Британский стартап Pragmatic Semiconductor представил 32-битный гибкий микроконтроллер для запуска моделей машинного обучения при цене менее $1. Микроконтроллер Flex-RV основан на открытой архитектуре RISC-V, а вместо традиционного кремния в нём используется другой материал.

Источник изображения: nature.com

На смену кремнию во Flex-RV пришёл оксид индия, галлия и цинка (IGZO), а ключевым новшеством стал отказ от сложной и дорогой упаковки, которая необходима хрупким кремниевым чипам в качестве механической защиты. IGZO-транзисторы печатаются прямо на пластиковой подложке при низкой температуре. Pragmatic продемонстрировала, как гибкий микроконтроллер обернулся вокруг стержня, а затем, будучи развёрнутым обратно, он в штатном режиме выполнил код. На демонстрации специалист компании обращался с компонентом очень осторожно, то есть полной свободы действий микроконтроллер не обещает, но и имеющиеся возможности представляются многообещающими.

Высокой производительности ждать не приходится: на борту прототипа Flex-RV всего 12 600 логических вентилей, а его тактовая частота составляет лишь 60 кГц или 0,00006 ГГц, если сравнивать с геймерским оборудованием. Но зато здесь есть маломощный ускоритель алгоритмов машинного обучения. Для обучения GPT-4 он не годится, но с показателем потребления энергии менее 6 мВт Flex-RV идеально подойдёт для работы в одноразовых медицинских устройствах, гибких носимых гаджетах, мягкой робототехнике и интерфейсах мозг-компьютер. Открытый набор инструкций RISC-V означает, что не нужно производить лицензионные выплаты, и это помогает снизить стоимость компонента.

В ходе тестирования микроконтроллер продолжал работать при изгибе до радиуса 5 мм. Пропускная способность варьировалась в пределах единичных процентов, но в целом Flex-RV вполне справлялся с изгибом. Его отличие от многих подобных проектов в том, что здесь используются не жёсткие компоненты на гибкой печатной плате — интегральная схема микроконтроллера тоже может скручиваться и деформироваться.

«Росатом» и «Орион» (структура «Аквариуса») создадут совместное предприятие по разработке и производству микроконтроллеров для шифрования данных в вычислительной технике, которые применяются, например, в терминалах для оплаты банковскими картами или смартфонами, а также в серверах, СХД и т.д., сообщил «Коммерсантъ» со ссылкой на источник, осведомлённый о проекте.

Источник изображения: «Аквариус»

По словам источника, в рамках совместного проекта «Росатома» и «Ориона» стоимостью 100 млн руб. в Иваново будет создан центр по разработке и исследованиями. Производство микроконтроллеров объёмом 10–100 тыс. единиц в год планируется разместить на заводе «Аквариуса» в Шуе.

Руководитель направления по продвижению продуктов GS Group Алексей Бородастов назвал локализацию таких ключевых узлов, как микроконтроллеры для шифрования, большим шагом в вопросах импортозамещения. «Первое время микроконтроллеры будут ожидаемо стоить в несколько раз дороже иностранных аналогов, которые выпускаются большими объёмами», — прогнозирует он.

По словам директора «Промобита» (производитель серверов и СХД Bitblaze) Максима Копосова, микроконтроллеры российской разработки будут востребованы в КИИ (критическая информационная инфраструктура) и в вычислительной технике, а необходимость их применения может быть закреплена нормативно, например, на уровне ГОСТов. Вместе с тем он выразил сомнение в названной стоимости проекта, поскольку изготовление микроконтроллеров связано с литографическим производством, запуск которого потребует гораздо более значительную сумму, чем 100 млн руб.

Замгендиректора «Криптопро» Станислав Смышлев отметил, что аппаратная реализация совместным предприятием базовых криптографических алгоритмов может помочь обеспечить защиту данных на российских устройствах в соответствии с требованиями ФСБ, добавив, что также необходимо проектировать систему криптографической защиты конечных устройств, чтобы те были адаптированы под эти микроконтроллеры, например, в части ключей шифрования.

Также один из источников «Коммерсантъ» выразил сомнение в соответствии будущих микроконтроллеров требованиям ФСБ, поскольку, скорее всего, они будут работать на ARM-архитектуре, и «иностранные владельцы архитектуры могут на уровне микрокода контролировать все составные части компонента».

Группа компания «Элемент» столкнулась с высоким спросом на микроконтроллер собственной разработки MIK32 «Амур». Речь идёт о миллионах штук, из-за чего их корпусирование осуществляется не только на своих мощностях в подмосковном Зеленограде, но и на стороннем контрактном производстве. Об этому пишут «Ведомости» со ссылкой на собственные осведомлённые источники.

Источник изображения: «Микрон»

В сообщении сказано, что заказы на корпусирование микроконтроллеров MIK32 «Амур» также размещены на калининградском предприятии GS Group. Представитель «Элемента» подтвердил эту информацию, но не уточнил, о каком количестве заказов идёт речь. Близкий к нескольким отраслевым компаниям источник сообщил, что GS Group рассчитывает на корпусирование более 2 млн микроконтроллеров MIK32 «Амур» в 2024-2025 годах.

Напомним, MIK32 «Амур» представляет собой первый полностью отечественный микроконтроллер с ядром на базе открытой архитектуры RISC-V, производство которого началось в этом году. Микроконтроллер, в отличие от микропроцессора, может выполнять только заданные узкоспециализированные операции. Он может быть задействован, например, в устройствах умного дома, интернета вещей (IoT), транспортной инфраструктуры, в телекоммуникационном оборудовании, робототехнике и др. Разработкой устройства занимались специалисты «Микрона» и НИИМА «Прогресс» (также входит в ГК «Элемент»).

В 2022 году СМИ писали, что в разработку этого микроконтроллера «Микрон» планировал вложить 80-90 млн рублей, а в запуск серийного производства — ещё 100-300 млн рублей. На тот момент компания планировала занять 30 % российского рынка микроконтроллеров к 2025 году, а затем начать экспорт устройств в страны Юго-Восточной Азии.

По оценке BusinesStat, выпуск процессоров и контроллеров в России в 2023 году снизился на 22 % относительно показателей за 2021 год и составил 8,1 млн штук. Снижение объёмов производства обусловлено запретом западных стран на поставки в Россию определённых компонентов, программного обеспечения и оборудования, а также тем, что государство ужесточило требования по локализации.

Что касается производственных возможностей «Микрона», то в марте этого года компания запустила линии по корпусированию микросхем, способные выпускать до 18 млн изделий в год. По данным представителя ГК «Элемент», с момента начала продаж микроконтроллера MIK32 «Амур» в феврале этого года наблюдается повышенный спрос на изделие. Близкий к «Элементу» источник рассказал, что в приобретении микроконтроллеров заинтересованы несколько сотен компаний, включая телекоммуникационных операторов и производителей умных устройств. Он также добавил, что первые партии микроконтроллеров, которые были созданы на заводе «Микрона», уже полностью распроданы.

В сообщении также сказано, что в настоящее время «Микрон» проходит стадию «обкатки» производства и выпускает пилотные партии на новых линиях, поэтому часть заказов размещаются на чужих мощностях. Отладка производства может занять несколько месяцев, после чего компания уйдёт с мощностей GS Group и будет закрывать все свои потребности уже до конца лета 2024 года.

«Высокий спрос на микроконтроллер «Амур» выглядит вполне закономерным, поскольку на текущий момент это единственный отечественный микроконтроллер, который и разработан, и произведён в России, и доступен для массового производства. Его можно считать прорывным устройством не только для самого «Микрона», но и в целом для российской микроэлектроники», — считает генеральный директор «Байкал Электроникс» Андрей Евдокимов. Он также добавил, что потребность рынка в таком микроконтроллере очень высока и может исчисляться сотнями тысяч штук в год.

Компания «Байкал Электроникс», уже занимающаяся разработкой процессоров Baikal, ведёт поиск специалистов для разработки микроконтроллеров. Впрочем, как сообщает «Коммерсант» со ссылкой на мнение экспертов, в этой нише команда может столкнуться с сильной конкуренцией — микроконтроллерами уже занимаются несколько отечественных компаний, включая известные «Микрон» и «Миландр».

Источник изображения: geralt/pixabay.com

По данным «Коммерсанта», информация о поиске «Байкал Электроникс» специалиста по микроконтроллерам обнаружилась на одном из популярных HR-порталов федерального уровня. Компания ведёт поиск «ведущего программиста микроконтроллеров», которому придётся заняться разработкой архитектуры ПО для микроконтроллеров, создавать программные модули и протоколы взаимодействия периферийных устройств, а также выполнять другие задачи.

Информацию о намерении компании разрабатывать и выпускать микроконтроллеры подтверждают и отраслевые источники издания. В самой «Байкал Электроникс» уклонились от прямого комментария данной позиции, заявив, что «вакансии открыты как по текущим проектам, так и по новым направлениям, которые рассматриваются в качестве возможных векторов для продуктового развития». По мнению экспертов, компания займётся разработкой решений для Интернета вещей и систем подобного уровня на открытой архитектуре RISC-V. При этом источник издания считает, что само производство будет осуществляться на китайских заводах, обладающих более совершенными технологиями производства микроконтролллеров, чем располагают сегодня большинство российских производств.

По данным BusinesStat, опубликованным в прошлом году, в 2021 году в стране 95 % рынка микроконтроллеров пришлось на импорт. Крупнейшим отечественным производителем считается АО «ПКК Миландр», некоторые решения разрабатывают и выпускают НИИМА «Прогресс», «Микрон» и другие компании. В прошлом году появилась информация о том, что «Микрон» инвестирует 300 млн рублей в производство микроконтроллеров для Интернета вещей. На ноябрь 2022 года некоторые эксперты оценивали российский спрос в 200 млн штук в год.

С весны 2022 года у «Байкал Электроникс» возникли проблемы с производством процессоров Baikal. Если раньше компания планировала вложить в разработку и расширение производства 23 млрд рублей, то в прошлом году TSMC отказалась поставлять даже уже готовую заказанную продукцию, не говоря о новых заказах. Эксперты не исключают, что компании необходимо загрузить команду новыми проектами, причём микроконтроллеры гражданского назначения — весьма прибыльный сегмент, в котором заинтересованы и другие участники отрасли.

По словам главы «Промобита» Максима Копосова, разработка микроконтроллеров действительно является весьма перспективным сегментом, поскольку спрос на них растёт как в ВПК, так и в гражданском секторе — в производстве автомобильных комплектующих, беспилотников и устройств Интернета вещей. При этом действующее законодательство предусматривает, что выпущенные в Китае, но разработанные в России компоненты считаются отечественными и могут заинтересовать те российские компании, которые желают набрать дополнительные баллы для получения их продуктами статуса «отечественных».

НИИ электронной техники (АО «НИИЭТ») из Воронежа начал разработку микроконтроллеров на основе архитектуры RISC-V, которые смогут применяться в различных сферах — от систем автоматизации производства до устройств Интернета вещей и портативной электроники. Разработка четырёх микроконтроллеров ведётся в рамках комплексного проекта «Разработка и освоение в серийном производстве серии 32-разрядных микроконтроллеров» и будет субсидироваться государством.

Источник изображения: АО "НИИЭТ"

Самым производительным станет двухъядерный 32-разрядный микроконтроллер с интегрированной флеш-памятью на 4 Мбайт. Однокристальная система поддерживает USB 2.0/3.0, Ethernet, а также имеет блоки широтно-импульсной модуляции, цифро-аналоговый преобразователь, аналогово-цифровой преобразователь и другие устройства. Модули смогут использоваться в промышленной и автомобильной электронике, а также устройствах для автоматизации и других сферах.

Второе изделие серии будет предназначено для автоматических систем управления и управления электродвигателями. Модель с флеш-памятью на 1 Мбайт получит соответствующие задаче блоки, включая модуль широтно-импульсной модуляции и импульсные квадратурные декодеры — они применяются для обработки данных от датчиков положения ротора. Ещё один контроллер будет менее функциональным, но более компактным — он будет использоваться в портативных устройствах. Четвёртый вариант позволит строить устройства Интернета вещей. Этот одноядерный 32-битный микроконтроллер будет поддерживать приём и передачу данных по радиочастотному интерфейсу.

По словам технического директора АО «НИИЭТ» Игоря Семейкина, проект имеет большое значение для отечественной электроники, поскольку архитектура RISC-V и прочие особенности микроконтроллеров «перекрывают значительную часть потребностей разработчиков аппаратуры различного назначения. Инженеры, создающие устройства для промышленной автоматизации, автомобильной электроники, IoT-систем и даже потребительской техники, смогут использовать эти изделия вместо получивших широкое распространение микроконтроллеров таких зарубежных компаний, как ST Microelectronics и NXP».

Дополнительно известно, что НИИ завершил первый этап разработки 32-разрядного микроконтроллера с низким энергопотреблением в активном режиме, имеющего интегрированный криптографический сопроцессор и систему защиты от несанкционированного доступа. Предприятие использовало субсидии в соответствии с постановлением Правительства РФ от 24 июля 2021 года № 1252 и «подходит к стадии изготовления опытного образца».

Наконец, институт сообщает о работах над созданием серии мощных СВЧ LDMOS-транзисторов, оптимизированных для работы с телесигналом стандартов DVB-T/DVB-T2.

Российский производитель микросхем «Микрон» из Зеленограда планирует выпустить в начале следующего года первую опытную партию микроконтроллеров на архитектуре RISC-V для устройств интернета вещей (IoT). В случае успешного тестирования будет запущено серийное производство таких чипов, сообщил «Коммерсант» со ссылкой на источник на российском рынке электроники.

Источник изображения: «Микрон»

По словам другого источника «Коммерсанта», близкого к «Микрону», к 2025 году компания намерена захватить 30-процентную долю рынка таких контроллеров в России, и в дальнейшем выйти с этой продукцией на рынки Юго-Восточной Азии. По оценкам источника, разработка чипа обошлась компании примерно в 80–90 млн руб., а запуск массового производства будет стоить порядка 100–300 млн руб.

В компании не отрицают планы по запуску производства микроконтроллеров. Как сообщила «Коммерсанту» директор по стратегическому развитию «Микрона» Карина Абагян, экспериментальная партия уже прошла тестирование, и сейчас компания ведёт подготовку к запуску серийного производства RISC-V микроконтроллера MIK 32 «Амур». «Мы нацелены на массовый сегмент рынка микроконтроллеров, простых в программировании и применении. Линейка микроконтроллеров будет в дальнейшем расширена», — сказала она.

По оценке заместителя гендиректора «Миландра» Сергея Шумилина, ежегодная потребность российских потребителей в микроконтроллерах составляет порядка 200 млн штук. Он пояснил, что речь идёт о компонентах для промышленной автоматизации, пожарных и охранных систем сигнализации, счётчиках электроэнергии и другом оборудовании. «До весны микроконтроллеры для них поставляли европейские бренды, например, NXP и STM. После начала санкций российские компании через дистрибуторов наладили поставки китайских компонентов», — рассказал Шумилин. Он высказал мнение, что для борьбы с китайскими конкурентами, насыщающими российский рынок дешёвой электронной компонентной базой (ЭКБ) «Микрону» потребуется поддержка правительства, например субсидирование потребителей этой ЭКБ.