обеспечение, которые затем применяются в отечественной критической информационной инфраструктуре, в промышленности, в обороне. Это в том числе средства автоматизации, промышленные контроллеры, коммуникационные устройства, приборы для медтехники. Например, наши промышленные контроллеры позволяют создавать автоматизированные системы управления высокой сложности. А спроектированный в институте инструментальный комплекс САПР ELPLC-LOGIC может программировать все основные виды микропроцессоров и контроллеров, доступные на рынке, в том числе отечественные. При этом одна из ключевых компетенций нашей компании — гарантированное обеспечение безопасности информации через опору на российские ключевые микросхемы. На этом направлении наши решения на сегодняшний день являются одними из самых безопасных в мире. Сегодня в стратегических областях каждый микрочип — рубеж национальной безопасности, и у нас на этом треке есть хороший задел.
Институт давно и активно сотрудничает с компанией АО «МЦСТ», разработчиком микропроцессоров «Эльбрус», базового программного обеспечения и так называемых референс-дизайнов — то есть схемы использования процессоров в составе вычислительной техники. ИНЭУМ можно назвать первопроходцем во внедрении этих решений — в институте микропроцессоры МЦСТ проходят апробацию и постановку в серийное производство в составе самых свежих изделий.
— Какие именно технологии институт поставляет Минобороны России?
— Мы разрабатываем для силовых структур ряд решений на базе микропроцессоров линейки «Эльбрус». Это настольные компьютеры, встраиваемые вычислительные машины, серверы как элементы автоматических систем управления и КИИ в целом.
Естественно, все системы, поставляемые силовикам, — доверенные. Так как это уровень особой важности, то они максимально защищены не только при хранении информации и исполнении команд, но и на этапе загрузки операционной системы.
— Можете рассказать подробнее про создаваемые в институте системы управления?
— Мы предлагаем заказчикам как базовые элементы автоматизации (серверы, АРМ, промышленные контроллеры), так и решения «под ключ». Это могут быть большие и сложные системы, например, автоматизированные системы управления технологическими процессами, в частности, для атомной промышленности. Они должны обеспечивать работу такого многоуровневого, комплексного и высокотехнологичного сооружения, как атомная станция. Система состоит из множества увязанных и взаимосовместимых элементов: процессоров, контроллеров, кабелей, систем связи, операционной и управляющей систем и так далее. Совместимость и надежность при опоре на российскую ЭКБ — наше ноу-хау.
Наши системы проходят успешную эксплуатацию на конкретных предприятиях атомной промышленности, ТЭК, транспорта. Планируем масштабировать наши решения на другие отрасли. Нами разработаны автоматизированные системы управления технологическими процессами для нефтегазовой отрасли. Ведутся работы над подобными системами для транспорта — это управление подвижным составом на железных дорогах, в метро. В перспективе эти решения можно применить в аэропортах.
— Вы сказали, что наши системы являются одними из самых надежных в мире. За счет чего это достигается?
— Даже самое качественное ПО содержит минимум одну ошибку на несколько тысяч строк кода. Ведущие компании мира в сфере информационной безопасности и стараются обеспечить безопасность информационной инфраструктуры в основном с помощью программных методов и наложенных средств защиты информации. Мы пошли по другому пути и нейтрализуем саму возможность угрозы на аппаратном уровне — за счет архитектуры процессора и принципа его работы с памятью. Когда другие ищут уязвимости в программном коде, мы вшиваем иммунитет в саму архитектуру процессора. В результате нашу вычислительную технику гораздо сложнее атаковать программно: невозможно перехватить управление, невозможно разрушить хранящуюся в памяти информацию. Кроме того, эти же технологии позволяют очистить и обезопасить программное обеспечение от ряда распространенных ошибок, независимо от того, кто его разработчик. Этот подход реализован в российских процессорах «Эльбрус» и операционной системе «Эльбрус Линукс» под названием «Технология безопасных вычислений».
Сегодня «Эльбрус» — единственная в мире серийная машина, которая может «вычистить» и «обезопасить» программный код, не прибегая к средствам анализа программного кода и почти без снижения производительности. По словам разработчиков ПО, участвовавших в создании системы ПРО СССР, эффективность поиска ошибок на МВК «Эльбрус-1» и «Эльбрус-2» при использовании этой технологии была более чем в 20 раз выше по сравнению с обычными методами того времени.
Микропроцессоры с российской безопасной архитектурой нужны в целом ряде областей. Это прежде всего национальная оборона, где любой несанкционированный доступ может обернуться серьезными последствиями. Такие примеры мы видели совсем недавно на Ближнем Востоке, где провели внедрение вредоносного кода в систему управления атомными объектами. А если это будет система управления ракетным оружием? Последствия сложно себе представить. Ведь любой зарубежный микропроцессор — это, по сути, «черный ящик», которому мы доверяем на свой страх и риск. Наши подходы гарантируют предсказуемость работы базового элемента — микропроцессора — и многоуровневый контроль над работой программного обеспечения. Но нужно отметить, что предстоит еще очень много работы по переносу прикладного и общесистемного ПО в режим безопасных вычислений…
— Какие еще уникальные технологии используются в разработках института?
— Еще одна наша технология касается совместимости с существующим программным обеспечением. Подавляющее большинство программных продуктов в мире распространяются в двоичных кодах, совместимых с процессорами Intel, AMD и китайских фирм — это архитектура «х86». Когда реализуются большие проекты, включающие в себя десятки и сотни наименований программных продуктов, то оказывается, что большую часть из них невозможно в короткие сроки перекомпилировать и собрать в двоичных кодах для другой системы команд. А это на практике — ключевое препятствие перед внедрением любых отечественных процессоров. В процессорах «Эльбрус» реализована технология двоичной совместимости с кодами х86. Ее эффективность позволяет на практике работать с ОС Windows или отдельными программами в кодах х86 на нашей вычислительной технике и практически не замечать, что процессор — не зарубежный, а отечественный, «Эльбрус»! И это тоже имеет значение для безопасности: хотя ошибки ПО в кодах х86 в данном случае можно пытаться эксплуатировать (на этот случай у нас есть понимание, как этому противодействовать), но никакие аппаратные «бэкдоры» зарубежной платформы задействовать не получится.
— Какое сегодня самое тонкое место в российской микроэлектронике?
— Самым трудным, на мой взгляд, является именно кадровый вопрос. И речь идет здесь не о подготовке. Как раз с обучением специалистов высокого уровня в России пока все неплохо. У нас традиционно очень сильные математическая и физико-математическая школы. Выпускники профильных вузов, которые приходят к нам и на другие предприятия отрасли, имеют хорошую теоретическую базу, относительно легко вливаются в практический процесс работы с конкретными изделиями, быстро осваивают проектирование аппаратуры и выпуск новых программных продуктов. Проблема в другом — как их удержать в отрасли? Мы видим, как молодые специалисты, проработав несколько лет у нас и получив хороший опыт, переходят в российские филиалы зарубежных фирм и потом уезжают за границу.
Здесь вопрос стоит достаточно остро и, на мой взгляд, нужно создавать новые инструменты удержания профессионалов на наших предприятиях. Это могут быть и материальные факторы, и карьерные перспективы, и новые интересные проекты, в том числе в рамках государственно-частного партнерства. Если мы научимся удерживать профессионалов в сфере микроэлектроники, особенно — в оборонной тематике — мы обеспечим гарантию доверенного управления самыми сложными системами страны в будущем. Сегодня иногда создается впечатление, что наша страна готовит специалистов для зарубежной микроэлектроники.
— Каким вы видите дальнейшее будущее российской радио- и микроэлектронной промышленности?
— Если говорить про то, что сегодня понимается под российской вычислительной техникой, то, в целом, со сложившейся санкционной ситуацией и задачей по достижению целевых показателей импортозамещения страна может справиться. Я сейчас имею в виду не только наш институт, а всю отрасль в целом. В России активно развиваются собственные программные продукты, которые не только замещают иностранные решения, но и создают новый функционал. Многие частные компании выпускают программное обеспечение достойного уровня, создают большие ИТ-экосистемы. И думаю, качество и разнообразие российского ПО будет быстро развиваться.
Мы добились определенных успехов в создании собственных микропроцессоров, микроконтроллеров и других интегральных схем. Если говорить про достигнутый нами уровень проектирования, то Россия в состоянии себя обеспечить микроэлектроникой необходимого качества и уровня защиты. Разными компаниями в стране освоены разработка и производство процессоров с лицензированными иностранными архитектурами вполне приемлемого качества.
В то же время мир вступил в эру, когда суверенная вычислительная техника, ее мощность и практическая распространенность решают судьбу государств. На мой взгляд, стране необходим полный отечественный жизненный цикл вычислительной техники — от микропроцессора и других ключевых микросхем до корпусов и блоков питания, от разработки архитектуры ядер процессоров до производства микросхем и химии для многослойных печатных плат. Это потребует еще ряда работ с довольно крупными финансовыми вложениями.
В частности, я убежден, что в стране должна быть организована полноценная фабрика для производства высокопроизводительных микропроцессоров, включая кристаллы и подложки. Причем она должна обеспечивать значительную часть внутреннего спроса на вычислительную технику различных классов — от гражданских компьютеров до процессоров классов military и space. Процессоры «Эльбрус» выпускали на фабрике «Микрон» в порядке эксперимента, а сегодня требуется крупносерийное производство, с современным поколением архитектуры «Эльбрус» и других отечественных архитектур на технологическом уровне производства кристаллов, не сильно отстающем от зарубежного. При этом нужно учитывать, что мы работаем в области высокопроизводительных вычислений, где сегодня абсолютная монополия архитектуры х86, и мы не достигнем технологического суверенитета и коммерческого успеха без мощной нормативной господдержки.
Выполнение этой задачи станет существенным шагом в достижении страной технологического суверенитета. Как говорится, реальная независимость в технологиях сейчас начинается с собственного транзистора.
Источник: «Красная звезда»
