Российский нейропроцессор оказался эффективнее аналога от NVIDIA

Российская компания, позиционирующая себя в качестве единственного производителя отечественных нейропроцессоров, завершила ОКР Минпромторга на новый чип за 480 млн руб. и запустила его серийное производство.

Новый нейропроцессор «Модуля»

Как стало известно CNews, российский научно-технический центр «Модуль» разработал новый нейропроцессор NM6408 и запустил его в серийное производство. «Несколько тысяч процессоров уже у нас на складе, готовы к отгрузке, планируем дозаказывать еще по мере необходимости», — рассказали в компании.

Этот 21-ядерный чип был спроектирован в топологии 28 нм, реализован как вычислительный ускоритель для серверов, обладает пиковой производительностью в 512 ГФЛОПС. Он ориентирован на обработку больших потоков данных в реальном времени и позволяет, по заверению разработчиков, решать задачи самого широкого спектра — не только нейросетевые.

Одна из наиболее перспективных областей применения новинки — обработка нейросетевыми приложениями больших массивов видеоданных, например, с камер с высоким разрешением. Потенциальные заказчики — транспортная индустрия (авто и железнодорожная), предприятия сферы безопасности, энергетические компании и т. д. «Кроме того, поскольку наши чипы обладают расширенными техническими характеристиками (например, широкий температурный режим), то можно говорить об устройствах, работающих в тяжелых погодных условиях, например, на Крайнем Севере», — отмечают в компании.
Процессоры NM6408 выпускаются на Тайване. «Как только в России появятся фабрики 28 нм, перенесем производство в нашу страну», — обещают разработчики.

В «Модуле» уверены, что на данный момент в России у новинки прямых конкурентов нет, потому что полностью готовыми нейропроцессорами ни один другой отечественный разработчик не располагает. «Это нейропроцессор с самой высокой производительностью на российском рынке (все остальные процессоры тоже у нас, они менее производительные) и по своим характеристикам может соревноваться с мировыми лидерами», — указывают в компании.

Что касается упомянутых мировых аналогов, то в отношении них в «Модуле» считают своим преимуществом цену продукта — примерно $70 за NM6408 против $100 за сопоставимые по параметрам зарубежные чипы. Из известных моделей-конкурентов в компании отмечают Nvidia Jetson Xavier. «Мы приближаемся к ним по характеристикам по производительности, — уверены в “Модуле”. — Более того, при испытаниях выяснилось, что наши процессоры более эффективны именно для работы нейросетей, то есть они достигают больших результатов меньшими аппаратными затратами; КПД различается в разы».

На базе нового процессора уже разработан высокопроизводительный вычислительный модуль МС127.04 — для работы в составе встраиваемой вычислительной техники и специализированных высокопроизводительных систем, а также для построения систем цифровой обработки сигналов и машинного зрения.
Разработка нейропроцессора происходила в рамках исполнения госконтракта с Минпромторгом на выполнение соответствующих опытно-конструкторских работ (ОКР). Он был подписан сторонами в марте 2014 г. за 480 млн руб. со сроком исполнения до 26 декабря 2017 г.

«ОКР был сдан вовремя, — утверждаютют разработчики. — В течение 2018 г. шло освоение серийного производства: разрабатывалась инструментальная плата, проводилось тестирование, писался соответствующий софт для работы на процессоре и т. д.».

На все разработки, которые финансируются Минпромторгом, у «Модуля» с министерством заключены лицензионные соглашения, которые предоставляют право производить и реализовывать устройства, отмечают в НТЦ.
«”Модуль” разрабатывает линейку процессоров на базе собственного ядра NMC — NeuroMatrix Core, уникальной микропоцессорной архитектуры», — говорят в компании. Новый чип принадлежит к четвертому поколению развития идей, которые первую свою реализацию получили еще в 1990-х годах. Первый чип, как уверяют разработчики, «произвел фурор на выставке Cebit в немецком Ганновере в 1998 г. и был лицензирован Fiujitsu».

В состав нового процессора входят один 32-разрядный универсальный управляющий RISC-процессор (с сокращенным набором команд) ARM Cortex-A5, а также четыре кластера, каждый из которых содержит по одному RISC-процессору ARM Cortex-A5 и по четыре процессорных ядра NMC4. Чип имеет пять интерфейсов с внешней памятью типа DDR3, интерфейсы PCIe2.0, SPI, Ethernet IEEE Std 802.3-2012, GPIO, JTAG и высокоскоростные интерфейсы для межпроцессорного обмена.

Типовая потребляемая мощность чипа — 20 Вт, максимальная — 35 Вт. Температурный диапазон, в рамках которого может функционировать процессор, — от -60°C до +85°C

Уникальная характеристика процессора — тот факт, что он может разменивать разрядность на производительность, — говорят в “Модуле”. — Соотношение выглядит так: 512 ГФлопс 32 бита (одинарная точность) и 128 ГФлобс 64 бита (двойная точность). Если высокая точность не нужна, то можно программными средствами уменьшить разрядность и выиграть в производительности. При уменьшении разрядности в два раза производительность увеличивается в четыре. При уменьшении разрядности в три раза, производительность вырастает в девять раз и т. д. Но меньше четырех разрядов использовать уже неэффективно».
Несколько фактов о «Модуле»

По данным ЕГРЮЛ, ЗАО НТЦ «Модуль» было зарегистрировано в Москве 26 августа 1992 г. Учредителями без указания долей указаны НИИ радиоприборостроения и межгосударственная акционерная корпорация «Вымпел», а также Михаил Яфраков, Hиколай Шабурин, Тамара Чугунова, Александр Трухманов, Владимир Петросов, Светлана Кузнецова, Марина Данилова, Юрий Борисов и Людмила Ефанова.

Гендиректором НТУ заявлен Андрей Адамов. В базе «Контур.фокус» за «Модулем» числится 75 госконтрактов на общую сумму в 5,6 млрд руб. Наиболее крупные подряды «Модуля» последнего времени связаны с ОКР по линии Минпромторга.

По собственным данным организации, НТЦ «Модуль» был образован в 1990 г. Начиная с 1995 г., компания разрабатывает высокопроизводительные процессорные ядра и аналогово-цифровые системы на кристалле. «В собственности компании вычислительные мощности и технологии, позволяющие проводить наукоемкие исследования и разработки», — пишет организация на своем сайте. — НТЦ “Модуль” является лицензиатом консорциумов HDMI и DCP LLC, имеет аттестованное и оснащенное современным оборудованием сборочное производство, обеспечивающее мелкосерийный выпуск встраиваемых компьютеров и модулей».