苏联解体后的俄罗斯/俄罗斯可以制造CPU吗

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贝加尔T1处理器性能分析:有多少俄罗斯血统?
在大家的印象中,苏联/俄罗斯的电子产品一向以“傻大黑粗”著称于世,而且在军用设备中往往还存在电子管和晶体管并存的情况。在苏联解体后,来自俄罗斯的处理器就比较罕见了。日前,俄罗斯贝加尔电子公司正式启动了贝加尔-T1芯片大批量产,产量规模为10万个。
俄罗斯为何选择MIPS虽然如今俄罗斯的电子工业衰退的非常厉害,但在苏联时期还是颇为可圈可点的。在独立的方面,苏联的技术不比西方差,即使局部有差距,差距最多不过5年。真正导致当今俄罗斯电子工业一蹶不振的原因是苏联解体。在苏联的经济布局之初,斯大林为了加强各个加盟国的联系,就结合各地实际情况,把产业布局按照上下游关系分配到各个加盟国,比如原材料产地为俄罗斯、初加工为乌克兰,深加工在白俄罗斯,整机产品则回俄罗斯组装制造。当然,这仅仅是举例子。历史上,由于拉脱维亚具有较好的经济水平,苏联在1959年于拉脱维亚成立了里加半导体工厂。而乌克兰除了拥有黑海造船厂、安东诺夫设计局、南方设计局等之外,还是苏联的电子信息工业基地,苏联的半导体工业和微电子工业基地则布局在白俄罗斯。而随着苏联解体,直接导致苏联时代的完整的工业体系破碎化。加上俄罗斯寡头和西方国家用非战争的方式洗劫了苏联人民的财产,导致原苏联各加盟国军工领域许多专家、教授失业,大量一流的工程师陷入赤贫。恰逢此时,美国、西欧和日本、韩国不遗余力的从苏联挖掘人才。中国也搞了双引工程,由时任国务院总理李鹏主抓:这是一批穷十年之力都无法培养出来的优秀人才,对中国而言是千载难逢的好机会,一定不能错过。不过,由于当时中国国力有限,最大的受益者自然是美国。美国从苏联挖走了不少出色的架构师,不过由于大家都懂的原因,这些人在美国更多的是在给美国工程师打下手,比如彼得希洛科夫,他是超标量之父,在英特尔期间提出了simd的概念,参与p3的核显设计和英特尔3d工艺的预设。正是因为苏联解体之后造成的人才断档,使得俄罗斯已经没有能力自己搞一套指令集和CPU,并开发一整套软件生态与Wintel分庭抗礼。这时候,俄罗斯只有几个选择,ARM、MIPS、risc-v、SPARC。SPARC是SUN的遗产,但生态实在是不行,国内飞腾开发过SPARC,最后也不得不转投ARM,因此SPARC不会在俄罗斯贝加尔电子的选择范围里。risc-v出现的比较迟,而且还不够完善不够成熟,因此没能入俄罗斯贝加尔电子法眼也是情理之中。ARM在商业上是比较开放的,但在技术上却收的很紧,而且指令集授权也比较少,加上政治原因,俄罗斯公司获得ARM指令集授权开发自己的CPU核的可能性非常小,而俄罗斯显然是有理想的,要走独立自主的道路,不可能永远买ARM的IP做集成。那么剩下的选择就只有MIPS了,首先MIPS比较学院派,指令集授权比较容易,而且客户可以自由添加指令,这就使以MIPS为基础添加指令集,并最终形成自己的指令集提供了可能性(国内龙芯也是这样做的,在MIPS基础上添加了上千条指令集,形成了LoongISA)。其次,MIPS授权费要比ARM便宜太多。最后,MIPS的跟新很慢,相对于ARM堪称神速的进步的速度——ARM64的Cortex a53/57,a72,a73;ARM32的Cortex a7/a15,a12,a17。MIPS的更新近乎是龟速,这就给俄罗斯贝加尔电子反客为主的机会。虽然贝加尔-T1是买IP做集成,但不排除之后贝加尔电子会走上和龙芯一样自己添加指令集,自主设计的道路。
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*验 证 码:自主芯片?俄罗斯贝加尔T1有多少战斗民族血统-闽南网
自主芯片?俄罗斯贝加尔T1有多少战斗民族血统
来源:雷锋网
&  雷锋网按:本文作者铁流,雷锋网(公众号:雷锋网)独家文章。&  在大家的印象中,苏联/俄罗斯的电子产品一向以“傻大黑粗”著称于世,而且在军用设备中往往还存在电子管和晶体管并存的情况。在苏联解体后,来自俄罗斯的处理器就比较罕见了。日前,俄罗斯贝加尔电子公司正式启动了贝加尔-T1芯片大批量产,产量规模为10万个。那么,这款芯片到底有多少俄罗斯血统?性能到底怎么样?俄罗斯为何要开发这样一款芯片呢?&  贝加尔-T1到底有多少俄罗斯血统&  其实,早在2014年的TSMC2014技术研讨会上,俄罗斯电子工程师们就展示了贝加尔-T1。贝加尔-T1于2014年底完成了研发工作,2015年年中成功流片,在制成样片后,该项目得到了俄罗斯工业和贸易部以及《年电子元器件和广播电子发展规划》联邦专项规划的支持,之后贝加尔电子公司向俄罗斯工业和贸易部下属工业发展基金会专家委员会递交了专项贷款的申请。在获得工业发展基金的贷款之后,Baikal-T1开始小批量生产,直到最近,俄罗斯贝加尔电子公司大批量产贝加尔-T1芯片。&  那么,贝加尔-T1这款芯片到底有多少俄罗斯血统呢?&  贝加尔-T1集成了两个MIPS P5600 CPU核,以及DDR3、SATA 6Gbps、PCI-E 3.0、10Gb/1Gb以太网等模块,本质上来说,贝加尔-T1其实是一款SoC。贝加尔-T1的主频为1.2 GHz,采用了台积电28nm制造工艺,功耗约为5W,封装为25 x 25mm。&  MIPS P5600 CPU核是英国Imagination公司(就是苹果GPU核的供应商,前段时间被苹果一个2年后停用PowerVR系列GPU坑的股价暴跌69%的那家公司)收购MIPS公司之后,在2013年发布的勇士系列的CPU IP内核,这也是Imagination收购了MIPS之后的第一款产品。&  由此可见,贝加尔-T1其实和国内华为海思、展讯、全志、瑞芯微等ARM阵营IC设计公司类似,都是购买IP做集成的产物。无非是华为海思、展讯、全志、瑞芯微从ARM那里购买IP授权,而贝加尔-T1从Imagination/MIPS公司那里购买IP授权。&  因此,贝加尔-T1其实是买IP做集成,其核心微结构是购买自MIPS的,贝加尔电子公司做的仅仅是将各种IP集成起来。诚然,将各种IP集成起来也比较考验IP集成能力,以及物理设计能力。但由于设计CPU的过程中80%的功夫都花在研发CPU核上,而且在CPU安全性上主要也有赖于CPU核是否安全可控。&  总之,在安全性和自主性上,俄罗斯贝加尔-T1都是存在一些瑕疵的。本质上说,贝加尔-T1是一款集成了MIPS P5600 CPU核,以及以及DDR3、SATA 6Gbps、PCI-E 3.0等模块,由贝加尔电子公司做集成,由台积电代工的一款SoC,其中的俄罗斯血统,恐怕也只有一系列集成工作了。&  贝加尔-T1性能到底如何&  由于贝加尔-T1集成的是MIPS P5600,要想探求其性能,就必须分析MIPS P5600的性能。&  根据媒体报道:&  P5600是以MIPS架构Release 5为基础的32位CPU,并包含多项独特特性:&  快速128位SIMD引擎:可加速多媒体处理与其他的矩阵型运算。&  完整的硬件虚拟化技术:可支持多个完全独立、且平行运行的客户端操作系统。&  增强的安全性:针对消费类与企业应用,此特性包含可在单一CPU上支持多重TEE(可信运行环境)的能力。&  同类最佳的先进分支预测机制、可获得最佳性能的TLB分页表(page table)高速硬件、可为内存密集数据移动惯例增加2倍性能的指令绑定(instruction bonding)。&  增强虚拟寻址(EVA):更灵活地使用虚拟地址空间,能轻松、有效地使用内存;延伸实体寻址(XPA)可完全利用最高达1TB的内存容量(40位)。&  不过,上述报道没有太多真正有用的信息,笔者并没有找到能够准确描述MIPS P5600性能的资料,而比较权威的SPEC这类测试成绩也是音讯全无。&  目前,唯一可以作为参考的是贝加尔-T1集成了双核P5600,具有1.2G主频,而MIPS P5600是一款32位CPU,具有超标量、乱序的设计,共享1M二级缓存,单核心3.5DMIPS/Mhz。不过,3.5DMIPS/Mhz的数据只反应P5600的流水线效率,并没有反映访存的能力,而访存能力恰恰是影响到性能的关键因素。&  考虑到ARM Cortex A15单核心大约也是3.5DMIPS/Mhz,而且贝加尔-T1只有5W的功耗,因而贝加尔-T1显然是一款嵌入式CPU,而并非高性能CPU。加上从贝加尔电子公布的消息:贝加尔-T1芯片的主要用户是电信设备生产商(路由器、IP电话、数据存储)、计算机设备、嵌入式系统设备(工业自动化、终端、车载系统等)。&  从这些使用范围来看,贝加尔-T1不会是桌面级的CPU——即便是T-Platforms推出的搭载贝加尔-T1芯片的Tavolga Terminal TB-T22BT,其实也是一台瘦客户端。&  综合看来,贝加尔-T1是一款性能有限的嵌入式产品,CPU的性能比较有限。&  俄罗斯为何选择MIPS&  虽然如今俄罗斯的电子工业衰退的非常厉害,但在苏联时期还是颇为可圈可点的。在独立的电子元器件方面,苏联的技术不比西方差,即使局部有差距,差距最多不过5年。&  真正导致当今俄罗斯电子工业一蹶不振的原因是苏联解体。&  在苏联的经济布局之初,斯大林为了加强各个加盟国的联系,就结合各地实际情况,把产业布局按照上下游关系分配到各个加盟国,比如原材料产地为俄罗斯、初加工为乌克兰,深加工在白俄罗斯,整机产品则回俄罗斯组装制造。当然,这仅仅是举例子。&  历史上,由于拉脱维亚具有较好的经济水平,苏联在1959年于拉脱维亚成立了里加半导体工厂。而乌克兰除了拥有黑海造船厂、安东诺夫设计局、南方设计局等之外,还是苏联的电子信息工业基地,苏联的半导体工业和微电子工业基地则布局在白俄罗斯。&  而随着苏联解体,直接导致苏联时代的完整的工业体系破碎化。加上俄罗斯寡头和西方国家用非战争的方式洗劫了苏联人民的财产,导致原苏联各加盟国军工领域许多专家、教授失业,大量一流的工程师陷入赤贫。&  恰逢此时,美国、西欧和日本、韩国不遗余力的从苏联挖掘人才。中国也搞了双引工程,由时任国务院总理李鹏主抓:这是一批穷十年之力都无法培养出来的优秀人才,对中国而言是千载难逢的好机会,一定不能错过。&  不过,由于当时中国国力有限,最大的受益者自然是美国。美国从苏联挖走了不少出色的架构师,不过由于大家都懂的原因,这些人在美国更多的是在给美国工程师打下手,比如彼得希洛科夫,他是超标量之父,在英特尔期间提出了simd的概念,参与p3的核显设计和英特尔3d工艺的预设。&  正是因为苏联解体之后造成的人才断档,使得俄罗斯已经没有能力自己搞一套指令集和CPU,并开发一整套软件生态与Wintel分庭抗礼。&  这时候,俄罗斯只有几个选择,ARM、MIPS、risc-v、SPARC。&  SPARC是SUN的遗产,但生态实在是不行,国内飞腾开发过SPARC,最后也不得不转投ARM,因此SPARC不会在俄罗斯贝加尔电子的选择范围里。&  risc-v出现的比较迟,而且还不够完善不够成熟,因此没能入俄罗斯贝加尔电子法眼也是情理之中。&  ARM在商业上是比较开放的,但在技术上却收的很紧,而且指令集授权也比较少,加上政治原因,俄罗斯公司获得ARM指令集授权开发自己的CPU核的可能性非常小,而俄罗斯显然是有理想的,要走独立自主的道路,不可能永远买ARM的IP做集成。&  那么剩下的选择就只有MIPS了,首先MIPS比较学院派,指令集授权比较容易,而且客户可以自由添加指令,这就使以MIPS为基础添加指令集,并最终形成自己的指令集提供了可能性(国内龙芯也是这样做的,在MIPS基础上添加了上千条指令集,形成了LoongISA)。其次,MIPS授权费要比ARM便宜太多。最后,MIPS的跟新很慢,相对于ARM堪称神速的进步的速度——ARM64的Cortex a53/57,a72,a73;ARM32的Cortex a7/a15,a12,a17。MIPS的更新近乎是龟速,这就给俄罗斯贝加尔电子反客为主的机会。&  虽然贝加尔-T1是买IP做集成,但不排除之后贝加尔电子会走上和龙芯一样自己添加指令集,自主设计的道路。&  原标题:俄罗斯贝加尔T1有多少战斗民族血统,为何选择MIPS?| 深度
“贴春联、吃饺子、看春晚”已经成为了中国人过年的“标配”。央视春晚永远是是除夕夜
48小时点击排行榜芯思想︱俄罗斯芯图谋,重现CPU辉煌:战斗民族的微电子发展史-控制器/处理器-与非网
有人说,前苏联在计算机领域最大的贡献是三进制,三进制是效率最高的表示数的方式,三进制很容易实现负数。它为计算机的模糊运算和自主学习提供了可能。在20世纪50、60年代,一批莫斯科国立大学的研究员就设计了人类历史上第一批三进制计算机&Сетунь&和&Сетунь 70&。但可惜的是,三进制没有流行开来。(请大拿给以解惑?)
三、前苏联在微处理器领域优势明显
俄罗斯的微电子产业发展可以追溯到前苏联时期。前苏联的微电子工业主要集中在今天的俄罗斯和白俄罗斯地区。
前苏联的专家们的基础知识非常扎实,前苏联缺失的是当年大力发展军事科技而忽视把科技民用化。由于50、60年代正值冷战时期,前苏联和美国展开了太空竞赛,前苏联在空间领域投入了大量的人力、物力和精力,从而忽视了科技了民用化。
现在提起俄罗斯的微电子产业,大家都会想到JSC Mikron、JSC Angstrem、MCST等,事实上这三家以及白俄罗斯的JSC Integral都是在20世纪50、60年代前苏联创立的半导体企业。
评判微电子水平的高低,可以通过其国家的CPU水平来窥视一二。
首款苏维埃CPU--587
前苏联的CPU发展始于20世纪70年代。当时位于莫斯科附近的Zelenograd的特殊计算机中心(Special Computing Center,缩写SCC)以D.I. Yuditsky为首的团队在1973年推出了前苏联的第一个16位小型机,其CPU是使用的是4位的587 CPU,被称为第一款苏维埃CPU,其架构被称为Elektronika NC。该款CPU及其后续产品被广泛应用于各种控制系统和电信设备。1976年特殊计算机中心(SCC)宣布解散,其所有的设备和技术转入Angstrem。遗憾是没有找到这款芯片的照片。
Elektronika NC架构
Elektronika NC是前苏联的第一代CPU架构,是属于位片式体系,导致CPU面积偏大,终端产品点笨拙。最后一款基于该架构的CPU是K1801VE1,属于1801 CPU系列。K1801VE1采用NMOS 10&m工艺,具有256个字节片的RAM,2K ROM和其他外围电路,采用的陶瓷平面封装形式(综合DIP和SOIC方式),具有42个引脚。
1801系列CPU
1801 CPU系列共推出七款,除第一款采用Elektronika NC架构,其余6款都是采用LSI-11架构。第一款采用LSI-11架构的1801系列CPU是1982年推出的K1801VM1,采用NMOS工艺,裸片面积是25mm2,晶体管数量达到50000个,采用的陶瓷平面封装形式。下图是K1801VM1的Die照片和芯片照片。
最后一款1801系列CPU是K1801VM4,采用NMOS工艺,晶体管数量超过10万个,有两种封装方式,一是QFP,一是塑料平面封装,引脚数都是64个。
1806系列CPU
1806系列和1801系列是工艺不同,1801系列是采用NMOS工艺,而1806系列采用CMOS工艺。根据手头资料,两个系列的CPU除了时钟频率有差异外,功能几乎等同。该系列CPU在1988年11月发射的暴风雪号航天飞机上得到应用。
1836系列CPU
1836系列CPU是由Fizika公司生产,是做为1801系列的第二供应商,除了时钟频率有差异外,功能几乎等同。
Elbrus系列CPU是Pentium CPU的前身?
前方介绍的Elbrus计算机都是采用Elbrus CPU,Elbrus-1 CPU是世界上第一个标量CPU,完成于1977年;Elbrus系列完成人中有两个大牛人,一个是Boris Babaian,一个是Vladimir Pentkovski。1991年底,由于前苏联在政治体制和经济体系上发生了巨大的转变,研究项目的经费丧失了来源,导致这两大牛人的分开。Boris Babaian在莫斯科SPARC技术中心(MCST)与美国SUN公司合作,致力SPARC架构CPU研究,结果直接造成了SUN的崛起;Vladimir Pentkovski加盟美国INTEL,成为首席CPU设计师,打造了奔腾时代,铸就了INTEL的辉煌。
1986年,前苏联开始32位El-90微处理器研制工作,Vladimir Pentkovski是项目负责人,根据资料表示,El-90微处理器研究项目的技术报告于1987年完成,第一个原型于1990年成功问世。1990年,前苏联开始进行El-91S微处理器的研制工作,Vladimir Pentkovski再度领军。
Vladimir Pentkovski领军开发的El-90微处理器具有几大特征:一是晶体管数量超过50万个;二是每一个时钟周期可以执行两条指令的超标量体系结构;三是支持十路多重处理;四是支持排错;五是具有支线推算;六是具有高性能的管线浮点单元。我们可以把这六大特点与INTEL的奔腾系列进行对比,恰恰是奔腾系列的特色。
更具代表性的特点是Elbrus-1中复杂的El-76指令必须被特殊单元转换成简单的微运算指令,而在El-90微处理器中已经可以轻松转换。而Pentium微处理器恰恰拥有一个特殊单元,可以把复杂的x86转换成类似RISC的简单指令。
综上所述,前苏联在微处理器领域优势明显。
四、俄罗斯:大力发展微电子,重现CPU明日帝国
前苏联解体,俄罗斯独立,由于经济衰退,研究经费难以为继。但俄罗斯MCST的研究人员还是在SPARC系列CPU中取得了突破,1998年发布了R80 CPU。
2000年3月普京上台,同年6月批准了《国家信息安全学说》。这是俄罗斯第一部正式颁布的有关国家信息安全方面的重要文件,它将为俄&构筑未来国家信息政策大厦&奠定基础,为对抗外国向俄罗斯政治、经济、军事等领域的信息情报渗透起到指导作用。《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。
在《国家信息安全学说》的指导和推动下,俄罗斯的微电子产业得到了长足发展。
制造工艺水平取得突破,晶圆从6寸推进到8寸,线宽从1.0-0.5&m推进到了90nm、65nm水平;2015年在法国研究机构和IBM的支持下,建立了全球首座12寸MRAM BEOL代工制造厂。
多家公司CPU已经完成28nm工艺设计,并取得流片成功;多家DSP芯片也在40nm工艺完成流片。
重现CPU辉煌
莫斯科SPARC技术中心(MCST)成立于1992年,其前身是列别捷夫精密机械与计算技术研究所,公司在SPARC和Elbrus-2000架构方面都取得了不俗的成绩。该中心的领军人物就是Boris Babaian,他曾是前苏联第一代超级计算机Elbrus-2的团队负责人,也是Vladimir Pentkovski的曾经上司。
在SPARC系列方面,2007年推出R500S,主频为500MHz,采用台积电0.13&m制造工艺;2010年推出R1000,主频为1000MHz,采用台积电90nm制造工艺。
2011年,研制出&Elbrus-2S+&2核64位CPU,主频为500MHz,采用台积电90nm制造工艺;2014年4月开发出&Elbrus-4S&4核64位CPU,主频为800MHz,采用台积电65nm制造工艺;2015年开发出&Elbrus-8S&8核64位CPU,主频为1.3GHz,采用台积电28nm制造工艺,平均功率40瓦特;目前正在研发&Elbrus-16S&64位CPU,预计2018年流片,主频预计超过3GHz。
Boris Babaian表示,MCST已经从俄罗斯联邦政府、莫斯科市政府和其它途径得到了稳定的财政支援,并得到了国防订单,Elbrus-2000架构的CPU将会给INTEL以迎头痛击。
Baikal Electronics
Baikal Electronics是一家为计算机系统和工业应用开发具有不同性能和功能级别的高能效的处理器和SoC芯片,公司目前推出Baikal-T1和Baikal-M系列。
2015年5月Baikal Electronics宣布发布了其首款商用微处理器Baikal-T1,2016年2月该处理器正式量产。Baikal-TI是俄罗斯第一颗来采用了MIPS Warrior系列 CPU的通信处理器,在性能、技术节点和兼容性方面具有强大的竞争力。核心是一颗时钟频率为1.2GHz的双核 MIPS P5600 CPU,拥有2个超标量体系结构的32-bit CPU核心,2级缓存2MB,主频为1.2GHz,内有DDR3内存控制器,最高支持DDR3-1600,提供了4条PCI-E 3.0通道、2个SATA 6Gbps接口和USB 2.0接口、1个千兆和1个万兆网线接口,功耗不到5W。采用台积电28nm工艺生产,封装尺寸为25*25mm。
Baikal-M是采用ARM内核,根据资料显示,内部是8个ARMv8-A CPU,另配有8个ARM Mali-T628 GPU。预估2017年中完成,主频将达2GHz。
为发展本国微电子产品,俄罗斯制定和实施了《年前电子和广播电子工业发展规划》、《国防工业综合体发展规划》以及联合国家科技规划等几个联邦级产业发展战略。在这些产业发展战略中,对微电子产业给予了大力的财政支持,优先支持的子项目包括电信设备、计算机设备、特殊技术设备、智能控制体系。国家在年期间计划为优先支持的子项目下拨预算总额达到1700亿卢布,这意味着每年的财政拨款数额将约为150亿卢布。
尽管当前俄罗斯经济遭遇困境,但俄政府为保证微电子产业的发展、扩大国内市场需求、提升出口能力等方面做了很多的努力。2016年5月,国家批准了俄罗斯民用微电子产品中期(2016年至2018年)政府采购保障计划,到2018年底,在预算资金保障执行的情况下,政府保障采购超过1000万个微电子产品,政府采购总金额达到750亿卢布。
2016年9月Angstrem开始向印度出口一种新的宇航级抗辐射芯片,这对依赖进口的俄罗斯微电子市场来说是个不错的开头。
俄罗斯在&Elbrus-2000&、SPARC、MIPS三大架构CPU全线发力,SPARC面向军方市场;MIPS立足通信、视频市场;&Elbrus-2000&更是剑指INTEL。
战斗民族的血性将对俄罗斯的微电子产业发展带来更多期待。
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最近两年,我们社会中出现了很多新名词,比如自动驾驶、工业4.0、物联网、大数据、人工智能、虚拟现实等等,可以说我们遭到了新概念的饱和轰炸。但如果我们仔细梳理这些概念,你会发现所有这些概念背后,都有一个共同的物质基础,这就是半导体。
发表于: 14:04:25
一向神秘低调的比特大陆在GTIC(全球科技创新大会)上欣然接受采访。
发表于: 11:17:51
从无到有(make something from scratch)一直是工程师的浪漫,例如自行调配出操作系统、自己写系统核心等(如 Linux)。然而在家从无到有打造出“一颗”CPU 就没听过了吧?
发表于: 16:16:52
众所周知,半导体行业男女比例严重失调,从事半导体的女性实在是少之又少。但是,却有这么一些女性在半导体行业做出了非凡的成就。
发表于: 14:00:00
许多年以前,当人们还在使用DOS或是更古老的操作系统的时候,计算机的内存还非常小,一般都是以K为单位进行计算,相应的,当时的程序规模也不大,所以内存容量虽然小,但还是可以容纳当时的程序。
发表于: 16:20:17
移动应用、基础设施与航空航天、国防应用中RF解决方案的领先供应商 Qorvo, Inc.致力于通过加强现有移动蜂窝网络的连接性能,进一步降低网络供应商部署物联网的难度。
发表于: 17:04:40
全球领先的半导体解决方案供应商萨瑞电子株式会社(TSE:6723)今日宣布,与阿里巴巴(NYSE:BABA)旗下云计算科技公司阿里云合作,加速以阿里物联网操作系统AliOS 为基础的物联网解决方案的开发,为中国物联网发展做出贡献。
发表于: 17:03:23
在天安门正南50公里的固安产业新城已悄然崛起了以云谷(固安)第6代AMOLED生产线、京东方、翌光科技、鼎材科技为代表的新型显示产业集群,不断刷新着新型显示产业的“中国高度”。
发表于: 11:20:29
?据美国有线电视新闻网北京时间3月13日报道,在当地时间星期一发布的一份行政令中,美国总统特朗普表示,有“可靠证据”表明,博通及其险情公司“可能会采取危及美国国家安全的措施”。
发表于: 11:10:26
据韩国当地媒体报道,近日,三星位于平泽的NAND工厂突然遭遇30分钟的意外停电。尽管备用的不间断电源可以应对20分钟左右的突发状况,但是在CVD、扩散、蚀刻和离子注入等工艺中,60分钟的停电可能将影响60%的输入晶圆片。
发表于: 10:28:57
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聊聊俄罗斯的IC设计和微处理器发展
今天一篇介绍俄罗斯28nm IC量产的消息把俄罗斯半导体产业浮出水面,俄罗斯的MIPS架构处理器--Baikal Electronics公司的“Baikal-T1”(贝加尔湖)昨天正式量产了。Baikal-T1采用(台积电)28nm工艺制造,封装尺寸25×25毫米,功耗不足5W。它整合了两个MIPS P5600 Warrior架构的CPU核心,主频1.2GHz,共享1MB二级缓存,还整合了DDR3、SATA 6Gbps、PCI-E 3.0、10Gb/1Gb以太网等多个输入输出功能,是一颗高度集成的SoC。 & 虽然是32位,但MIPS P5600支持增强虚拟寻址(EVA),可以使用4GB内存,也支持扩展物理寻址(EPA),从而能够使用最多1TB内存,此外还引入了一些最新MIPS架构里的指令功能。另外,不同于龙芯可以运行Windows(XP实测开机27秒),该处理器的分发平台是基于Debian的Linux发行版,可以使用的软件包括了办公软件LibreOffice、浏览器Firefox等等。潜在用户总数超过5亿人。”今天,借着这个新闻聊聊战斗的名族俄罗斯的半导体产业,俄罗斯在算法和底层操作系统开发方面很有优势,除了上面的公司外,俄罗斯公司Moscow Center of SPARC Technologies (MCST) 也在研发处理器,而且去年宣布了自主研发的处理器 Elbrus-4S(如图所示,俄文字母C对应的英文字母是S)。Elbrus-4S使用的是Elbrus指令集,而不是公司名字中的SPARC指令集。Elbrus指令集是一个私有的架构,细节所知不多,但它有一个有意思的功能:x86模拟,也就是说在运行时x86代码通过虚拟机翻译执行,这种方法没有x86架构处理器快,但通过CPU的x86兼容层它能支持Windows XP和其它x86兼容操作系统。根据技术规格,Elbrus-4S有9.86亿个晶体管,考虑到它没有集成GPU这个数字相当高了。据一些网友透露的信息,在半导体代工厂方面,俄罗斯只有8英寸厂,IC设计 设备 材料 制成工艺 专利数比 赶上中国需要10年左右 (当然,这是我们停止进步的情况下)。 &俄罗斯半导体发展历史前苏联时期,俄罗斯微电子工业主要集中在俄罗斯和白俄罗斯,在数字式霍尔传感器方面水平很高,但工艺水平肯定落后西方,不过技术指标上不相上下.当时他们还没用上SMT,都是女工在显微镜下焊引线。俄罗斯的专家们的基础知识非常扎实,俄罗斯缺失的可能是当年大力发展军事科技而忽视把科技民用化。对于俄罗斯的半导体处理器技术,除了不少人已知道的三进制机 Setun (Сетунь),这里面最有意思的可能是 Kronos (Кронос) 计划,是苏联的电脑中少见的完全从头设计的:从体系架构到 CPU 到操作系统到软件。Kronos 的架构非常独特,它的指令集是基于堆栈而不是寄存器。另外不同于你们的想象,苏联真的做过游戏机,所以那个「苏联人做红警」的问题并不是纯粹的臆想(TIA-MC-1 的画面)提到苏联计算机理论,绝对离不开一个人。 这个人的一生,凭一己之力带动了苏联计算机的发展,使早期苏联的计算机理论甚至要领先于很多欧洲国家。他就是 C.A 列别季夫(Лебедев, Сергей Алексеевич)(),苏联科学院院士,一生中获得过列宁勋章,获得过斯大林奖章,获得过国家劳动奖章,甚至苏联解体后俄罗斯还要追授奖牌以示对其在计算机科学领域的建树的尊敬。 &他也是苏联第一所计算机大学的建立者,这就是“莫斯科精密仪器和计算机学院”,这个学院到现在还用他的名字命名。&可以说他是计算机领域的“科莫格罗夫”,是苏联计算机届的”钱学森“。 &在他死后,遗体被安葬在莫斯科的新圣女公墓。简直是完美的一生,鞠躬尽瘁,死而后已,人生当如此! &1.苏联第一台计算机В 1948 году модель первого отечественного компьютера была собрана. Устройство занимало почти все пространство комнаты площадью в 60 м2.首台苏联计算机于1948年组装完成,设备占地60平方米В конструкции было так много элементов (особенно нагревательных), что при первом запуске машины выделилось столько тепла, что пришлось даже разобрать часть кровли.Она потребляла чуть меньше 25 кВт энергии в секунду и занимала 60 квадратных метров. первую модель советского компьютера назвали просто — Малая Электронная Счетная Машина (МЭСМ).首次运行需要巨大的电量,以至于要用到一部分居民生活用电。这个计算机需要将近25千瓦时运行,占地60平米。首个苏联的计算机,它的名字被称为МЭСМОна могла производить до трех тысяч счетно-вычислительных операций в минуту, что по меркам того времени было заоблачно много.В МЭСМ был применен принцип электронной ламповой системы, который уже апробирован западными коллегами (?Колосс Марк 1? 1943 г., ?ЭНИАК? 1946 г.).每秒钟大约三千次四则运算。在当时是极其快速的,在计算机里面运用了西方已经成熟了的电子管技术2.第一代半计算机这个计算机制造于1952年,是第一代计算机的延续,就像米格25和米格31的关系,前面一代的高性能版。 & 电子管,占地巨大,每秒运行运算次数提高到6000次,然并卵, 巨大的耗电噪音和体积,依然无解。3.第二代”箭(стрелка)“牌计算机ЭВМ ?Стрела? создавалась в Москве.Первый образец устройства завершили к 1953-му году. Как и М-1, ?Стрела? использовала память на электронно-лучевых трубках ?Стрела? оказалась наиболее удачным из этих трёх проектов, поскольку её сумели запустить в серию – за сборку взялся Московский завод счётно-аналитических машин. За три года () было выпущено семь ?Стрел?, которые затем отправились в МГУ, в вычислительные центры АН СССР и нескольких министерств.'箭'牌计算机创立于莫斯科。 第一台组装于1953年前, 和第一代计算机一样, 箭牌计算机使用拱形电子管,亦是三款计算机中最成功的,因为成功推出了多个系列,并且内置了浮点运算机。七台箭牌计算机被分置于莫斯科大学计算中心和俄罗斯科学院以及其他几个机构。Во многих смыслах ?Стрела? была хуже, чем М-2. Она выполняла те же 2000 операций в секунду, но при этом использовалось 6200 ламп и больше 60 тысяч диодов, что в сумме давало 300 квадратных метров занимаемой площади и порядка 150 кВт энергопотребления.在某种意义上来说,箭牌比上面的一代半要差一点, 它只能运行2000次运算每秒,但是却要用6200个电子管灯和6w个二极管,占地竟然要300平米,并且耗能巨大 - 将近150 千瓦时的能耗。4.第四代真正意义上的微机(ЭВМ)М-3 вновь была ?урезанным? вариантом – ЭВМ выполняла 30 операций в секунду, состояла из 774-х ламп и потребляла 10 кВт энергии. Зато и занимала эта машина только 3 кв.м., благодаря чему пошла в серийное производство (было собрано 16 ЭВМ). В 1960-м году М-3 модифицировали, производительность довели до 1000 операций в секунду. На базе М-3 в Ереване и Минске разрабатывались новые ЭВМ ?Арагац?, ?Раздан?, ?Минск?. Эти ?окраинные? проекты.M-3计算机是作为一种小型的选择, 每秒可以运行30次运算,由774个电子管构成,能耗只有10千瓦时,同时仅仅占地3平方米。得益于批量的生产,到1960年的时候,M-3号计算机已经可以达到1000次运算每秒的运行速度了。 在M-3的基础上,在埃里温和敏斯克都组装出了更加新一代的 ,
, 系列. 由这个莫斯科精密仪器和计算机学院制造的第一代巨型计算机БЭСМ-1,2 (由于占地400平方米) 以及后续的?Байконур?和《乌拉尔》2-4系列由莫斯科国立大学МГУ制造装配的当时最小的计算机《Сетунь?.楼上都是关于苏联早期或者民用的计算机。俄罗斯的超级计算机苏联的超级计算机M13也是当过世界第一,今日俄罗斯租借的阿塞拜疆加巴拉远程预警雷达站,M-13计算机就是为了该雷达而研制这就是M-13主机&苏联的名字很少在超级计算机的名单上出现,那个名单大部分是日本或美国,但是也不代表日本计算机技术世界上非常领先,同样也不代表苏联落后,事实上,日本除了超级计算、半导体技术外还还很少抢过名头。超级计算机多数情况下只是为了科学运算,捎带着抢个名次什么的,日本得名次的超级计算机很多是用自己的专用处理器来实现,但是这些专用处理器其他人几乎没见过,说白了就是为了争名次,花个几千万做那么一批,这些处理器除了用来干这个没别的什么人在乎。同样,超级计算中涉及的计算机体系结构其实不需要半导体技术多牛(当然也不是说不需要了,请不要误解,中国就是个例子),就是找到硬件和软件实现方法来让计算机跑的更快,流行的就是用一大堆的处理器按照某种设计并行起来用,美国,包括现在中国都是用INTEL或其他公司的商用处理器,成千上万的堆叠起来,采用独特的存储,交换、散热等技术实现超级运算。当然其中还有很多专业性问题,不过就不多说了,下面会简单介绍。Дарьял-У雷达站,M-13就是为了该系统而研制诞生,成为1984年超级计算机冠军。但苏联好象从来不在乎争那个名次 & & &苏联的M-13超级计算机诞生于1984年,是苏联为了新一代远程预警雷达“Дарьял-У”信息处理而研制的,1981年由苏联计算机系统研究所(НИИВК)接受了研制第4代远程预警雷达站数据处理系统研制任务。该研究所首席设计师为苏联计算机技术权威М.А.卡尔谢夫Карцев,НИИВК曾是苏联的电气能源研究所下属计算机实验室,后来在其杰出的领导者卡尔谢夫带领下,于1967年独立组建。成立后就因研制了以M为代号的一系列苏联超级计算机,应用于苏联弹道导弹预警系统中,而成为与列别捷夫精密机械研究所齐名的苏联计算机研制单位。М.А.卡尔谢夫 & & & &今天,该研究所的工作人员在开发计算机硬件和软件,用于处理大量的雷达、声纳信号,以及地球物理、地震问题等其他大数据科学运算领域取得显著进展。研究所主要在冗余计算机系统、实时系统,以及数字信号处理和图像处理应用等高达数百亿/秒的操作条件,并严格限制设备、功耗要求方面的成套系统和工作站等领域开展研究工作。NIIVK科学与应用科学还包括:- 雷达信号模拟,水下声学,高度复杂的自动控制系统;- 在需要高可靠性和高性能的运输,地下开采等能源和工业企业的自动化过程控制系统; - 空运,海运和陆运安全管理系统;-用于火车,地铁,地面交通和主要联邦动力系统(核能、热能、水电和大型变电站)以及紧急情况下飞机和船只安全记录系统的开发和生产;-各种用途特殊用途的硬件和软件信息技术的发展; -使用最新的数字信号处理算法和最多10万亿次/秒超大容量声纳和雷达信号处理系统;- 在导航交通“云计算”控制系统的研制 等等。 & & & &M13的研制单位除了计算机研究所НИИВК,还有著名的三角旗设计局ЦНПО “Вымпел”(该局现在属于“金刚石-安泰”科学生产联合体,负责雷达导弹控制计算机系统研制),和第聂伯罗彼得罗夫斯克机器制造厂等单位,НИИВК负责设计,后两家负责制造计算机系统,整个工作在1981年就开始,但1982-83年两家单位都没有最后完成,因为涉及到很多技术问题,1983年11月才由红星机电工厂完成了多层电路板设计和制作,为系统最后实现创造了条件。 & & & M-13是一种面向向量型并行计算,以流水线结构为主的并行处理计算机。这里先简单介绍下向量计算。向量运算是一种较简单的并行计算,很适合于流水线计算机的结构特点。它适用面很广,机器实现比较容易,使用也比较方便,因此向量计算机获得了迅速发展,到1982年底,当时世界上的60台超级计算机中大多数是向量机,中国于1983年研制成功的每秒千万次的757机和亿次的“银河”机也都是向量机。向量机适用于线性规划、傅里叶变换、滤波计算以及矩阵、线代数、偏微分方程、积分等数学问题的求解,主要解决气象研究与天气预报、航空航天飞行器设计、原子能与核反应研究、地球物理研究、地震分析、大型工程设计,以及社会和经济现象大规模模拟等领域的大型计算问题。向量计算机以向量作为基本操作单位,操作数和结果都以向量的形式存在,包括纵向加工向量机和纵横加工向量机。向量一般配有向量汇编和向量高级语言,供用户编制能发挥向量机速度潜力的向量程序。只有研制和采用向量型并行算法,使程序中包含的向量运算越多、向量越长,运算速度才会越高。面向各种应用领域的向量的建立,能方便用户使用和提高向量机的解题效率。M-13处理器模块 & & &M-13和其他向量机一样,采用先行控制和重叠操作技术、运算流水线、交叉访问的并行存储器等并行处理结构,这对提高运算速度有重要作用。但在实际运行时还不能充分发挥并行处理潜力。所以采用向量型并行计算与流水线结构相结合,能在很大程度上克服通常流水线计算机中指令处理量太大、存储访问不均匀、相关等待严重、流水不畅等缺点,并充分发挥并行处理结构的潜力,显著提高了运算速度。M-13系统包括两种类型的处理器:CPU部件(通用处理器)和一个专门特别处理器设计用于数字信号处理。系统采用模块化设计,允许设备在各种不同配置组合,其核心是两个永久结构的中央处理器模块,在客户有特殊要求后可提供专门的其他模块完成整个系统。 M-13使用了TTL电路133,130,530系列,采用半导体存储器芯片的存储设备被大量使用。从1986年到1992年,工厂生产并交付给客户约18套M-13系统。M-13计算机硬件配置图主要数据:Технические характеристики ЭВМ М-13Центральная процессорная часть.· Быстродействие, оп/с. 12 млн. &24 млн. 48 млн.·Емкость внутренней памяти, Мбайт 8,517 &34В том числе:·ОПГ (1-й уровень), Мбайт 0,25 &0,5 1,0·ППГ, &Мбайт &0,25 &0,5 1,0·ОПГ (второй уровень), Мбайт &8 16 32·Суммарная пропускная способность центрального коммутатора &Мбайт/с. &800 & ·Пропускная способность мультиплексного канала &Мбайт/с. 40 70 100Абонентское сопряжение:·Число сопрягающих процессоров 8, 16, . . . . 128·Максимальное быстродействие, оп/с. 350 млнСпециализированная процессорная часть·Ёмкость управляющей памяти гипотез, Мбайт &4, 8, . . . 128·Максимальное эквивалентное быстродействие &- &2,4 млрд.оп/с.以上是引用。移动互联网方面,手机确实是苏联科学家发明的,但是明显苏联没活到智能机时代。现在俄罗斯量产的“Baikal-T1”(贝加尔湖)应该代表了其处理器最高的水准,也显示俄罗斯的IC产业开始起步了,由于俄罗斯专家的基础知识很扎实,未来其IC设计产业发展不可小觑。
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