Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 341
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»КАФЕДРА РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМОЦЕНКА РЕФЕРАТАРУКОВОДИТЕЛЬ
РЕФЕРАТ ВЫПОЛНИЛ
Санкт-Петербург 2021ПредисловиеВ данной работе проводится исследование о состоянии микропроцессорной промышленности Российской Федерации (РФ) на начало две тысячи двадцать первого года. В первой части работы будет рассмотрено зарождение микроэлектроники на территории СССР, приемником которого является РФ, дальнейшее развитие до окончания существования государства. Также будет сказано о состоянии микропроцессорной промышленности в период формирования нового государства на территории СССР. Этот момент рассматривается для получения более полной информации о причинах и предпосылках, которые привели микроэлектронную промышленность на сегодняшний уровень.
Во второй части исследования рассматривается продукция производителей, которые попадают под постановление правительства РФ №719 от 17 июля 2015 года « О подтверждении производства промышленной продукции на территории Российской Федерации», их характеристики, технический процесс. В третьей части исследования проводится сравнительный анализ процессоров российского производства с ведущими зарубежными аналогами, который включает в себя технические характеристики, а также показатели, характеризующие продажи данной продукции. Показатели, характеризующие продажи, важно рассмотреть для более глубокого понимания перспектив роста доли отечественных образцов микроэлектронной промышленности на рынке полупроводников. Данный анализ поможет сделать заключение.В заключительной части, проведя исследование, высказывается мнение о проектах, стимулирующих рост отечественной промышленности и развитие отрасли, возможную конкуренцию с признанными мировыми лидерами, выход на новые рынки сбыта. Содержание
85», который являлся первым в мире шестнадцатиразрядным персональным компьютером, который имел встроенный язык программирования «BASIC», двадцать шесть ячеек памяти, возможность одновременного хранения до десяти программ при потребляемой мощности две сотых ватта в час. В одна тысяча девятьсот восьмидесятом году институт точной механики и вычислительной техники представил многопроцессорный вычислительный комплекс «Эльбрус 1», построенный по нормам транзисторно-транзистрной логики и состоящий из биполярных транзисторов. Он обладал производительностью двенадцать миллионов операций с плавающей запятой в секунду и оперативной памятью размерами шестьдесят четыре мегабайта. Основными потребителями данного комплекса были военные системы противоракетной обороны.Следующей модификацией многопроцессорного вычислительного комплекса стал «Эльбрус 2», который был представлен в одна тысяча девятьсот восемьдесят пятом году. Его производительность достигала ста двадцати пяти миллионов операций с плавающей запятой в секунду, при объёме оперативной памяти сто сорок четыре мегабайта. После распада СССР случился промышленный крах, в результате которого многие ведущие предприятия обанкротились и перестали существовать. В одна тысяча девятьсот девяносто седьмом году государством был создан холдинг «Росэлектроника», который занялся сбором остатков микропроцессорной промышленности. В данный момент в холдинг входят сто двадцать три предприятия. Результатом банкротства многих ведущих предприятий стало снижение отечественной электроники на мировом рынке с двадцати шести процентов в одна тысяча девятьсот восьмидесятом году до 8 десятых процента в две тысячи восемнадцатом году.Современные образцы отечественной микропроцессорной техникиПродукция МЦСТЭльбрус-1С+В начале десятых годов АО «МЦСТ» начало разработку одноядерного процессора, обладающего высокой производительностью и низким энергопотреблением. Итог разработок был представлен публике в две тысячи пятнадцатом году и получил название «Эльбрус-1С+». Также данный процессор может похвастаться встроенным ускорителем 3D-графики, поддерживающим кроссплатформенный интерфейс прикладного программирования для визуализации 2D и 3D векторной графики версии OpenGL 2.1 и платформы для написания программ версии OpenGL 1.2. Процессор имеет оригинальную архитектур «Эльбрус», что позволяет ему обеспечивать высокую производительность в математических расчетах, криптографии, цифровой обработке сигналов. В тоже время он может оказывать аппаратную поддержку защищённых вычислений, выводить изображения с разрешением Full HD на два монитора и с разрешением Quad HD на один монитор. На рисунке 1 представлена общая организация процессора «Эльбрус-1С+».
Рисунок 1. Общая организация процессора «Эльбрус-1С+».Рассмотрев преимущества, о которых нам рассказывает производитель, немного остановимся на характеристиках процессора. Характеристики процессора делятся на две части: технические и технологические. К техническим характеристикам АО «МЦСТ» относит : архитектуру, количество ядер, тактовую частоту, пиковую производительность, кэш-память, оперативную память, видеосистему, периферию. В разделе о технологических характеристиках производитель указывает: топологию, корпус, условия эксплуатации, электропитание. Все характеристики собраны в таблицах 1 и 2. Таблица 1. Технические характеристики процессора «Эльбрус-1С+»
Таблица 2. Технологические параметры процессора «Эльбрус-1С+»
| канд. техн. наук, доцент, | | | | Н.В. Поварёнкин |
| должность, уч. степень, звание | | подпись, дата | | инициалы, фамилия |
| РЕФЕРАТ |
СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ МИКРОПРОЦЕССОРОВ |
| по дисциплине: СХЕМОТЕХНИКА И МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ УСТРОЙСВА В РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМАХ |
| |
| |
| СТУДЕНТ ГР. № | 2811 | | | | И.О. Казмерковский |
| | | | подпись, дата | | инициалы, фамилия |
Во второй части исследования рассматривается продукция производителей, которые попадают под постановление правительства РФ №719 от 17 июля 2015 года « О подтверждении производства промышленной продукции на территории Российской Федерации», их характеристики, технический процесс. В третьей части исследования проводится сравнительный анализ процессоров российского производства с ведущими зарубежными аналогами, который включает в себя технические характеристики, а также показатели, характеризующие продажи данной продукции. Показатели, характеризующие продажи, важно рассмотреть для более глубокого понимания перспектив роста доли отечественных образцов микроэлектронной промышленности на рынке полупроводников. Данный анализ поможет сделать заключение.В заключительной части, проведя исследование, высказывается мнение о проектах, стимулирующих рост отечественной промышленности и развитие отрасли, возможную конкуренцию с признанными мировыми лидерами, выход на новые рынки сбыта. Содержание
-
История развития микропроцессорной промышленности в СССР………...4 -
Современные образцы отечественной микропроцессорной техники-
Продукция МЦСТ-
Эльбрус-1С+……..…………………………………………….7 -
Эльбрус-8С……………………………………………………..10 -
Эльбрус-8СВ……………………………………………………13 -
Эльбрус-16С……………………………………………………16 -
Эльбрус-2С3……………………………………………………18 -
Эльбрус-12С….………………………………………………20
-
-
Процессоры «Baikal Electronics»-
Байкал Т-1………………………………………………………22 -
Байкал-М, Байкал-М/2, Байкал-М/2+…………………………26 -
Байкал-S………………………………………………………...30
-
-
-
Сравнение с зарубежными аналогами. Сравнение технических характеристик…………………………….......................................................31 -
Перспективы для российских процессоров-
Стратегия развития электронной промышленности до 2030 года...37 -
Соглашение Huawei и РТИ…………………………………………..39 -
Проект «Макро ЕМС» в промышленной зоне Обухово……………40
-
-
Библиографический список………………………………………………….42
промышленности такие показатели считались прорывными, поэтому в конце 1951 года БСЭМ начала свою работу.
Советская наука не стояла на месте. После создания БЭСМ, главного создателя данного вычислительного комплекса, Сергей Лебедев, был переведён в Москву, где продолжил работу по усовершенствованию и адаптации для массового производства своего изобретения в институте точной механики и вычислительной техники. В результате плодотворной работы в столице было представлено следующее поколение
в лице БЭСМ-2 в 1958 году. Обновлённое « чудо техники» имело четыре тысячи ламп, пять тысяч полупроводниковых диодов, двести тысяч ферритовых сердечников. Доработки позволили увеличить производительность до двадцати тысяч операций с плавающей запятой в секунду и оперативную память до двух тысяч двадцати четырёх разрядных слов. БЭСМ-2 стала первой серийной электронной вычислительной машиной, выпускаемой в СССР серийно. С 1958 года по 1962 год под наблюдение института точной механики и вычислительной техники, который возглавлял Сергей Александрович Лебедев, и коллективом завода имени Володарского было выпущено 67 экземпляров. По неофициальным данным на БЭСМ-2 была рассчитана траектория полёта беспилотной советской ракеты на Луну.
В 1962 году центральный комитет коммунистической партии советского союза принял решение об организации научного центра микроэлектроники, который расположился под Москвой, в городе Зеленограде. В 1963 году в Зеленограде основан центр микроэлектроники «Ангстрем», который являлся одним из основных производителей интегральных схем в СССР до конца существования государства. В стенах данного предприятия в одна тысяча девятьсот семьдесят четвёртом году был создан первый советский микропроцессор БИС
532, позднее переименованный в БИС 587. Процессор 587 серии обеспечивал построения возможность построения: простейших микроконтроллеров, многопроцессорных и многомашинных систем на его базе. На одиннадцать лет позднее «Ангстрем» представил персональный компьютер «Электроника
85», который являлся первым в мире шестнадцатиразрядным персональным компьютером, который имел встроенный язык программирования «BASIC», двадцать шесть ячеек памяти, возможность одновременного хранения до десяти программ при потребляемой мощности две сотых ватта в час. В одна тысяча девятьсот восьмидесятом году институт точной механики и вычислительной техники представил многопроцессорный вычислительный комплекс «Эльбрус 1», построенный по нормам транзисторно-транзистрной логики и состоящий из биполярных транзисторов. Он обладал производительностью двенадцать миллионов операций с плавающей запятой в секунду и оперативной памятью размерами шестьдесят четыре мегабайта. Основными потребителями данного комплекса были военные системы противоракетной обороны.Следующей модификацией многопроцессорного вычислительного комплекса стал «Эльбрус 2», который был представлен в одна тысяча девятьсот восемьдесят пятом году. Его производительность достигала ста двадцати пяти миллионов операций с плавающей запятой в секунду, при объёме оперативной памяти сто сорок четыре мегабайта. После распада СССР случился промышленный крах, в результате которого многие ведущие предприятия обанкротились и перестали существовать. В одна тысяча девятьсот девяносто седьмом году государством был создан холдинг «Росэлектроника», который занялся сбором остатков микропроцессорной промышленности. В данный момент в холдинг входят сто двадцать три предприятия. Результатом банкротства многих ведущих предприятий стало снижение отечественной электроники на мировом рынке с двадцати шести процентов в одна тысяча девятьсот восьмидесятом году до 8 десятых процента в две тысячи восемнадцатом году.Современные образцы отечественной микропроцессорной техникиПродукция МЦСТЭльбрус-1С+В начале десятых годов АО «МЦСТ» начало разработку одноядерного процессора, обладающего высокой производительностью и низким энергопотреблением. Итог разработок был представлен публике в две тысячи пятнадцатом году и получил название «Эльбрус-1С+». Также данный процессор может похвастаться встроенным ускорителем 3D-графики, поддерживающим кроссплатформенный интерфейс прикладного программирования для визуализации 2D и 3D векторной графики версии OpenGL 2.1 и платформы для написания программ версии OpenGL 1.2. Процессор имеет оригинальную архитектур «Эльбрус», что позволяет ему обеспечивать высокую производительность в математических расчетах, криптографии, цифровой обработке сигналов. В тоже время он может оказывать аппаратную поддержку защищённых вычислений, выводить изображения с разрешением Full HD на два монитора и с разрешением Quad HD на один монитор. На рисунке 1 представлена общая организация процессора «Эльбрус-1С+».
Рисунок 1. Общая организация процессора «Эльбрус-1С+».Рассмотрев преимущества, о которых нам рассказывает производитель, немного остановимся на характеристиках процессора. Характеристики процессора делятся на две части: технические и технологические. К техническим характеристикам АО «МЦСТ» относит : архитектуру, количество ядер, тактовую частоту, пиковую производительность, кэш-память, оперативную память, видеосистему, периферию. В разделе о технологических характеристиках производитель указывает: топологию, корпус, условия эксплуатации, электропитание. Все характеристики собраны в таблицах 1 и 2. Таблица 1. Технические характеристики процессора «Эльбрус-1С+»
| Архитектура | Эльбрус, версия 4 |
| Количество ядер | 1 ядро МЦСТ «Эльбрус» для общего назначения, 1 ядро МЦСТ «MGA2» с ускорителем 2D-графики 1 ядро Vivante «GC2500» с ускорителем 3D-графики |
| Тактовая частота | 1000 МГц (для микросхемы 1891ВМ11АЯ) 800 МГц (для микросхемы 1891ВМ11БЯ) 600 МГц (для микросхемы 1891ВМ11ВЯ) 800 МГц (для ядра GC2500) |
| Пиковая производительность | 25 операций в такт в каждом ядре (8 целочисленных, 12 вещественных). 24 GFLOPS одинарной точности, 12 GPLOPS двойной точности ( без учёта производительности видеоядра) |
| Кэш-память | L1: 64 Кбайт данные + 128 Кбайт команды L2: 2 Мбайт |
| Оперативная память | 2 канала DDR3-1600 registered ECC, до 25,6 Гбайт/с 32 Гбайт максимальный объём |
| Видеосистема | 2 независимых канала вывода (2хHDMI, 1хLVSD, 1хVGA), 1920х1080 на два независимых монитора, 2560х1440 на один монитор |
| Периферия | 1 канал ввода-вывода, до 16 Гбайт/с совместимый контроллер  КПИ-2 |
| Топология | 375 млн транзисторов 40 нм тех процесс, 122  площадь кристалла (9,54х12,78 мм) |
| Корпус | 34,6х34,6х3 мм 1156 контактов HFCBGA |
| Электропитание | 0,75В,1,0В,1,1В,1,2В,1,5В,1,8В 10 Вт (для микросхемы 1891ВМ11АЯ) 8 Вт (для микросхемы 1891ВМ11БЯ) 6 Вт (для микросхемы 1891ВМ11ВЯ) реализована технология энергосбережения |
| Условия эксплуатации | -60…+90 |