前苏联/俄罗斯军用计算机处理器研制历史及现状

邢婷婷

冷战时期，作为超级大国的前苏联与美国抗衡走独立发展道路，在计算机技术领域取得了很高的成就。前苏联首屈一指的计算机技术科研机构—列别捷夫精密机械与计算技术研究所先后研制了М-40和“厄尔布鲁士”系列中央处理器，用于航天工程、核武器和防空武器系统等军事装备中。

前苏联在军用中央处理器研制领域成绩斐然

1959年，前苏联研制出第一台真空管计算机М-40。在前苏联第一次成功实施的反导试验中使用了该型计算机。

1973年，列别捷夫精密机械与计算技术研究所研发了前苏联第一台超级计算机，命名为“厄尔布鲁士”（厄尔布鲁士山是高加索山脉的最高峰，前苏联第一高峰，是俄罗斯民族力量与勇气的象征）。

1978年，前苏联开发出了世界第一台超标量处理器“厄尔布鲁士-1”。该型处理器主要归前苏联国防部使用。现在，所有西方的超标量处理器使用的都是同一种结构。西方第一台超标量处理器出现于1992年，比前苏联晚了15年。

1984年，在“厄尔布鲁士-1”处理器的基础上，科研人员完成了有10个超标量RISC处理器的“厄尔布鲁士-2”计算机，它通常被认为是前苏联第一台真正意义上的超级计算机。据2001年3月1日《红星报》披露，前苏联第二代导弹防御系统、航天飞行控制中心、当量为1亿吨TNT的“阿尔扎马斯-16”超级氢弹、“车里雅宾斯克-70”核弹的数据计算等等使用的都是该型计算机。据俄媒体消息，该型计算机还用于А-135导弹防御系统和列入莫斯科空天防御系统的“顿河-2Н”多功能雷达控制系统。

1986年，前苏联又开始了“厄尔布鲁士-3”的研制工作。该型计算机基于全新的结构理念设计，拥有16个处理器。该研发项目一直持续至1994年，但由于种种原因没有批量生产。

英特尔公司受益于前苏联解体导致的人才流失

前苏联解体，导致大批计算机顶尖人才和技术流失，而美国等西方国家则是最大的受益者。据俄“军事观察”网站和俄文版维基百科披露，英特尔与“厄尔布鲁士”处理器有着血缘关系，奔腾III的结构开发工作正是由前苏联“厄尔布鲁士”研发小组成员之一弗拉基米尔·潘特科夫斯基领导的。

曾任英特尔首席处理器设计师的潘特科夫斯基1970年毕业于莫斯科物理技术学院，之后在列别捷夫精密机械与计算技术研究所任职，参与了“厄尔布鲁士-1”和“厄尔布鲁士-2”的研发工作。他于1990年初移民美国，1993年开始在英特尔公司工作。他把许多前苏联开发出来的先进技术都带到了英特尔。

俄罗斯注重独立发展军用中央处理器

普京上台伊始，就于2000年6月批准了俄《国家信息安全学说》，提出重点开发的“关键技术”包括：高性能计算机技术、智能化技术、信息攻击与防护技术以及相关的软件技术等。

随着俄国内政局逐步稳定，经济形势趋于好转，俄军的信息化建设也随之进入快速发展阶段。2010年12月，俄通过《2011～2020年国家武器纲要》，计划于2015～2020年建成全军统一的自动化数字通信网络系统，并以此为基础建成全军统一战场信息空间。

2011年，在列别捷夫精密机械与计算技术研究所一个分支机构基础上成立的“莫斯科SPARC技术中心”公司研制出“厄尔布鲁士-2C+”中央处理器，并通过国家测试验收。这款处理器采用90纳米制造工艺，主频为500兆赫兹。

在立足本国独立发展的同时，俄还使用了一定数量的外国研制生产的计算机软硬件设备和电子元器件等。近年来，俄还开发了可在Intel、Sparc和MIPS等硬件平台上运行的军用操作系统。

为加强计算机网络防御和安全，2011年12月，俄通讯与大众传媒部发布了开发基于Linux内核操作系统的国家软件平台的决定，以便在国家机关、军事领域和教育系统替换现有的Window系统。

2013年7月，俄副总理罗戈津称，因斯诺登事件，俄将不再进口外国军用电子器件，必须确保关键电子元器件由本土生产和供应，以规避黑客入侵的风险。罗还表示，配有软件的进口武器装备同样存在危险。

2014年4月俄媒体披露，“莫斯科SPARC技术中心”公司开发出“厄尔布鲁士-4C”新型微处理器，并准备批量生产。该处理器的首次亮相是在今年3月份举行的“新电子-2014”专业展览会上。

“厄尔布鲁士-4C”是一款4核64位处理器，主频为800兆赫兹。处理器采用了65纳米制造工艺，平均功率40瓦特。与上一代产品“厄尔布鲁士-2C+”相比，新处理器的多项功能均有改进：支持Intel/AMD 64位代码二进制翻译；增加了多线程下的二进制转换，扩大了高速缓存；重新设计内存子系统，在DDR3-1600的基础上，扩大了内存通道，提高了在多处理器系统中的运行效率。

“厄尔布鲁士-4C”的主要特点是：

独立开发，具有极高的安全性和可靠性

据俄新社报道，“厄尔布鲁士-4C”处理器的所有关键元器件、硬件和软件均由“莫斯科SPARC技术中心”公司专家独立研发，以消除使用国外产品存在的安全隐患，且增加了防黑客入侵功能。该处理器使用寿命长、工作温度范围广，适用于军事等对安全性和可靠性要求高的领域。

功能强大，可与国际领先的微处理器相媲美

“厄尔布鲁士-4C”的某些单项技术尚落后于世界领先水平，如采用65纳米制造工艺，而英特尔Intel i3和Intel i5处理器采用22纳米制造工艺；主频为800兆赫兹，英特尔Haswell处理器的标称频率可达3.5吉赫兹。但在处理实际任务时，其运行速度可与国际领先的微处理器相媲美。这符合俄制装备的一贯特点：系统总体设计和系统集成好，整体性能优异。俄善于用低于西方水平的单项技术，组成总体性能优于西方的武器系统和技术装备。

通用性好，支持Windows和独立研发的操作系统

俄技术人员在Linux2.6.33内核版本基础上为该处理器研制了专用的“厄尔布鲁士”操作系统，进一步提高了其安全性。此外，该处理器支持Intel/AMD 64位代码二进制翻译，可运行最新型的Windows操作系统，通用性好。

随着信息技术的飞速发展和计算机网络的普遍运用，电子战、网络战及电磁战将成为未来主要的作战样式。俄立足本国、独立自主研发军用计算机软硬件设备和其他信息技术设备的做法对我军的信息化建设具有重要的借鉴意义。endprint