Russian Federation
Voronezh, Russian Federation
Russian Federation
The article discusses the advantages of the «System on a Chip» design technology used to create ECB in Russia. The measures of structuring the program for the development of domestic SOC technology are proposed. Attention is paid to the direction of Fabless – Foundry (Design – Production). The processes of interaction between designers, manufacturers and consumers from different sides are described.
systems on a chip, ECB, design, microelectronics,. VLSI.
I. Введение
В электронном мире происходит революция, вызванная технологическими достижениями последнего времени. Сверхбольшие интегральные микросхемы содержат уже десятки и сотни миллионов транзисторов, технологические ограничения перешагнули барьер 0,1мкм[1, 2]. Данные факторы вызвали революционные изменения, как в организации производства микросхем, так и в технологиях проектирования микросхем. В настоящее время производство микросхем концентрируется всего на нескольких фабриках, называемых FOUNDRY, а разработкой занимаются специализированные предприятия, называемые FABLESS [3]. Возможность интеграции на кристалле огромного количества транзисторов потребовала изменения самой концепции проектирования микросхем. Ответом на беспрецедентный рост интеграции чипов стало создание технологии проектирования «Система-на кристалле» (System-on-chip, SOC).
II. Системы на кристалле (SOC)
В чем же основные отличия технологии SOC от технологий проектирования прошлых времен? Следует сказать, что и раньше эффективно использовались агрегативные методы проектирования, что позволяло достаточно быстро создавать микросхемы на основе различного рода библиотек и макробиблиотек. Иногда приходится сталкиваться именно с такой с интерпретацией SOC,как микросхемы, созданной на основе библиотеки сложных элементов. К сожалению, такой подход не раскрывает сущности происходящей революции. Главное, что определяет отличие технологии SOC – наличие на кристалле программируемого одного, двух или более ядер. В любой реальной системе необходимо выполнять универсальные функции управления, которые возлагаются на микроконтроллер на основе РИСК-процессора и обработку сигналов различного уровня и с различными критериями качества (производительность, точность, динамический диапазон, потребляемая мощность)[4]. Поэтому, минимальный состав SOCбудет включать РИСК-микроконтроллер и процессор обработки сигналов (ПОС). Наличие нескольких программируемых ядер со своими системами программирования резко увеличивает сложность технологии SOC по сравнению с агрегативными методами проектирования прошлых лет. Основные вложения при создании SOC происходят на этапе разработки инструментального и программного обеспечения, а также интегральной верификации проектов. Это означает, что невозможно создать много программируемых ядер с различными и несовместимыми архитектурами, так как этого не выдержит российская экономика.
1. Razrabotka otechestvennoy EKB dlya realizacii tehnologiy AZN-V IAIS v RF / I.L. Korneev, M.S. Kulakov, I.D. Grigor'ev, I.A. Tatarchuk // Nanoindustriya. -2019. - № S (89). -S. 33-36.
2. Proektirovanie interfeysov sboeustoychivyh mikroshem / V.K. Zol'nikov, N.V. Mozgovoy, S.V. Grechanyy, I.N. Selyutin, I.I. Strukov // Modelirovanie sistem i processov. - 2020. - T. 13, № 1. - S. 17-24.
3. Kulikova, N.N. Modeli proizvodstvenno-hozyaystvennoy deyatel'nosti v elektronnoy promyshlennosti i faktory razvitiya mezhorganizacionnyh vzaimootnosheniy / N.N. Kulikova // Ekonomika ustoychivogo razvitiya. - 2019. - № 2 (38). - S. 154-159.
4. Komarov, A.S. Upravlenie tehnicheskim urovnem vysokointegrirovannyh elektronnyh sistem (nauchno-tehnologicheskie problemy i aspekty razvitiya) /A.S. Komarov, D. V. Krapuhin, E.I. Shul'gin. -Moskva, 2014. - 240s.
5. Planirovanie realizacii special'nyh proektov / T.P. Belyaeva, K.V. Zol'nikov, V.A. Smerek, M.V. Konarev // Radiacionnaya stoykost' elektronnyh sistem «Stoykost'-2011» : materialy dokladov Rossiyskoy nauchnoy konferencii. -Moskva, 2011. - S. 239-241.
6. Metody kontrolya nadezhnosti pri razrabotke mikroshem / K.V. Zol'nikov, S.A. Evdokimova, T.V. Skvorcova, A.E. Gridnev // Modelirovanie sistem i processov. - 2020. - T. 13, № 1. - S. 39-45.
7. Mashevich, P.R. Razrabotka sredstv avtomatizacii proektirovaniya izdeliy mikroelektroniki dizayn-centra i eksperimental'naya proverka ih effektivnosti : special'nost' 05.13.12 : diss. … kand. tehn. nauk / Pavel Romanovich Mashevich. - Voronezh, 2005. - 173 s.
