На вопросы корреспондента "Военно-промышленного курьера" отвечает член-корреспондент Российской академии наук Борис БАБАЯН. Он является главным научным руководителем группы компаний "Эльбрус" - талантливого коллектива разработчиков, создавших суперпроцессор следующего поколения "Эльбрус-2000" (Е2К).

Личное дело:

БАБАЯН Борис Арташесович

Родился 20 декабря 1933 г. В 1957 г. окончил Московский физико-технический институт, кафедру вычислительных технологий, возглавляемую академиком С.А. Лебедевым. В 1956-1996 гг. - в Институте точной механики и вычислительной техники им. С.А. Лебедева. Участвовал в разработке, создании и внедрении нескольких поколений отечественных вычислительных машин: М-40, 5Э92б и "Эльбрус - и ". Руководил разработкой архитектуры и логическим проектированием. В 1964 г. защитил кандидатскую диссертацию. В 1974 г. удостоен Государственной премии СССР за разработку и внедрение сложного оборудования САПР, производства и контроля сложной электроники. В 1972 г. защитил докторскую диссертацию. В 1977 г. присвоено звание профессора. Преподает в МФТИ. В 1984 г. избран членом-корреспондентом РАН. В 1987 г. стал лауреатом Ленинской премии за разработку и внедрение многопроцессорной вычислительной системы "Эльбрус-2". С 1992 г. является главным научным руководителем МЦСТ, с 1996 г. заведует кафедрой вычислительных технологий МФТИ, с 1998 г. - директор Института микропроцессорных вычислительных систем РАН. Автор свыше 90 патентов, инноваций и публикаций в области архитектуры процессоров. Женат, имеет сына и двух дочерей. Хобби: альпинизм, горнолыжный спорт.

- Борис Арташесович, как давно ваша фирма и вы лично трудитесь в области создания вычислительной техники?

- Отцом отечественных ЭВМ является академик Сергей Алексеевич Лебедев. В 1949 году в Киеве он создал МЭСМ - малую электронно-вычислительную машину. По современным масштабам - это просто калькулятор. По сути, такая машина являла собой доказательство возможности считать. Но это был, повторяю, 1949 год. В 1952 году академик Лебедев приехал в Москву. Тогда же я, еще как студент Физико-технического института, пришел к Сергею Алексеевичу. По существу, я в вычислительной технике практически с самого ее рождения (исключая период создания МЭСМ).

- То есть вы стояли, как принято говорить, у истоков?

-Получается, что так. Рождение мировой и отечественной вычислительной техники практически совпали. В конце 1990-х годов было празднование 50-летия вычислительной техники в США. Я входил в состав праздничного почетного комитета. Это была первая конференция, посвященная 50-летию. Иными словами, наша фирма трудится в этой сфере с самого зарождения вычислительной техники. Я не думаю, что есть еще в мире коллектив, который прошел бы подобный путь. На Западе люди из одних фирм переходят в другие довольно часто. Проект закончился - и расходятся. Разумеется, сегодня в нашем коллективе немало молодых специалистов, но со многими ведущими сотрудниками я прошел через все этапы...

- Каквыглядит ваша сфера интересов в вычислительной технике?

- За этот срок мы сделали очень много поколений ЭВМ. И что существенно, все это время мы работали над совершенствованием архитектуры ЭВМ. Архитектура представляет собой то, как ЭВМ сделана. Есть кирпичи, а есть дом -и это уже архитектура. Так и у машины. Есть кирпичи - лампы, полупроводники, фабрики, а есть архитектура - как производить сложение, умножение, как распараллеливать операции. И, конечно, системное математическое обеспечение. Вот это наша работа.

- С каких ЭВМ вы начинали?

- Тогда в ходу были еще электронные лампы. Например, машина М40, созданная для противоракетной обороны (знаменитая система "А"), была основанана электровакуумных приборах. Считали подобные машины, по современным меркам, очень медленно. Одна единица информации занимала практически кубический дециметр. Сейчас одна единица информации в кристалле занимает доли микрона.Это в десятки, сотни тысяч раз меньше,чем на лампах. Однаковсе достижения, которые мы получили в свое время для ламповых машин, в равной степени пригодны и для более поздних моделей. Сложение и деление принципиально одинаково для ламповых, полупроводниковых машин и машин более поздних модификаций. Подходы, разумеется, существенно меняются. Когда у инженеров гораздо больше оборудования в руках, им надо придумать, как с пользой его применить.

- Существует мнение, что Россия безнадежно отстала в сфере вычислительной техники?

- Оно в корне неправильно! Мы никогда не отставали от Запада. Более того, мы все время были впереди, причем в сфере архитектуры - на много лет. В последние 10-15 лет мы вообще стали оказывать заметное влияние на развитие мировой вычислительной техники.

- Согласитесь, достаточно странное заявление.

- Сейчас я постараюсь это доказать. Мы сделали много серий машин. В процессе производства этих ЭВМ мы разрабатывали много новых технологий. Наиболее значительные из них я назову. Моя первая, еще студенческая работа была сделана в 1954 году. В 1955 году я сделал доклад о ней на конференции Физтеха. На Западе впервые описание этих работ вышло в 1956 году. Суть работы заключалась в том, как делать арифметические операции быстро. Мною был предложен метод быстрой арифметики. Сейчас все машины в мире работают по этому принципу.

Дальше мы стали делать машину 5Э92б. Там тоже было много нового. Затем последовал "Эльбрус-1". Мы начали создавать эту ЭВМ в 1972 году, а в 1978 году закончили. У нее было очень важное свойство. В результате своей работы по арифметическому устройству мы достигли того, что эта часть машины стала самой совершенной в ЭВМ. А перед нами уже стояла очередная задача. В середине 1970-х годов было так много оборудования, что в машине можно было использовать несколько арифметических устройств. Понимаете, машина может одновременно складывать и умножать, т.е. выполнять несколько операций одновременно. Но программы последовательные. Они построены по принципу: сначала сделай это, потом то, затем еще что-то. И совершенно неочевидно, что можно их распараллеливать. Если вы в следующей операции используете результат предыдущей, то это не распараллелишь. Перед нами стояла задача: как использовать гигантское количество оборудования, чтобы делать все операции в параллель. А в параллель - значит быстрее. И мы придумали.

- Что получилось на выходе?

- Довольно сложная машина. В технике она называется сегодня суперскалярная реализация. Мы сделали машину, которая брала на счет последовательную задачу, сама во время счета ее распараллеливала, и ускоряла ее решение в среднем в два раза. Все это мы сделали в 1978 году на машине "Эльбрус-1". Первый суперскаляр на Западе появился в 1995 году - у фирмы "Интел". Представляете, насколько мы их опередили, - на 17 лет. Это со всех точек зрения выдающийся результат. Более того, мы выпустили два поколения суперскаляров. Это - "Эльбрус-1" и "Эльбрус-2".

- Где применялись ваши машины?

- Они использовались для решения задач противоракетной обороны, в частности, система А - это лампы, А-35 - полупроводники, А-135 - "Эльбрус-1". Сейчас на боевом дежурстве "Эльбрус-2". Его мы выпустили в 1985 году. В это время на Западе суперскаляры еще не выпускались. Конечно, наш суперскаляр выглядел не как микропроцессор, а как большой шкаф. Таков был уровень отечественных технологий. Но логика в нем была самая совершенная.

В 1985 году, выпустив второе поколение суперскаляров, мы поняли, что это хорошая машина, но все-таки несовершенная. Механизм, который позволял переставлять операции, был все-таки очень сложным. При пяти-шести арифметических устройствах он не "тормозил", а когда их стало 10-15-20, он уже не успевал, "захлебывался".

- Что удалось сделать?

- До того, как Запад начал создавать суперскаляр, мы уже поняли, что его надо усовершенствовать. И придумали новый подход. Всю сложность распараллеливания в аппаратуре мы перекинули в математическое обеспечение. То есть в компилятор. Машина вновь стала простой, но не такой простой, как раньше, а "параллельно" простой. Иными словами, существует много арифметических устройств, которые работают в параллель, и компилятор знает, как они работают. Он для них готовит параллельную программу.

- Как называлась машина, в которой удалось реализовать эти идеи?

- "Эльбрус-3". Мы уже практически сделали эту машину в 1991 году, выпустили ее на Загорском заводе. Но в 1991 году, как вы знаете, экономическая ситуация в стране резко изменилась. Мы не успели отладить этот "Эльбрус". На моделях "Эльбрус-3" показывал фантастическую скорость. То есть технология у нас была плохая, я имею в виду те "кирпичи", о которых говорил выше, но скорость у нашей ЭВМ была в два раза выше, чем у самой быстрой на тот момент американской супер-машины

- Как развивались события дальше?

- Был уже 1991 год. Границы открылись. Наша работа заинтересовала западные фирмы. К нам приехали две фирмы - НР и Sun. Мы им рассказали практически все. Нам нужно было в тот момент выживать - финансирование прекратили, а работы коллектива имели мировой смысл. Без особого преувеличения, они определяли развитие мировой вычислительной техники. Поэтому, раз в стране нет технологий, мы решили, что нужно сделать так, чтобы нашими результатами воспользовалось мировое сообщество.

Западные ученые очень высоко оценили наши результаты, особенно Дэвид Дицел из Sun. Когда он сюда собирался, ему сказали на фирме, ты что, мол, с ума сошел - заниматься в России вычислительной техникой?! Но когда Дицел приехал, для него, по его словам, открылся новый мир. Он сказал, что эту поездку он запомнит до конца своей жизни.

То есть ему очень понравились наши работы и достижения. И три года мы работали вместе, он финансировал от Sun наши работы. Нами был разработан усовершенствованный вариант "Эльбруса-3", совместимый с западной архитектурой. Дицел хотел, чтобы вся фирма Sun шла по нашей линии. Но и там нашлись свои рутинеры - они побоялись подобных решений. Дэвид Дицел проиграл внутреннюю борьбу в своей фирме. Это был для него большой удар, и он ушел из но создал свою фирму, сейчас она очень известна. Там он и начал реализовывать наши технологии. Вот явный пример нашего влияния. Он начал делать практически "Эльбрус-3". Для совместимости мы придумали технологию двоичной компиляции. Он выпустил эту машину в 1999 году, и сейчас она на рынке. Сегодня ее все знают - это микропроцессор "Крузо" фирмы Трансмета. Он выжил, и он конкурирует на рынке. - То есть это явный пример вашего влияния? - Безусловно. Второй посетитель в те времена представлял фирму . Он тоже начал проект, близкий по философии к нашему, а потом они заключили контракт и этот проект перешел в

Это тоже известная машина. Здесь, конечно, влияние не было таким сильным, как в предыдущем случае, однако речь идет об Intel - ведущая фирма, это лидер. Но обмен между нами и был и тут.

- Как складывались дела дальше?

- Если посмотреть на мировую вычислительную технику сегодня, то это стареющие суперскаляры, и только две фирмы выпускают новую архитектуру, послесуперскалярную. Это Intel и Transmeta. И тут, безусловно, чувствуется наше влияние, наш дух.

- То есть вы сейчас уже в значительной степени определяете развитие вычислительной техники?

- Наши работы знают все ведущие фирмы, о нас очень много публикаций в западных изданиях. Конечно, наш труд востребован на мировом уровне.

- А в России?

- В России сегодня нет производства. Нет фабрик. Наш труд не востребован на внутреннем рынке. Мы работаем на всю мировую промышленность. У нас еще масса зарубежных контрактов. Кроме работы с западными фирмами, мы сейчас по государственному финансированию делаем микропроцессоры. А микропроцессоры, должен вам сказать, сложнейшая вещь.

Мы делаем две линии микропроцессоров. Одна из них представляет собой серьезный, большой микропроцессор, и скоро мы должны его сдать на фабрику. Это "Эльбрус-3М". Вторая линия представляет более простой микропроцессор, совместимый по архитектуре с микропроцессорами той фирмы, с которой мы работаем вместе. Мы уже выпустили третье поколение этого микропроцессора. Он прекрасно работает, имеет небольшой размер, выделяет мало тепла.

Мы можем делать серьезные микропроцессоры. Но это требует значительного финансирования. По заказу мы разрабатываем инструменты, которые позволяют проектировать микропроцессоры. Но для того, чтобы воспользоваться такими разработанными нами инструментами, мы должны их же и покупать, как это не парадоксально.

А парадокс заключается в том, что разрабатываем мы сами, но если собираемся использовать их в своих разработках, мы должны их купить, так как за все, что мы делаем, платит фирма-заказчик..

А эти средства проектирования стоят очень дорого. Десятки миллионов долларов - такова цена комплекта средств проектирования. Микропроцессоры сегодня мало кто делает. Поэтому делать эти программы, которые помогают делать только микропроцессоры, опасно. И фирма, которая это будет делать, если она будет работать только на микропроцессоры, естественно, разорится.

Они создают средства проектирования в расчете на ширпотреб. Микропроцессор с их помощью можно сделать, но он будет не очень хороший. Чтобы создать хороший микропроцессор, нужны еще свои собственные инструменты. Ведущие фирмы (в частности, Intel делают свои собственные инструменты, которые потом не продают. Это их оружие. У нас нет таких инструментов. Мы можем такие инструменты сделать. Но для этого нужно много специалистов и много денег. Проблема в том, что у нас нет хороших средств проектирования, нет хороших фабрик, чтобы сделать качественные микропроцессоры. Необходимо в тесном контакте работать с фабрикой, чтобы оказывать влияние на технологический процесс и подгонять его под свои проекты.

И потом. Наша фирма выпускает микропроцессоры небольшими партиями в десятки тысяч штук. А на Западе начинают разговор, если речь идет о миллионе штук. Если мы приходим с десятками тысяч, то они говорят, что это им не выгодно, и заказ они не берут.

- Как быть?

- В принципе, мы можем сделать блестящий микропроцессор, но у нас маленькое финансирование. А маленькое финансирование, значит, и потребность маленькая. Потребность вырастет, если произвести конкурентоспособный продукт. Чтобы сделать продукт конкурентоспособным, надо много денег. Получается замкнутый круг.

- Это стоит очень больших денег? - Да, в принципе, эта область сегодня финансово-емкая. Фирмы, которые делают хорошие микропроцессоры, должны иметь свои фабрики. Фабрика стоит несколько миллиардов долларов. Причем каждые два-три года надо дополнительно вкладывать 3-4 миллиарда. Для того, чтобы все это было, что называется, практическим, надо уметь свою продукцию продавать. Например, фирма Intel продает ежегодно на 20-30 млрд. долл. Чтобы дойти до этого уровня, нам еще долго-долго надо становьтся на ноги.

- Нам надо иметь свои процессоры для управления Вооруженными Силами?

- Это далеко не такой простой вопрос, каким он кажется на первый взгляд. Если делать процессоры самим, это будет очень дорого стоить. Существует две альтернативы. Либо делать эту продукцию самим, но чрезвычайно низкокачественную, либо брать западные образцы. Но в этом случае существует опасность вмешательства в программное обеспечение оборонных систем.

Разумеется, нужно стараться, чтобы эта техника, технологии, фабрики у нас рано или поздно появились. Но непременно как экономически целесообразная вещь.

Какой путь на Западе? Лет 20-25 назад от этого зависела вся обороноспособность западного мира, государство очень много вкладывало денег в оборонные вычислительные системы. Коммерческого применения это тогда еще не имело. И поэтому вся эта промышленность зависела от государства. Однако в последнее время бурно развилось коммерческое применение микропроцессоров - телефоны, телевизоры, даже автомобили. Иными словами, микропроцессоры стали применяться везде. Сейчас государственный заказ в Соединенных Штатах - полпроцента, причем, включая оборонный. И сегодня государство никак не влияет на эту область. Оборонные предприятия не угнались бы за бурным ростом коммерческого производства, не смогли бы конкурировать. А "оборонке" нужны самые совершенные образцы. Поэтому сейчас на Западе проводят такую политику - все будет общего применения.

- Однако к продукции военного назначения должны быть особые требования, вплоть до эксплуатации в тяжелых климатических условиях?

- А они так и делают свою продукцию. В частности, предусматривается применение процессоров в автомобилях от арктических районов до экваториальных зон. Массовость применения, естественно, гораздо больше. Надежность там должна быть, соответственно, не меньше, чем в военной технике, в противном случае это грозит фирме утратой репутации. Вся западная "оборонка" берет продукцию только из ширпотреба, то есть продукцию массового применения. Там, конечно, нет проблем с безопасностью информации - массовое, но свое. Для нас это проблема. Я не знаю путей ее решения. Но проблема очень серьезная.

- Какие могут быть варианты?

- Одни из них - китайский путь. Там, правда, все иначе, чем у нас. Может быть, у них, и это самое главное, разумное государство. У них все началось с текстиля. Интенсивность эксплуатации там, конечно, очень высокая. Люди работали в тяжелейших условиях. Потом появились мелкие технические производства, типа сборки телефонов, телевизоров и так далее... Наконец, в какой-то момент времени оказалось, что потребление микропроцессоров в Китае очень высокое. Ввозить их туда оказалось невыгодным. Производство стало проще организовать на месте. Поэтому западные фирмы там стали создавать фабрики, учитывая (в том числе) и дешевизну рабочей силы. Возникла проблема - Соединенные Штаты стали опасаться, что все предприятия по производству микропроцессоров перекочуют в Китай. В Поднебесной уже представлены предприятия практически всех ведущих фирм. - Это настолько серьезно?

- Безусловно. Это объясняется еще и тем, что китайцев очень много. В мире, без всякого преувеличения, засилье китайцев. И влияние китайского лобби в той же Америке на качество принимаемых решений, безусловно, присутствует. Равным образом это относится и к Индии. Вот мы неоднократно конкурировали с индийскими коллективами и всякий раз с большим запасом выигрывали конкурсы и тендеры. Но потом, что происходит - вице-президент американской фирмы - индус. Он, при всех остальных прочих равных, непременно переправит этот заказ на родину - в Индию. Поэтому я всегда говорю нашим ребятам, уезжающим в Америку, чтобы они побыстрее становились вице-президентами (да и президентами тоже) ведущих компаний. Тогда у них будет больше возможностей влиять на качество принимаемых там решений. А пока русских в Америке и в мире, где присутствуют высокие технологии, мало. Они никак не влияют на принимаемые решения в сфере

- Да и инвестиции в России вкладываются, в основном, в нефтедобычу...

- Нефть, скорее, нам вредит, чем помогает. Если бы не было нефти, пришлось бы больше суетиться, больше прилагать усилий, создавать hi-tech. Тут, разумеется, есть и объективный момент. Если вкладывать средства в нефтедобычу, через полгода получишь отдачу. Если вкладывать в hi-tech, ждать отдачу придется не скоро, да и риски велики - можно ничего не добиться, даже вложив немалые деньги. Конечно, при таком раскладе в России будут вкладывать в нефтедобычу. Но за hi-tech будущее, а нефть - своего рода несчастье нашей страны. Вот, например, в Японии нефти нет, но там есть высокие технологии. Особый случай - США. Ну, может быть, еще Норвегия, но там вся нефть в государственных руках, поэтому у них есть высокие технологии.

- Что делать?

- Это прозвучит неоригинально, но единственный путь, который может привести к появлению в России предприятий, - это развитие экономики. Только в этом случае предприятия по производству вычислительной техники окажутся экономически выгодными. Это, повторю, единственный выход.

- Тем не менее, судя по вашим словам, дела с вычислительной техникой в России обстоят совсем неплохо?

- Безусловно! Сейчас на Западе в высшей степени ценятся наши мозги. Наши специалисты получают чрезвычайно высокие оценки. Российские программисты завоевали очень большой авторитет в мире. Такой же авторитет сейчас завоевывают и наши разработчики. Все ведущие фирмы открывают в настоящее время в России свои филиалы. Это большое доверие к России в том смысле, что западные предприниматели перестали бояться. Что касается нашего коллектива, то он на очень хорошем счету во всем мире, нас хорошо знают. За последнее время мы выпустили несколько хороших микропроцессоров и продолжаем активно развивать мировую вычислительную технику.

Источник: газета "Военно-промышленный курьер" Автор: Михаил ХОДАРЕНОК