База баз современных гаджетов — разработка создания “совокупностей на кристалле” (СнК, по английски System on Chip, SoC). Как научить данной тёмной магии XXI века русских студентов? Об этом появился разговор на семинарах, каковые организовала весной в пригороде Лос-Анджелеса английская компания Imagination Technologies, являющаяся одним из разработчиков внутренностей Apple iPhone.

Спустя семь дней такие же семинары пройдут в Российской Федерации — для их организации Imagination скооперировалась с ведущими русскими университетами — МГУ, МИФИ, МИЭТ и ИТМО, и с известным производителем микроконтроллеров, аризонской компаний Microchip Technology. Кроме семь дней семинаров 26-30 октября, семинары в сходном формате пройдут Самарском Космическом (5 ноября) и в МФТИ (9 ноября).
Смотрите кроме этого: Первый айфон вышел намного раньше 2007 года

Сравнительно не так давно во глобальной паутине показался достаточно увлекательный материал, посвященный самому известному смартфону в мире, сообщает издание Supreme2.ru.Как выяснилось, первый айфон показался на свет ещё в далёком 1998 году и он не имеет никакого отношения к Стиву Джобсу.Продукт неизвестной компании Infogear был призван решать очень важные задачи: осуществление звонков, пользование электронной почтой и иметь доступ к интернету. Эти главные цели преследовал и первый айфон Стива Джобса, вот лишь для девяностых такие продукты имели возможность перевернуть рынок мобильных телефонов с ног на голову.

Фетиш колбасы и айфоновУтверждение, что в Российской Федерации не делают айфоны, стало таким же культурным клише современности, как 40 лет назад — рассказы про 50 сортов западной колбасы, которых не было в советских магазинах. Недавно показавшиеся российские телефоны Yotaphone не снимают все доводы критиков, потому что эти телефоны выстроены на микросхемах, каковые были спроектированы и произведены в других государствах.Нельзя сказать, что на русском фронте микросхем для собственных айфонов и других гаджетов — полная безнадежность.

В мае несколько русских компаний «британская» компания и ЭЛВИС Imagination Technologies выпустили совместный пресс-релиз, в котором обрисовали замыслы создания совместных микросхем (совокупностей на кристалле), каковые будут содержать как блоки, созданные в Калифорнии и Лондоне, так и блоки, созданные в подмосковном Зеленограде. Наряду с этим «ЭЛВИС» — узнаваемый разработчик микросхем для космоса, Imagination — партнер Apple по разработке микросхем в Apple iPhone, а в пресс-релизе упоминаются современные кремниевые разработки с размером базисного транзистора 28нм-10нм.Вторая русский компания “Байкал Электроникс” кроме этого в мае назад заявила о выпуске русского высокопроизводительного процессора для встроенных совокупностей “Байкал Т1”.

Это уже настоящие микросхемы, каковые “Байкал” начал раздавать для тестирования инженерам потенциальных клиентов, а также зарубежных. “Байкал Т1” кроме этого применяет блоки от Imagination и производится на Тайване, но совокупность на кристалле была спроектирована в Российской Федерации, исходя из этого процессор может именоваться русским.Значит ли это, что эра русских микросхем того же класса, как и в продуктах Apple, вот-вот наступит? Не совсем.

Таких групп разработчиков, как “Байкал” и “ЭЛВИС Электроникс”, в Российской Федерации всего пара. Вот если бы их стало пара десятков, а сделок типа ЭЛВИС-Imagination — пара сотен, — тогда бы возможно было сказать, что Российская Федерация делается пускай не следующими США либо Китаем в электронике, но хотя бы следующим электронным Израилем либо Республикой Корея. Главным ограничением роста есть недочёт квалифицированных кадров.

Молодых инженеров для ЭЛВИС-а и аналогичных компаний учат всего в нескольких русских университетов. Как привести образование много русских технических институтов к уровню лучших университетов США, развитых стран и Западной Европы Азии?Процессор собственными рукамиПервый ход — обновить книжки. Сравнительно не так давно вышел на русском новый учебник для младших направлений «Цифровая схемотехника и архитектура компьютера» созданный докторами наук Сарой и Дэвидом Харрис.

Данный учебник распространяется безвозмездно в электронной форме как часть образовательных программ Imagination Technologies, которая приобрела права на русское издание у издательства Elsevier и организовала его перевод многочисленной группой докторов наук русских и украинских институтов, работников русских электронных компаний, и русских инженеров европейских и американских компаний — Imagination, AMD, Apple и других. В переводе принимал участие и фонд инфраструктурных и образовательных программ РОСНАНО.Отличительная черта нового книжки — вводит студента в программирование и проектирование микросхем в один момент, как это и следует сделать в эру сложных совокупностей на кристалле, и привязывает все к практике.

Студенты строят личный несложный процессор и сравнивают его с настоящим индустриальным микроконтроллером Microchip PIC32.Но как это вероятно — для студента сделать микросхему? Так как начальная плата за производство коммерческой партии микросхем на фабрике типа тайваньской TSMC (сноска: Taiwan Semiconductor Manufacturing Company), в большинстве случаев, превышает миллион долларов.Ответом есть разработка, которая именуется FPGA (сокращение от англ. field programmable gate array, “программируемые пользователем вентильные матрицы”).

Это особые микросхемы, каковые представляют собой матрицы из ячеек, соединения и логические функции между которыми возможно многократно поменять по окончании изготовления. Они значительно дороже и медленнее, чем простые специальные микросхемы, но для них нет “начального взноса” на производство. на данный момент на рынке имеется студенческие платы с FPGA ценой менее $100, исходя из этого университетам и студенту для экспериментирования больше не требуется выкладывать большие суммы.

Более того, он может неограниченно поменять формируемую в FPGA электронную схему, легко меняя ее конфигурационную память через кабель, подсоединенный к компьютеру. По гибкости это похоже на программирование, не смотря на то, что сущность вторая — в программировании изменяется последовательность руководств процессора (программа, software), а в FPGA возможно поменять сам процессор (аппаратура, hardware).

Студент против Samsung-аХорошо, применяя учебник Харрисов и плату с FPGA, студенты смогут разрабатывать простые процессоры и периферийные устройств. Но коммерческие совокупности на кристалле применяют микропроцессорные блоки, созданные в индустрии, лицензии на каковые стоят много тысяч и миллионы долларов. Как именно студенты смогут получить доступ и экспериментировать с этими блоками, не заставляя университеты брать коммерческие лицензии?

Ответом стала инициатива компании Imagination называющиеся MIPSfpga, объявленная данной весной, которая сходу взяла превосходные отклики от президента Стэнфордского университета Джона Хеннесси, докторов наук Imperial College London и ветшайшего в Японии университета Кэйо.MIPSfpga — это бесплатный для университетов вариант микропроцессорного ядра MIPS microAptiv UP. Именно это ядро MIPS употребляется в новой платформе Samsung ARTIK 1, о которой компания Samsung заявила на последней конференции IOT World, которая прошла в Сан-Франциско.

С внедрением MIPSfpga в университеты студенты смогут не просто, как прежде, применять готовые микросхемы типа ARTIK 1, но и получить доступ к исходным кодам (на языке описания аппаратуры Verilog) того же процессорного ядра, которое употребляется и самими инженерами Samsung-а в их продукте. Более того, по окончании экспериментирования с MIPSfpga студенты теоретически смогут привлечь деньги от венчурных капиталистов и сделать коммерческую микросхему, которая сможет соперничать конкретно против самого Samsung-а.какое количество.artik.io/hardware/artik-1Миниатюрный (12 на 12 миллиметров) встроенный компьютер Samsung ARTIK 1 содержит микросхемы с двумя процессорными ядрами — MIPS microAptiv UP и UC, сенсором и антенной перемещения.

Такое устройство возможно применять для “умных вещей” обменивающихся информацией с интернетом (как раз так расшифровывается наименование конференции — The Internet of Things, “интернет вещей”).MIPSfpga применяет стандартную за последние 25 лет разработки и методологию описания цифровой электроники называющиеся Register Transfer Level (RTL, уровень регистровых передач). В соответствии с данной методологии, электронная схема описывается на особом языке Verilog, по окончании чего программа логического синтеза (logic synthesis) превращает описание в математический граф из логических элементов и проводов; вторая программа (static timing analysis) информирует разработчику, вписывается ли созданная схема в бюджет скорости, а третья программа (place-and-route) раскладывает синтезированную конструкцию по площадке микросхемы.Отлить в кремнииFPGA — это прекрасно, но может ли студент заметить микросхему собственного проектирования, сделанную на фабрике?

В соответствии с Дэвиду Харрису, “в Соединенных Штатах для таких потребностей существует сервис MOSIS, а в Европе программа Europractice. MOSIS формирует так именуемые Multi-Project Wafer (MPW) — форму заказа для мелкосерийного производства, в то время, когда на полупроводниковой пластине изготавливается в один момент пара разных интегральных схем, созданных командами из различных организаций. У MOSIS имеется расписание, в то время, когда университеты смогут присылать им “чертежи” (GDSII файлы) и они смогут отправлять их на фабрики.

Такое производство безвозмездно для образовательных потребностей и предоставляет весьма привлекательные стоимости для исследовательских потребностей. Это разрешает и студентам, и исследователям приобретать результаты собственного труда в виде готовых микросхем”.

Теоретически, такой же сервис имело возможность бы сделать и правительство России для Ангстрем и зеленоградских фабрик Микрон. Эти фабрики не такие передовые, как тайваньская TSMC — они применяют подержанное оборудование, приобретённое у ST, AMD и IBM, талантливое создавать лишь микросхемы на 90 нанометров. Но это не свидетельствует, что на этих фабриках нельзя производить передовые изделия.

На данной технологии сделаны к примеру популярные франко-итальянские микроконтроллеры STM32 на базе английского процессора ARM Cortex M4.Более того, в соответствии с Дэвиду Харрису, “Для целей обучения не требуется ничего передового. Транзистор — это неизменно транзистор, что на 10 микрон (10 микрон либо 10,000 нанометров — это разработка, на которой был сделан первый в истории процессор Intel 4004 в первой половине 70-ых годов двадцатого века), что на 90 нанометров, что на 10 нанометров.” Самая современная фабрика стоит 5-6 миллиардов американских долларов, фабрики в Зеленограде — 600 миллионов, но в случае если задаться целью продемонстрировать студентам, как производится транзистор, то университету достаточно приобрести за пара миллионов лишнее оборудование с какой-нибудь старой фабрики, не смотря на то, что затем необходимо платить за химикаты, оборудование для вентиляции и техники безопасности.”Иначе, согласно точки зрения Дэвида Харриса, “я не пологаю, что для хорошего проектировщика нужен яркий опыт на производстве.

Не смотря на то, что таковой опыт — это, само собой разумеется, плюс.”Рекомендации для РоссииНесколько участников лос-анджелесского семинара по MIPSfpga, ответили и на вопросы, что возможно сделать в Российской Федерации. Джейсон Вонг, менеджер образовательных программ компании Xilinx, которая есть фаворитом рынка FPGA, считает, что программа развития образования обязана составляться с учетом культуры каждой страны: “мы не знаем, что будет трудиться в Российской Федерации, но можем заявить, что трудилось в других государствах.”.Его сотрудник по Xilinx, врач Паримал Пател, разъяснил: “В Индии, как и в Российской Федерации, студенты прекрасно образованы в физике и математике.

Правительство выбрало пара ведущих университетов, каковые за пара лет подготовили направления для остальных. Через 5-6 лет совокупность начала давать первые результаты.”Джейсон Вонг добавил “Похожие меры были приняты и в Китае. Наряду с этим правительство потребовало отчетности от институтов в форме пятилетних замыслов. Возможно, России стоит перенять пятилетки.

Они были изобретены в Российской Федерации? (Смеется) Возможно”.Доктор наук Даниэл Шавер (Daniel Chaver) из наибольшего Мадридского университета Комплутенсе не видит потребности в особых программах, с его точки расширение преподавания электроники — это чисто вопрос денег — от правительства либо доходов от платного образования в университетах. В уже развившейся экосистеме Западной Европы приоритизация тех либо иных направлений происходит конечно, по законам рынка дешёвых работ, желаний и способностей студентов.Доктор наук Сара Харрис из Университета Невады в Лас-Вегасе, одна из разработчиц MIPSfpga и соавтор книжки электроники, считает, что государство должно дать докторам наук возможность сами составлять программы обучения, но наряду с этим программы должны быть привязаны к практике — студенты должны строить осязаемые вещи.

Доктор наук Дэвид Харрис колледжа Харви Мадд, соавтор книжки и MIPSfpga, в прошлом — один из разработчиков Intel Pentium и других чипов — подвел результат: “группы учителей, стремящаяся к совершенству, c довольно маленьким бюджетом смогут подготовить парней, каковые станут будущими технологическими фаворитами”. — В случае если вам понравился мой текст, и наряду с этим вы живете в Москве, вы имеете возможность примкнуть к развиртуализации всего через пара дней. Авангардная несколько развиртуализации (включая меня) видится в 12 часов дня в воскресенье 25 октября, выход метро Смоленская синей ветки метро. Затем мы идем в 15.00 обедать в Жан-Жак на Никитском проспекте, дабы перепозиционировать Жан-Жак из места встреч креативных гуманитариев в место встреч жёстких читательниц и читателей моих постов на темы микроэлектронной индустрии.Вот фотки из прошлых развиртуализаций:

Случайная статья:

• Делаем «вечный» датчик массового расхода воздуха на atiny13
• Обзор видеокарты asus gtx 760 directcu ii oc

Путин поручил активно развивать российскую микроэлектронику

Похожие статьи:

• Компания polar анонсировала в россии новое поколение продуктов для спортивных тренировок

  Компания Polar заявила о запуске в Российской Федерации нового поколения продуктов, включая трекер активности Polar Loop и спортивный компьютер для бега…

• Lg презентует в россии oled- и super uhd-телевизоры, а также другие новинки

  Компания LG Electronics на особом мероприятии в Москве представила обновлённые OLED-телевизоры с узким 2,5-мм экраном, Super UHD- и UHD-телевизоры с…

• Acer представляет в россии геймерские новинки линейки predator

  Компания Acer совершила презентацию в Москве, на протяжении которой заявила о старте продаж на русском рынке новой игровой линейки Predator. В неё вошли…