Теги → проектирование
Быстрый переход

DARPA мечтает радикально упростить проектирование чипов

Агентство DARPA перспективных исследований Министерства обороны США (Defense Advanced Research Projects Agency) запустило две исследовательские программы сроком на 4 года и стоимостью $100 млн. Программа уже привлекла 15 компаний и 200 исследователей. Целью проекта стали поиски пути, решений и инструментов для снижения барьера стоимости разработки чипов во всём их многообразии.

Кремниевая подложка с чипами, обработанная на линиях TSMC

Кремниевая подложка с чипами, обработанная на линиях TSMC

На сегодняшний день комплекс работ по разработке передовых однокристальных схем (SoC), включая подготовительные работы, дизайн, проверку проектов, прототипирование, верификацию инженерных образцов и исправление ошибок, оценивается в сумму около $300 млн, но уже через два года расходы на эти работы приблизятся к $500 млн. Подобные затраты оправданы для предельно массового производства, не говоря уже о сложности работ, которые доступны сравнительно небольшому кругу компаний-разработчиков. Проект DARPA призван существенно уменьшить эти затраты уже к 2020 году с наращиванием эффективности решений до 2022 года и в дальнейшем.

Формально проект состоит из двух программ и входит в новую инициативу «Возрождение Электроники в США» под контролем Конгресса США (Electronics Resurgence Initiative, ERI). Инициатива ERI представлена в конце июня. Она рассчитана на 5 лет и будет стоить $1,5 млрд. Агентство DARPA, как сказано выше, финансирует часть проекта в виде программ IDEAS и POSH. Программа POSH нацелена на создание открытых библиотек готовых к использованию блоков чипов, а программа IDEAS должна привести к появлению как открытых, так и коммерческих инструментов для автоматического дизайна и проверки схем, включая выполнение разводки печатных плат.

Динамика роста стоимости расходов на проектирование передовых SoC-чипов (DARPA)

Динамика роста стоимости расходов на проектирование передовых SoC-чипов (DARPA)

В случае успеха, проектирование и последующие операции по изготовлению чипов и плат обещают оказаться настолько недорогими, что станет реальностью производство сложной, но мелкосерийной продукции. То, что сегодня делают избранные, сидя на мешках с деньгами, завтра смогут делать зелёные выпускники ВУЗов. Или, например, для госорганов и военных можно будет выпускать недорогую, но при этом уникальную и защищённую электронику, что сегодня стоит нереальных денег. Нечто подобное сделано в мире программ, если вспомнить о распространении Linux. Было бы хорошо принести этот опыт в проектирование чипов.

Согласно предварительным планам, первыми плодами программ IDEAS и POSH можно будет воспользоваться в 2020 году. В этот период созданные с помощью новых и открытых инструментов чипы по энергоэффективности и производительности пока не смогут соревноваться с решениями, спроектированными с помощью традиционных (закрытых) инструментов. От новых инструментов ожидают хотя бы половины от энергоэффективности и производительности чипов, созданных по классическим схемам. Но к 2020 году открытые инструменты обещают настолько улучшиться, что перестанут уступать закрытым и проприетарным решениям.

Рост популярности к открытой процессорной архитетектуре RISC-V подтверждает курс на «окрытость» в отрасли

Рост популярности к открытой процессорной архитектуры RISC-V подтверждает курс на «открытость» в отрасли

Без сомнения, DARPA задумала благое дело. Только проблема кроется также в адаптации проектов под конкретное производство. Универсального техпроцесса или одинаковых производственных линий нет. Сегодня производители чипов используют либо уникальные «кремниевые» компиляторы, либо адаптированные компиляторы таких компаний, как Synopsys, Cadence или других разработчиков средств автоматического проектирования чипов. «Кремниевые» компиляторы для перевода электрической схемы в физические компоненты на кристалле могут быть условно двух типов: для стандартных (цифровых или логических) ячеек и для ячеек памяти (SRAM, MRAM или другого). Как всё это будет сочетаться с открытыми библиотеками и открытыми инструментами, остаётся только догадываться.

Инструменты Synopsys сертифицированы для проектирования чипов под 7-нм EUV-техпроцесс TSMC

Компания Synopsys сообщила, что пакет её инструментов Synopsys Design Platform сертифицирован для проектирования чипов под производство TSMC с нормами 7 нм FinFET с использованием проекции в сверхжёстком ультрафиолетовом излучении (EUV). Это так называемый техпроцесс TSMC 7N+. В настоящий момент для производства 7-нм FinFET чипов компания TSMC использует иммерсионную литографию и 193-нм сканеры. Техпроцесс с частичным (и сильно ограниченным) использованием EUV-сканеров будет готов к массовому выпуску чипов во второй половине следующего года.

Reuters

Reuters

К моменту сертификации инструментов проектирования Synopsys на соответствие техпроцессу TSMC 7N+ клиентами компании было подготовлено несколько цифровых проектов решений. Иными словами, программы проектирования и библиотеки прошли проверку практикой. Также в комплект Synopsys вошли программы по проверке параметров проектируемых решений до начала производства. Это важно по той причине, что все новые техпроцессы допускают, как минимум, два пограничных режима работы чипов: с пониженным потреблением и с максимальной производительностью. В каждом случае распространение сигнала (частотные характеристики) будут значительно отличаться друг от друга и хорошо бы выявить большинство проблем до получения рабочего кремния.

Первый коммерческий сканер ASML для EUV-литографии (NXE:3300B)

Первый коммерческий сканер ASML для EUV-литографии (NXE:3300B)

Кроме того, пакет Synopsys Design Platform позволяет разрабатывать многочиповые компоновки. Для этого в арсенале компании TSMC предусмотрен техпроцесс Wafer-on-Wafer (WoW). Это даст возможность быстро и в необходимом количестве вывести на рынок сложные комплексные решения в виде расположенных на общей подложке нескольких разноплановых кристаллов, вместо длительного и рискованного проектирования однокристального решения. Совместными усилиями Synopsys и TSMC обещают ускорить появление на рынке продуктов поколения 7N+, что будет с энтузиазмом воспринято разработчиками мобильных устройств.

GlobalFoundries поможет вывести автоэлектронику на новый уровень

Будет компания GlobalFoundries напрямую сотрудничать с Tesla или нет, но мимо рынка автомобильной электроники она точно не собирается проходить. Как поясняет свежий пресс-релиз GlobalFoundries, подготовлен пакет или платформа под названием AutoPro, который содержит подборку технологий и сервисных услуг по проектированию электроники для автомобилей.

Tesla Model X

Tesla Model X

Сегодня общемировой рынок автомобильной электроники оценен в $35 млрд. В течение следующих шести лет он разрастётся до $54 млрд. Это силовые и логические элементы, контроллеры и процессоры, датчики и камеры, а также связь и передача данных. От простого подключённого к Интернету автомобиля индустрия перейдёт к «интеллектуальному» подключению. Автомобили будущего получат развитые системы слежения за окружающей обстановкой, будут оборудованы интеллектуальными системами помощи водителям и модулями для автономного вождения. Всё это потребует передовой производственной базы, которая есть у немногих компаний, включая GlobalFoundries.

Производственный комплекс GlobalFoundries Fab 8. Фото FinanceFeeds.net

Производственный комплекс GlobalFoundries Fab 8. Фото FinanceFeeds.net

Опираясь на десятилетний опыт в производстве решений для автомобилей, GlobalFoundries заявляет о платформе AutoPro как об одной из самых комплексных в отрасли, предлагая как кремниевые структуры, так и чипы на основе кремния и германия (SiGe). Решения могут выпускаться на монолитных кремниевых пластинах и на пластинах FD-SOI с техпроцессами CMOS и транзисторами FinFET. Кроме прочего, что указывает на приглашение в «клуб почитателей AutoPro» непосредственно автопроизводителей, GlobalFoundries предлагает услуги про проектированию БИС и сервис по упаковке. Иными словами, GlobalFoundries берётся осуществить проект любой сложности от начала до конца с отгрузкой товарных партий чипов заказчику.

Сравненние требований стандарта AEC-Q100 и обычных

Сравнение требований стандарта AEC-Q100 и обычных

Производство автомобильной электроники на мощностях GlobalFoundries сертифицировано в соответствие со стандартом AEC-Q100 на полупроводниковую продукцию для использования в автомобилях. Это, кстати, значительно упрощает заказчикам жизнь, поскольку сертификация готовой продукции будет существенно упрощена. Из открытых партнёров компания называет автопроизводителя компанию Audi и таких производителей электронных компонентов для машин, как компании Silicon Mobility и u-blox. Пока негусто, но лиха беда начало.

Роскосмос внедрит платформу цифрового проектирования

Государственная корпорация Роскосмос вместе с дочерними предприятиями и структурами полностью перейдёт на цифровое проектирование. Об этом сообщает газета «Известия».

Фотографии Роскосмоса

Фотографии Роскосмоса

Суть инициативы заключается в отказе от бумажной документации. В перспективе это должно оптимизировать рабочий процесс, снизить затраты и ускорить обмен информацией между различными структурами.

Инициативу по переходу на цифровое проектирование одобрило Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт машиностроения» (ФГУП ЦНИИмаш), которое является головным научно-исследовательским институтом госкорпорации Роскосмос.

Предполагается, что введение новой системы снизит себестоимость производимых НПО «Энергомаш» ракетных двигателей и поспособствует росту конкурентоспособности компании.

В частности, как отмечается, в рамках реализации инициативы, НПО «Энергомаш» впервые спроектирует двигатель полностью в «цифре». Речь идёт об агрегате РД-171МВ для новой российской ракеты среднего класса «Союз-5». Даже подлинник конструкторской документации на этот двигатель будет существовать в цифровом виде. 

В России появился первый Центр виртуального проектирования космических кораблей

В Ракетно-космической корпорации «Энергия» сформирован первый в России центр виртуальной реальности (VR), предназначенный для проектирования космической техники.

Новая VR-площадка позволит инженерам и технологам с помощью 3D-очков входить в виртуальный корабль или модуль и работать в искусственно созданном цифровом пространстве с использованием самых современных компьютерных технологий.

В Центре виртуального проектирования разработчики смогут моделировать решения множества задач, включая интеграцию сложного бортового оборудования в интерьер модулей или прокладку кабелей, соединяющих десятки приборов.

VR-площадка располагает тремя графическими станциями и 3D-проектором с экраном. Разработчикам будут доступны 15 комплектов 3D-очков и шлем виртуальной реальности. Таким образом, при необходимости в центре могут одновременно работать до 16 специалистов.

Отмечается, что предлагаемая технология виртуального проектирования не имеет аналогов в нашей стране. Площадка позволит более эффективно создавать перспективные образцы ракетно-космической техники: в частности, говорится об ускорении процесса решения задач и о снижении трудозатрат. 

Усовершенствованная система проектирования Conventor SEMulator3D теперь работает с оптроникой

Программный комплекс Conventor SEMulator3D изначально разрабатывался в качестве инструмента проектировщика микромеханических систем (MEMS), но с постепенной адаптацией идеи трёхмерных структур в электронике он стал использоваться различными компаниями-разработчиками для проектирования таких элементов, как транзисторы FinFET с объёмным затвором, структур 3D NAND и даже новых головок для жёстких дисков. На сегодняшний день половина пользователей SEMulator3D используют систему именно для проектирования микроэлектроники.

Фрагмент первого оптико-электронного процессора

Фрагмент первого оптико-электронного процессора

Но, как оказалось, на этом возможности данного комплекса не заканчиваются. Компания-разработчик собирается дополнить своё детище библиотеками, позволяющими проектировать оптронные и смешанные оптико-электронные микроструктуры. Оптроника, к сожалению, пока развивается медленнее, чем хотелось бы, но уже появляются первые примеры гибридных чипов и оптических сопроцессоров, а со временем их будет становиться всё больше и разработчикам потребуется соответствующий инструментарий. Благодаря стараниям сотрудников Conventor такой инструментарий уже появился.

Моделирование оптических элементов в SEMulator3D

Моделирование оптических элементов в SEMulator3D

В настоящее время комплекс Conventor SEMulator3D включает в себя библиотеки, позволяющие проектирование структур с размерностью менее 14 нм, трёхмерных структур микроэлектроники, микромеханических структур, магнитных головок и оптических устройств. Он позволяет полностью эмулировать производственный процесс, а следовательно, и отлавливать и искоренять ошибки в дизайне чипа прежде, чем тот будет запущен в настоящее, не виртуальное производство. Такая возможность позволяет разработчикам микроэлектронных устройств сэкономить немало времени и средств. Сейчас Conventor работает над дальнейшим усовершенствованием системы SEMulator3D, что позволит использовать её для анализа различных сложных случаев и даже оценки выгодности применения фотолитографии на основе экстремального ультрафиолета (EUV).

«Роскосмос» приступил к проектированию новой ракеты сверхтяжелого класса

Газета «Известия» сообщила о начале проектирования «Роскосмосом» новой ракеты сверхтяжелого класса вместо сверхтяжелой «Ангары А5В» с водородной ступенью. В ней будут использованы наработки программы «Энергия-Буран», в ходе которой были разработаны двигатели РД-171. 

khrunichev.ru

khrunichev.ru

«Мы ведем с генеральным конструктором по ракетным комплексам «Роскосмоса» Александром Медведевым проработку носителя сверхтяжелого класса с использованием двигателя, который у нас уже есть, — РД-171, он ложится в основу концепции сверхтяжелого носителя», — сообщил газете генеральный директор ракетно-космической корпорации «Энергия» Владимир Солнцев.

Он рассказал, что третью ступень предполагается взять от имеющейся «Ангары». Такая компиляция позволит сэкономить время, и деньги. «Мы берем то, что уже есть, не несём дополнительных затрат и не уходим в „перспективу десятилетий“. Я уверен, что создание „сверхтяжа“ по этой схеме возможно в рекордное время — речь идет о пяти–семи годах», — утверждает Солнцев. 

khrunichev.ru

khrunichev.ru

Он пояснил, что в проекте закладывается ракета, выводящая порядка 80 т на низкую опорную орбиту. В дальнейшем предполагается возможность увеличения грузоподъемности ракеты до 160 т. Создаваемая ракета будет использоваться в последующей реализации лунной программы в качестве основного агрегата.

Солнцев сообщил, что в 2021 году будет произведён первый пуск корабля «Федерация» в беспилотном режиме с Восточного на РН «Ангара А5П», после чего в 2023 году должен состояться уже пилотируемый запуск с Восточного, который позволит сделать выводы о готовности к следующему этапу — освоению дальнего космоса. «К этому времени мы уже, думаю, приступим к реализации работ по „сверхтяжу“, что позволит нам к рубежу 2025 года подойти с носителем, который позволит реализовать все наши амбиции по лунной программе», — говорит гендиректор «Энергии».

Второе издание учебника по микроэлектронике снова «положило» сайт Imagination

На сайте Imagination Technologies стало доступно второе дополненное и исправленное издание популярного учебника Дэвида Харриса и Сары Харрис «Цифровая схемотехника и архитектура компьютера» на русском языке.

Ещё первый выпуск вызвал ажиотажный интерес и огромный трафик из России, что навело тогда администраторов сайта на мысль о хакерской атаке. Несмотря на принятые предварительные меры, и теперь не обошлось без остановки работы сайта на несколько часов.

Учебник был переведён на русский язык группой энтузиастов из России, Украины и русских специалистов из калифорнийских компаний Imagination Technologies, AMD, Apple, NVIDIA, Synopsys и других. Он был высоко оценён преподавателями МФТИ, МВТУ им. Баумана, харьковского ХНУРЭ и других университетов.

Изложенная в доступной и понятной форме книга открывает перед несведущим, но любознательным читателем сложный мир микроэлектроники и даёт минимальный набор знаний, позволяющий написать и реализовать работающий конвейерный процессор на базе FPGA.

Скачать книгу не так легко: вначале нужно вступить в сообщество Imagination, а затем принять участие в университетской программе — впрочем, обе регистрации теперь проходят на общей странице.

Скидка 50 % на все продукты Autodesk в интернет-магазине Syssoft

Компания Autodesk, занимающаяся поставками программного обеспечения для автоматизации архитектурного и инженерного проектирования, объявила о старте промо-акции. До 22 июля 2016 года действует 50 % скидка на приобретение временных лицензий продуктов в интернет-магазине Syssoft.ru мультисервисного провайдера IT-решений «Системный софт».

Приобретение временных лицензий позволяет организациям в разы снизить расходы на софтверные решения для начала работы и эффективно управлять набором лицензий под нужды конкретного проекта, оптимизируя инвестиции. Кроме того, это даёт возможность относить стоимость ПО к бюджету отдельного проекта и переводить её в разряд операционных расходов.

Скидка действует для каждого нового и существующего клиента на покупку годовых, двухлетних и трёхлетних лицензий.

В промо-акции Syssoft.ru участвует полный ассортимент программных продуктов Autodesk, в том числе AutoCAD, AutoCAD LT, 3ds Max и другие.

«Системный софт» (http://www.syssoft.ru) — системный интегратор и сервисный провайдер, поставщик облачных решений, программного и аппаратного обеспечения в России и СНГ. На рынке с 2008 года. Компания специализируется на реализации инфраструктурных и инженерных IT-проектов, развёртывании частных и публичных облаков, предоставлении облачных сервисов (ПО как сервис), поставках лицензионного ПО и оборудования. Решения базируются на одном из самых крупных в России каталогов лицензионного программного и аппаратного обеспечения: «Системный софт» является официальным партнёром более, чем 1000 зарубежных и российских вендоров, таких, как Microsoft, «Лаборатория Касперского», Autodesk, Adobe Systems и многих других. Также среди услуг «Системного софта» — лизинг аппаратного обеспечения, комплексный IT-аудит и консалтинг, BI (бизнес-анализ).

IKEA выпустила приложение для очков виртуальной реальности HTC Vive

Нидерландская торговая компания IKEA выпустила своё первое приложение виртуальной реальности для очков HTC Vive, поставки которых начались совсем недавно. Приложение под названием Ikea VR Experience было создано на движке Unreal Engine 4 от Epic Games — оно помещает пользователя в виртуальную кухню реальных размеров. Пользователи могут менять цвета шкафчиков и тумбочек в трёх разных кухнях и смотреть на всё это от лица ребёнка или взрослого.

У IKEA на сегодняшний день уже есть несколько инструментов для очень точного трёхмерного проектирования кухонь, гардеробов и кладовых. В Ikea VR Experience пока нет такого разнообразия возможностей, но в будущем всё может измениться. Первое VR-приложение компании предназначено для сбора отзывов, которые дадут понять IKEA, в каком направлении ей нужно двигаться.

«Виртуальная реальность быстро развивается, и через пять-десять лет она станет чем-то самим собой разумеющимся в жизни людей», — заявил Джеспер Бродин (Jesper Brodin), управляющий директор шведского подразделения IKEA. «Мы видим, что виртуальная реальность сыграет важную роль в будущем наших клиентов. Однажды, например, она может быть использована для того, чтобы клиенты могли опробовать разнообразие решений в домашнем интерьере, прежде чем покупать их».

Приложение Ikea VR Experience доступно бесплатно в Steam. Разработчики обещают постоянно обновлять его — до тех пор, пока первая стадия тестирования не подойдёт к концу в августе.

Microsoft показала многочисленные прототипы дизайна Xbox One

Современный облик Xbox One не вызывает никаких эмоций: аскетичный дизайн напоминает вполне привычную форму компактного корпуса настольного ПК. Не стоит сомневаться, что соответствующая команда Microsoft проделала большую работу, прежде чем был утверждён конечный вид игровой консоли. Однако сложно представить, что этот путь оказался настолько тернистым — была создана масса самых различных дизайнов: тонких и толстых, сглаженных и угловатых, обычных и непривычных. Многие из них были показаны творческим директором Xbox Карлом Ледбеттером (Carl Ledbetter) на проходящем форуме Microsoft Worldwide Partner Conference 2013.

Ощущение примитивности форм Xbox One не случайно. Господин Ледбеттер описал подход Microsoft как стремление к упрощению для облегчения исполнения. «Мы хотели сделать его несложным и элегантным, и мы желали, чтобы он был искусным и строгим, речь шла о качественном исполнении. Опираясь на эти принципы, мы приступили к созданию дизайна», — сообщил он.

Команда из 30 человек начала работу с набросков, которые были отправлены в модельный цех Microsoft для создания прототипов и тестирования этих корпусов в реальном окружении вроде гостиных. Затем они работали с инженерной командой, чтобы выяснить, как внутренние компоненты будут размещены в консоли. Довольно странно, что приоритет при создании прототипов отдавался внешнему облику устройства, а лишь затем обсуждался казалось бы первостепенный вопрос компоновки аппаратных модулей.

«Дизайн, который вы видите, — сказал Карл Ледбеттер, указывая на финальный облик Xbox One, — стал тем этапом, на котором мы начали экспериментировать с глянцевой и матовой отделкой. Как должны выглядеть вентиляционные решётки? Как разместить логотип на лицевой панели? Как добиться, чтобы лицевая часть смотрелась настолько же качественной, как HD-телевизоры в гостиных?»

Господин Ледбеттер также сообщил, что Microsoft создала боле 200 прототипов джойстика, который также печатался в собственной лаборатории. «Мы обнаружили, что когда люди брали их в свои руки, то могли почувствовать разницу в десятую долю миллиметра», — отметил он.

Нет сомнения, что 3D-принтеры открыли новые горизонты в области прототипирования, сделав его доступным инженерным средством не только для корпораций, но и небольших контор, а следовательно, появилась возможность делать дизайны устройств более совершенными, хотя заурядный корпус Xbox One вряд ли может служить доказательством этого тезиса.

Рассказ творческого директора Xbox также пролил свет на вопрос, почему Microsoft уделила внимание 3D-принтерам и ввела соответствующий API в обновление Windows 8.1.

Материалы по теме:

Источник:

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥