Обзор офисного мини-ПК на российском Arm-процессоре Baikal-M

Нам материнская плата досталась в составе готового ПК: корпус InWin BQ660SU3 со встроенным блоком питания мощностью 150 Вт, два 4-Гбайт модуля Crucial DDR4-2400 (CT4G4DFS824A), 2,5” SATA SSD Kingston A400 (SA400S37/240G) ёмкостью 240 Гбайт, M.2 SATA SSD Netac (NT01N535N-128G-N8X) ёмкостью 120 Гбайт. SoC была снабжена небольшим кулером, который на пару с вентилятором БП не слишком приятен на слух — видимо, в силу своих небольших размеров.

⇡#Знакомство с окружением

Опций в UEFI ожидаемо мало — и почти все они связаны с загрузчиком: доступны выбор источника, драйверы, настройка PXE + параметры консольного вывода. Первичная загрузка системы происходит очень быстро — буквально за несколько секунд, после чего управление передаётся GRUB, а скорость загрузки ОС зависит уже от дистрибутива, но в целом на это тоже уходит мало времени. В нашем случае было предустановлено сразу две ОС на разных накопителях: Astra Linux Special Edition (SE) 4.7 «Новороссийск» (на SSD Netac) и Debian 11 на приводе Kingston.

Смотреть все изображения (13)

Смотреть все
изображения (13)

В качестве основной ОС была выбрана Astra Linux (ядро 5.4.0) — по двум причинам. Во-первых, она в данной конфигурации и с настройками по умолчанию показалась субъективно более отзывчивой в работе. Всё же Gnome 3.38 в Debian (ядро 5.4.144), видимо, несколько тяжеловат. Во-вторых, это редкая возможность вживую ознакомиться с платформой, которая используется в бюджетных учреждениях. Кроме того, Astra Linux — единственная на текущий момент ОС для Baikal-M, сертифицированная ФСТЭК по второму уровню доверия.

Astra Linux SE — это ОС специального назначения, которая ориентирована на корпоративный и (около-)государственный сектор. Есть и версия Common Edition, которую можно свободно скачать и опробовать. В основе обеих лежит дистрибутив Debian, местами сильно модифицированный. В частности, в качестве окружения рабочего стола используется собственная легковесная оболочка Fly, для которой имеется даже онлайн-демо, где можно посмотреть неполный список доступных приложений.

Набор ПО представлен как типовыми десктопными Linux- или кросс-платформенными программами, так и целым рядом собственных утилит и сервисов (в основном с префиком fly-), часть из которых основана на открытых решениях, а другая часть — собственной разработки. Что более важно, непрерывно идёт процесс тестирования и доработки дистрибутива и ПО на предмет совместимости с программными и аппаратными решениями других компаний (отечественных в первую очередь).

Смотреть все изображения (5)

Смотреть все
изображения (5)

Создать, протестировать, сертифицировать и задокументировать всё это (да, тут неплохая встроенная справка по основным настройкам), а потом заниматься поддержкой и оптимизацией сразу на нескольких принципиально отличных друг от друга аппаратных платформах – огромная работа. Так что гибридный подход с опорой на open source с доработкой имеющихся решений и написанием собственных видится практичным и разумным. А в случае отечественных решений именно ПО становится ключевым фактором в развитии платформы.

Смотреть все изображения (6)

Смотреть все
изображения (6)

Special-версия Astra Linux отличается от Common наличием дополнительных механизмов защиты и сохранения целостности системы и расширенными возможностями управления правами доступа к данным, службам и функциям. Эти механизмы собственной разработки пронизывают систему насквозь – от ядра, где и работает часть этих подсистем, до графического интерфейса (в файловом менеджере объекты имеют дополнительные цветовые метки). Кроме того, визуально разделены режим администратора (с красным цветовым оформлением) и режим обычного пользователя, в котором часть настроек недоступна.

Смотреть все изображения (10)

Смотреть все
изображения (10)

Ну и в целом есть масса всяческих мелочей, которые обычному пользователю не очень нужны. Например, принудительно проставление маркеров при выводе на печать, подсчёт контрольных сумм по ГОСТ'овскому алгоритму, сохранение и восстановление рабочих сессий, функции для работы с цифровыми подписями, принудительная очистка swap-разделов при выключении, гарантированное удаление данных из разделов и так далее.

Другая особенность SE-сборки связана с принципом дистрибуции и обновления ПО. Нам достался вариант рабочего места, готового к аттестации ФСТЭК России. В этом варианте ОС и апдейты к ней распространяются в виде ISO-образов, а в поставку входит ограниченный набор ПО без средств разработки или ряда проприетарных решений — так, для Java был выбран и установлен Liberica JDK от российских разработчиков. Однако в обычном варианте поставки подобных ограничений нет. И если в целом с системным ПО, похоже, всё в порядке, то с прикладным и десктопным уже не всё так просто.

Собственно говоря, существовать в такой системе можно — один полный рабочий день автор данного материала провёл исключительно в этом окружении, а в остальное время система использовалась периодически. Нельзя сказать, что с полным комфортом, но опыт интересный. Естественно, речь идёт о типично офисной работе с несложными текстовыми документами и таблицами, браузером, простой обработке изображений в GIMP и прослушивании музыки из YouTube в фоне. Ну и о просмотре пары серий любимого сериала в конце дня, чего скрывать.

К относительно неспешным — в сравнении с тем, как это происходит на привычной Windows на Core i7 — запуску приложений или открытию веб-страничек (тут ещё многое зависит от сайта) на самом деле привыкаешь быстро. Но приходится сталкиваться с какими-то раздражающими мелочами. Первое, что буквально бросается в глаза, — шрифты. В самом окружении они нормальные, но, например, в браузере или редакторе — страшненькие. Повозившись с полчаса с подбором самого шрифта и сглаживания, плюешь и оставляешь как есть.

Из браузеров в комплекте есть Chromium 87 (с отдельной gost-версией в нагрузку) и Firefox 84. Оба «из коробки» поддерживают аппаратное ускорение воспроизведения видео (большое дело, надо сказать), но Firefox в целом показался более удобным, оптимизированным и вообще более отзывчивым, хотя в WebXPRT 3 у обоих браузеров результат почти одинаковый: 45 и 44 балла.

Оптимизация Firefox, в частности, проявляется на условно-тяжёлых сайтах. Карты — что от Google, что от "Яндекса" — откровенно подтормаживают, а панорамы в них превращаются в слайд-шоу, но Firefox, в отличие от Chromium, хотя бы не подвешивает намертво систему время от времени. Однако это, надо признать, исключительный случай — каких-то других существенных претензий именно к ОС как таковой нет.

Смотреть все изображения (10)

Смотреть все
изображения (10)

Другой момент — возможная неполнота некоторых проприетарных решений, задействующих цепочку из нескольких отдельных компонентов. Например, «КриптоПро» прекрасно работает с аппаратными токенами, но их нельзя задействовать для работы с ЭДО «ДиаДок» в браузере, поскольку соответствующих плагинов и утилит ещё нет. В техподдержке «СКБ Контур» сообщили, что Arm-версия будет, но точных сроков не назвали. Впрочем, для других наборов задач всё уже может быть давно готово.

Отдельно стоит сказать про офисные приложения. В комплекте с ОС поставляется LibreOffice 7. Но с учётом позиционирования компьютеров с российскими CPU на рынок устройств для проектов цифровой трансформации (говоря официальным языком) целесообразнее познакомиться с настольными редакторами «МойОфис», поскольку это единственный российский офисный пакет для платформы Baikal-M. Нам была предоставлена предварительная версия продукта, которая ожидаемо отличается от актуальной для Windows, поскольку портирование столь большой кодовой базы на другую программно-аппаратную платформу — дело непростое и затратное, но для некоторых областей попросту необходимое.

Общие впечатления от обоих пакетов смешанные. С простыми текстами и таблицами проблем нет — значительная часть этого материала была написана именно на тестируемом ПК в «МойОфис» под Astra Linux. С прочими же файлами ситуации бывают всякие: большие таблицы (от тысячи строк с десятком столбцов) могут заметно подтормаживать, в документах не всегда всё корректно отображается (в разных пакетах по-разному) — и так далее. С другой стороны, стопроцентного повторения функциональности Microsoft Office никто и не обещал.

Но если не учитывать специфические проприетарные решения для узких задач, то у платформы в целом с ПО всё хорошо. Все крупные Linux-дистрибутивы уже имеют сборки под AArch64 с практически идентичным x86-64-наполнением (исключения есть). Более того, приход серьёзных Arm SoC в корпоративный и серверный сегменты только подстёгивает разработчиков портировать и оптимизировать открытое (и не очень) ПО. Уже сложившейся экосистемы более чем достаточно для большинства задач, но развитие её на этом не останавливается.

⇡#Бенчмарки

Это ровно тот случай, когда «синтектика» мало о чём говорит и не отражает пользовательский опыт. Тем не менее некоторые результаты — с надеждой на сравнение в будущем с показателями более новых платформам «Байкал Электроникс» и других отечественных разработок — мы всё же приведём. Тесты были проведены в Debian, поскольку а) это свежая сборка от самих разработчиков процессора; б) есть доступ к нормальным онлайн-репозиториям с необходимым инструментарием для сборки ПО. Причём всё сделано с «прибитым» GDM, чтобы GUI не отнимал лишние такты. В теории.

На практике на результаты комплексных бенчмарков в обоих ОС это повлияло мало. В бета-версии Geekbench 5.4.1 процессор набрал 220 и 1529 баллов в одно- и многопоточном тестах соответственно. Сравнение его с другими CPU нельзя назвать корректным, да и среди x86 трудно найти восьмиядерники с фиксированной частотой и без SMT. Тем не менее пару моделей со схожими результатами и, что важно, таким же TDP найти удалось. Это Intel Core 2 Duo T5550, который схож в однопоточном тесте, и Intel Core i3-4160T, схожий в многопоточном. Оба на архитектурах, использовавшихся приблизительно в то же время, когда состоялся анонс Cortex-A57.

Интересно было бы сравнить BE-М1000 с Opteron A1100, так как они во многом похожи, но результатов процессора AMD в базе Geekbench ожидаемо не нашлось. Равно как и в базе бенчмарка Passmark, в котором Baikal-M получил в Debian 1021 и 639 баллов в тестах CPU и RAM соответственно. И практически столько же в Astra Linux. Единственный тест, который не дался системе, — это HPL. В нём SoC выходила за заданный лимит температуры в +65 °C. Тем не менее удалось выжать 33 Гфлопс, что несколько меньше 38 Гфлопс, полученных самими разработчиками с использованием фирменного компилятора и оптимизированных библиотек от Arm.

Если же смотреть на «чистую» производительность, то картина интереснее. Из базы CoreMark было отобрано несколько результатов, в которых число ядер совпадало с числом запускаемых потоков бенчмарка + добавлены данные из старого теста Baikal-T. Абсолютные значения не так важны, но вот показатель CoreMark/МГц/ядро любопытен. Для сравнения также даны результаты более-менее свежего Intel Core. Правда, относиться к этим показателям следует с осторожностью — более широкой выборки попросту нет.

⇡#Заключение

Давайте разделим выводы на две части: про чип и про ПК. С чипом всё просто — он работает и уже выпускается, а недавно в Россию приехали первые 5 тысяч SoC из заказанных на TSMC 130 тысяч. Можно сколько угодно причитать, что, мол, архитектура не наша, техпроцесс не самый свежий, делали долго и стоит недёшево (22,5 тысячи рублей без НДС). Но Baikal-M — это сейчас единственный чип такого класса, разработанный в России. Создатели довели его до ума, несмотря на все трудности, и вокруг него формируется экосистема производителей и партнёров.

«Эдельвейс», с платой которого мы знакомились, — первый, но уже не единственный разработчик решений на базе Baikal-M. К нему добавились «Аквариус», «Гаоди Рус», «Проект Лагранж», «Элпитех», 3logic, iRU. Всего сейчас в разработке находится 25 различных устройств, а в 2022 году планируется выпустить 300 тысяч чипов Baikal-M. Для сравнения: в этом году объём по всем продуктам составит 140 тысяч изделий. Baikal-T не забросили, но переход к Arm открывает гораздо большие перспективы.

Есть и такой вариант десктопа

Изученный нами сценарий использования, то есть в качестве офисного ПК начального уровня, тоже далеко не единственный. Важнее, на наш взгляд, импортозамещение в области промышленных решений, особенно в части критической инфраструктуры. Если же говорить конкретно об опыте работы с десктопной сборкой Astra Linux, то вердикт таков — да, не очень комфортно, но работать можно. Часть замеченных проблем, как нам кажется, относительно легко исправить, часть — вряд ли.