Директора НТЦ "Модуль" Юрия Борисова не прельщают контакты, которые сводятся к эксплуатации мозгов его сотрудников
НТЦ "Модуль" в последнее время привлек к себе внимание компьютерных изданий. Эта фирма довольно необычной судьбы изготовила на заводе Samsung нейропроцессор собственной разработки и весьма активно его продвигает как на местном рынке, так и на Западе. Можно сказать определенно: о разработке уже знают, она вошла в списки наиболее примечательных нейропроцессоров в CERN; информацию о ней можно найти в Internet на японском, испанском, немецком языках, не говоря уже о русском и английском.

Это, конечно, не означает, что ранее ничего существенного в Центре не было сделано, просто его продукция не нуждалась в рекламе: "Модуль" работал и работает для космоса. И до сих пор для него это остается основным источником средств существования.

Параллельно спецтехнике здесь развиваются нейросетевые технологии. В нашей стране ими занимаются многие, однако "Модулю" удалось пройти все стадии - от фундаментальных исследований до готового процессора NM6403 (NM - от NeuroMatrix).

К настоящему времени из Samsung "Модуль" получил по контракту 25 образцов нейропроцессора. Необходимые испытания - климатические, механические и на спецвоздействия - проведены. При норме проектирования 0,5 мкм доступная частота - 50 МГц. На этой частоте производительность процессора на 32-разрядных данных - 50 млн.операций в секунду. Для процессора написаны компилятор С++, Ассемблер, редактор связей, отладчик - все, что необходимо программисту. Можно уже писать серьезные прикладные системы, но пока программисты "Модуля" ограничиваются самыми основными, вычислительно емкими частями приложений, на которых можно продемонстрировать возможности процессора. Создатели сравнивают его не с другими нейропроцессорами, а с сигнальными процессорами Texas Instruments - с TMS320C40. Для оценки видеообработки использовали сначала VME-плату c шестью процессорами TMS320С40, каждый стоимостью 200 долл. Это позволяло обрабатывать получаемое с видеокамеры в реальном масштабе времени изображение со скоростью 25 кадров в секунду. Сейчас та же самая задача решается на одном процессоре NM6403, и скорость обработки выше - 37,5 кадров в секунду, а стоимость его будет существенно ниже. Полученные на ряде задач результаты получились втрое лучше, чем на Pentium II/300 МГц, и сравнимыми с Alpha/530 МГц. Производительность NM6403 на быстром преобразовании Фурье соответствует уровню производительности лидеров индустрии сигнальных процессоров.

В "Модуле" анонсировали и следующую версию нейропроцессора - NM6404. Теперь внутри кристалла размещена память емкостью 2 Мбит, что позволяет обходиться без внешней памяти и тем самым снизить стоимость готовых систем. Другое отличие - небольшие архитектурные изменения внутри кристалла, позволяющие процессору на плате иметь доступ во внутреннюю память других процессоров, подсоединенных к общей с ним шине: благодаря этому внутренняя память каждого из них расширяется за счет соседей.

Новый нейропроцессор проектируется уже не под 0,5-микронный, а под 0,35- или даже 0,24-микронный процесс. Сейчас в "Модуле" рассматривают варианты размещения заказа на заводах Samsung или Fujitsu. "Модуль" готов запустить в производство новый процессор на 0,35 мкм хоть сейчас. С 0,24 мкм ситуация иная - эта технология очень новая, поэтому еще не открыта для таких заказчиков, как "Модуль".

Любопытная архитектурная особенность NM6403 - наличие сразу двух ядер: RISC и векторного. Дмитрий Фомин, начальник отделения заказных схем и процессоров, объясняет эту особенность так: "Все предыдущие разработки, которые мы анализировали, делались по следующему принципу: сделаем схему быструю, но глупую. Она, скажем, умеет очень быстро умножать и складывать, но ничего больше делать не умеет. Ее нужно подключать к какому-то процессору, который бы обеспечивал весь процесс обработки - адресацию, переходы, вызов подпрограмм, все, что нужно для того, чтобы написать что-то осмысленное. Где-то формируем массив для нашей молотилки и уже затем передаем его ей. Она считает и дает результат, а мы этот результат забираем обратно".

По словам Фомина, такой подход могут себе позволить очень немногие богатые фирмы, которые ставят микросхему в конкретное приложение. Только там она и умеет работать. В "Модуле" не могли позволить себе такую роскошь. Проект, стоимость которого оценивается в 2,5 млн. долл. (программное обеспечение, разработка и изготовление), имел своей целью создание процессора, который бы работал не только в нейросетях, но и вообще везде, где требуются интенсивные вычисления над большими потоками данных. Причем процессор этот должен иметь абсолютно все необходимые блоки внутри, чтобы работать самостоятельно и ни от кого не зависеть, обладать собственным программным обеспечением и выступать законченным устройством, которое можно было бы предлагать на рынке.

В "Модуле" решили создать нормальный, современный процессор, но со специализированным сопроцессором или узлом, который бы эффективно поддерживал вычисления в нейросетях, то есть в основном матрично-векторные вычисления. Поэтому основной его узел - RISC-ядро, обеспечивающее все необходимое: адресацию, обработку прерываний, всевозможные языковые конструкции, вызов подпрограмм и обычную (не векторную) арифметику. Специализированный же векторный узел, запатентованный "Модулем", позволяет работать с большими потоками данных, причем эти данные могут иметь переменную разрядность, чтобы не терять производительность на коротких данных, что обычно происходит в "широких" процессорах, например, в TMS320С40, где в слове всегда 32 разряда.

В "Модуле" намереваются превратиться в производителя интеллектуальной собственности, стать так называемым дизайн-центром и лицензировать свои разработки другим микроэлектронным фирмам. Сейчас многие фирмы пытаются использовать уже готовые решения.

Для этой цели используется система автоматизированного проектирования Synopsys, которая позволяет готовить технологически независимые описания любого устройства, в данном случае - процессора. В состав Synopsys входит синтезатор, на вход которого подаются описания на языке, напоминающем Си; синтезатор автоматически генерирует электрическую принципиальную схему для того производителя, чья библиотека подключена. В результате "Модуль" будет обладать проектом процессора, по которому в считанные дни можно подготовиться к его выпуску по технологии любого производителя.

Осенью в "Модуле" организовали семинар, на котором представили процессор всем потенциальным заказчикам числом более 20. Все выражали заинтересованность, но сетовали на отсутствие денег. Один из таких потенциальных заказчиков - РТИ им. Минца, где делают систему цифровой обработки сигналов со столь жесткими требованиями, что ни один существующий DSP-процессор не справляется. NM6403 им подходит, он очень эффективен там, где нужно обрабатывать короткие данные, однако у РТИ тоже нет денег.

Что касается западного рынка, "Модуль" подписал соглашение с французской фирмой Alt-S, которая будет представлять интересы "Модуля" в Европе. "Сидя в Москве перед электронной почтой, - говорит Фомин, - ничего продать невозможно. Нужно какую-то, хотя бы тряпочную палаточку на том рынке соорудить, чтобы размахивать продуктом и громко о нем кричать". Сейчас плата отправилась в Америку, там ее будет представлять местная фирма High Integrity, сама нашедшая "Модуль" на CeBIT '98.


Юрий Борисов: "Нас не прельщают контакты, которые сводятся к эксплуатации наших мозгов"

Редактор Computerworld Россия Игорь Левшин взял интервью у директора НТЦ "Модуль" Юрия Борисова.

Скажите, какая связь между "Вымпелкомом" и "Модулем"? Даже на вашем здании рядом с табличкой "Модуль" написано "Вымпел".

Написано "Вымпел", но не "Вымпелком". Действительно, "Вымпелком" и "Модуль" появились из межгосударственной акционерной корпорации "Вымпел", которая была среди учредителей обеих этих организаций. "Вымпелком" превратился в лидера отечественного рынка сотовой связи. Непосредственно "Вымпел" сейчас практически не участвует в управлении "Вымпелкомом", но сотрудники "Вымпелкома" в прошлом, в основном, работали в "Вымпеле". "Модуль" же остался на рынке разработок высоких технологий. В нашей нынешней экономической ситуации это непопулярно, немодно и не приносит прибыли. Но мы продолжаем этим заниматься - у нас есть школа и есть люди.

Когда экономические условия позволяли, "Вымпелком" инвестировал средства в разработки HighTech. И продолжит инвестировать, как только ситуация поправится. Думаю, еще настанут лучшие времена. Кредо Дмитрия Борисовича Зимина (глава "Вымпелкома" - Прим. ред.): промышленность производящую и разрабатывающие отрасли вытягивают те, кто работает на рынке услуг, потому что конечный продукт, который нужен потребителю, - это услуги: сотовой связи, транспорт, общепит и так далее. Покупателя не интересует технология, однако развитие сферы услуг стимулирует развитие производящих и разрабатывающих отраслей. Мы относимся к последнему классу, а "Вымпелком" ближе к потребителю. Вот так строится наше взаимодействие.

У нас были реальные контакты с "Вымпелкомом"; мы смотрели немножко вперед - куда двигать технологии, которые можно применять в области телекоммуникаций. Обидно же: Россия достаточно высокоинтеллектуальная страна, способная отказаться от использования всего западного. У нас есть возможность использовать свое; нужно просто объективно смотреть, насколько экономика позволяет поддержать те или иные разработки. Скажем, "Вымпелком" финансировал работы по созданию отечественной сотовой трубки. За два года мы значительно продвинулись и предложили концепцию мультимодового аппарата на основе новой цифровой части, которая бы могла воспринимать все стандарты сотовой телефонии: GSM 900, GSM 1800, AMPS, DAMPS - все в одном аппарате.

За чем же дело стало?

Мы, как инженеры, очень хорошо разобрались в проблематике и готовы были работать дальше в данном направлении. Здесь есть куда развиваться. Вместе с "Вымпелкомом" наладить сотрудничество с западными компаниями, но их пока мало интересуют контакты с российскими разработчиками. Они не очень любят допускать к своим высокотехнологичным разработкам посторонних. Но саму нашу идею они подхватили.

Год с небольшим назад мы обращались в Ericsson с предложением вести совместную разработку по такой мультимодовой трубке. Они тогда на это ответили, что не видят рынка сбыта. "Вот если вы гарантируете рынок в миллион продаж в год, то пожалуйста, давайте займемся", - сказали они. В июне 1998 года они объявили о начале разработки так называемого всемирного телефона, который будет поддерживать все стандарты. Не хочу сказать, что именно мы стимулировали эту работу, но факт остается фактом. Рынки сбыта нашлись. Видимо, время подошло.

А почему бы им не интересоваться? Недорогие, хорошие мозги. Известно, что в России не одна сотня разработчиков трудится на Ericsson, да и на Lucent тоже.

Нас не прельщают контакты, которые сводятся лишь к эксплуатации наших мозгов. Нам интересны контакты "компания - компания". Компания - это школа, которая на практике что-то доказала и что-то сделала. Скажем, мы считаем себя неплохими специалистами в области обработки больших потоков информации и разработки встраиваемых систем, под которыми можно понимать очень широкий рынок. Сотовый телефон - это встраиваемая система, бортовой компьютер - тоже встраиваемая система; аналитики считают, что встраиваемые системы - это около 70% всей мировой электроники. Мы не говорим, что умеем делать хорошие массовые компьютерные системы, которые используются в офисах. Пусть этим занимаются Intel и другие. Но есть и другие рынки.

Я слышал, что вам удается продавать технологии на Запад. Какие же?

В основном - связанные с распознаванием и обработкой образов. Нам пытаются заказать саму технологию, алгоритмы, а не готовый продукт. Пока существует определенное недоверие к российским возможностям, к российской электронике. Им тяжело перешагнуть через этот барьер. Мы пытаемся продемонстрировать наши возможности на практике - вот, берите свою программу, получайте результат на одной платформе, скажем, на платформе сигнального процессора Texas Instruments, и сравните с нашей платформой. Это будет корректное сравнение. Но они говорят: моя задача сегодня решается в пять секунд и требует таких-то ресурсов, которые стоят таких-то денег. Если вы решите эту задачу быстрее в два раза, это будет стоить для нас дешевле, мы на это пошли бы. Но тогда, мол, нам надо переносить на новую платформу все наработки, весь задел. Они боятся тратить время и деньги.

Собственно алгоритмы нейровычислений вы разрабатываете только тогда, когда на них есть конкретный заказ, или вам хватает ресурсов разрабатывать что-то впрок?

У нас есть своя стратегия развития, не зависящая от того, имеются ли на сегодняшний день финансовые возможности. Если бы мы работали так, как вы говорите, не было бы ни школы, ни направления, мы не могли бы шаг за шагом продвигать свою технологию. Сейчас в основном мы продаем и выполняем разработки по западным контрактам, опираясь на тот задел, который у нас был, адаптируя его к конкретным применениям.

В России немало организаций, где занимаются математикой нейронных сетей. Вы же, безусловно, дальше всех продвинулись в практической области: у вас есть готовый чип. Есть ли попытки разделения труда?

Для этого нужны желание и спрос. Мы в "Модуле" научились синтезировать нейронную сеть заданной структуры и адаптировать ее под конкретные приложения. При этом очень много пришлось разработать действительно фундаментальных математических алгоритмов. Получили приложения и подложили под это аппаратную поддержку просто-напросто для эффективной реализации. Вот и все, что мы сделали. Можно ли поделиться и дать отечественным организациям или ученым - кому угодно, кто работает в области нейросетей, эти наработки? С радостью. Вот в этом разделение труда. Скажем, мы имеем реальную аппаратную платформу, которая позволит кому-то адаптировать свои приложения и получить новое качество. С удовольствием будем сотрудничать. Однако наши возможности не безграничны и просто так дать мы не можем, это чего-то стоит, это должен кто-то оплатить. Миннауки, если им нужно. Конкретному потребителю. Все опять же упирается в отсутствие "длинных" денег.

И все-таки у меня впечатление, что в этой области появились первые, пусть и робкие, попытки кооперации.

Нельзя сказать, что их нет. Они есть, но, наверное, находятся еще не в той стадии. Пока это работа энтузиастов.

Есть ли шанс, что в мире будет новый всплеск интереса к нейротехнологиям?

Время от времени говорят, что, мол, вот, сейчас в этой области происходит революция. На самом деле все развивается постепенно.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями