НИИСИНИИСИ

Разработка СБИС

Микросхемы космического применения разработки НИЦ "Курчатовский институт" - НИИСИ

5890ВМ1Т

32-х разрядный микропроцессор для построения резервируемых отказоустойчивых вычислительных систем. Обладает повышенной стойкостью к специальным воздействующим факторам.

  • разрядность шины микросхемы и внутренних регистров общего назначения - 32 разряда;
  • максимальная рабочая частота микросхемы 5890ВМ1Т не менее 33 МГц;
  • система команд совместимая с микросхемами серии КОМДИВ;
  • номинальное значение напряжения питания UCC = 3,3 В (±5%);
  • корпус планарный керамический 108 выводов.

Микросхема 5890ВМ1Т включает в себя:

  • процессор для обработки целых чисел;
  • системный сопроцессор управления CP0;
  • арифметический сопроцессор для обработки чисел с плавающей запятой CP1;
  • кэш-память программ и данных объемом 8 Кбайт каждая.

Для повышения сбоеустойчивости регистровые файлы выполнены на специальных сбоеустойчивых ячейках, внутренняя кэш-память имеет контроль четности. Сопроцессор СР0 содержит счётчик ошибок.

Дополнительные возможности:

  • режим работы внешней шины на половинной частоте (Half-frequency bus);
  • режимы работы с уменьшенным потреблением энергии.

Выпускается серийно с 2009 г.

5890ВЕ1Т

32-разрядная система на кристалле. Обладает повышенной стойкостью к специальным воздействующим факторам.

Микросхема 5890ВЕ1Т включает следующие функциональные элементы:

а) Микропроцессор, в состав которого входят:

  • процессор для обработки целых чисел;
  • системный сопроцессор управления CP0;
  • арифметический сопроцессор для обработки чисел с плавающей запятой CP1;
  • кэш-память программ и данных объемом 8 Кбайт каждая.

б) Системный контроллер в состав которого входят:

  • контроллер памяти (статическое ОЗУ, ПЗУ 8/32 бита, внешние области);
  • три программируемых 32-разрядных таймера;
  • три контроллера последовательного порта;
  • контроллер прерываний;
  • контроллер шины PCI (Master / Slave);
  • контроллер дискретных сигналов (16 линий).

Характеристики:

  • напряжение питания микросхемы UCC = +3,3 В±10%;
  • планарный керамический корпус 240 выводов;
  • тактовая частота процессора 33 МГц;
  • тактовая частота шины PCI 25 МГц.

Микросхема 5890ВЕ1Т реализована по КМОП КНИ 0,5 мкм технологии.

Выпускается серийно с 2009 г.

5890ВГ1Т

Интерфейсный контроллер с повышенной стойкостью к специальным воздействующим факторам.

Включает:

  • контроллер подчиненного устройства на шине PCI (32 разряда, 33 МГц, PCI Rev.2.1);
  • два контроллера МКИО по ГОСТ Р 52070-2003 с резервированием;
  • контроллер специального ОЗУ;
  • блок счетчиков/таймеров;
  • блок дискретных сигналов.

Интерфейсный контроллер 5890ВГ1Т реализован по 0,5 КНИ технологии в виде КМОП СБИС в планарном керамическом корпусе с 240 выводами.

Выпускается серийно с 2009 г.

1900ВМ2Т

Троированный микропроцессор. Функциональный аналог микросхемы 1990ВМ2Т (1890ВМ2Т) с повышенными характеристиками по сбоеустойчивости и радиационной стойкости.

Микросхема 1900ВМ2Т включает в себя:

  • процессор для обработки чисел с фиксированной запятой, включая системный сопроцессор управления CP0;
  • арифметический сопроцессор для обработки чисел с плавающей запятой CP1;
  • кэш-память программ(команд) объемом 4 Кбайт;
  • кэш-память данных объемом 4 Кбайт;
  • контроллер шины (интерфейсный блок (IFUnit)).

Общие характеристики:

  • 108-выводной керамический корпус с четырехсторонним расположением выводов;
  • напряжение питания микросхемы UCC = +3,3 В± 5 %;
  • максимальная рабочая частота 66 МГц;
  • система команд совместимая с микросхемами серии КОМДИВ;
  • разрядность шины микросхемы и внутренних регистров общего назначения - 32 разряда;
  • изготовление по технологии КМОП КНИ 0,35 мкм технологии.

Для повышения сбоеустойчивости предприняты следующие меры:

  • функциональные узлы микропроцессора реализованы по схеме тройного резервирования со схемой мажорирования на выходе. Функциональные блоки обладают свойством самосинхронизации в случае возникновения одиночного сбоя;
  • имеется возможность проводить контроль работоспособности доступной кэш-памяти средствами MBIST в процессе работы процессора;
  • регистровые файлы выполнены на специальных сбоеустойчивых ячейках типа DICE и защищены схемой коррекции, способной исправлять одиночную и обнаруживать двойную ошибку;
  • внутренняя кэш-память данных и инструкций выполнена на специальных сбоеустойчивых ячейках типа DICE и защищена дополнительными битами четности. Схема управления кэш-памятью обеспечивает считывание корректных данных из внешней памяти в случае обнаружения ошибки четности;

Выпускается серийно с 2012 г.

1649РУ1Т

Микросхема СОЗУ 1 Мбит с организацией 128Кx8 бит.

Время записи и чтения данных - не более 30 нс;

Технология изготовления 0,35 мкм КНИ.

Выпускается серийно.

1907ВМ014 и 1907ВМ01А4

32-разрядная система на кристалле. Для снижения частоты одиночных сбоев при воздействии ТЗЧ использованы специальные меры повышения сбоеустойчивости: дополнительные биты четности, избыточное кодирование кодами Хэмминга, сбоеустойчивые ячейки памяти, троированная начальная загрузка и др. Технология КМОП КНИ 0.25 мкм.

Состав:

а) Микропроцессор, в состав которого входят:

  • процессор для обработки целых чисел;
  • системный сопроцессор управления CP0;
  • арифметический сопроцессор для обработки чисел с плавающей запятой CP1;
  • кэш-память программ и данных объемом 8 Кбайт каждая.

б) Системный контроллер, в состав которого входят:

  • контроллер памяти (статическое ОЗУ, ППЗУ);
  • три программируемых таймера;
  • контроллер прерываний;
  • контроллер дискретных сигналов (32 линии);
  • два контроллера последовательного порта;
  • два контроллера МКИО по ГОСТ Р 52070-2003 с резервированием;
  • два контроллера интерфейса SpaceWire;
  • контроллер SPI;

в) Интерфейс JTAG

Характеристики:

  • максимальная рабочая частота 100 МГц в диапазоне температур окружающей среды от минус 60°С до плюс 125°С;
  • суммарная скорость приема и передачи данных по каналам связи SpaceWire - до 400 Мбит/сек, но не менее 200 Мбит/сек;
  • номинальное значение напряжения питания микросхемы 3,3 В и/или 2,5 В (±5 %);
  • потребляемая мощность на частоте 100 МГц не более 5 Вт, 40 МГц - не более 2 Вт;
  • корпус планарный металлокерамический 256 выводов.

Выпускается серийно.

1907BM044

32-разрядная резервированная система на кристалле для создания бортовых управляющих систем космического базирования с повышенными функциональными возможностями, улучшенными массогабаритными характеристиками и высокой сбое- и отказоустойчивостью. Технология КМОП КНИ 0.25 мкм.

Состав:

а) Микропроцессор, в состав которого входят:

  • процессор для обработки целых чисел;
  • системный сопроцессор управления CP0;
  • арифметический сопроцессор для обработки чисел с плавающей запятой CP1;
  • кэш-память программ и данных объемом 4 Кбайт каждая (на основе сбоеустойчивых ячеек).

б) Системный контроллер, в состав которого входят:

  • контроллер памяти (статическое ОЗУ, ППЗУ);
  • три программируемых таймера;
  • контроллер прерываний;
  • контроллер дискретных сигналов;
  • два контроллера последовательного порта;
  • два контроллера МКИО по ГОСТ Р 52070-2003 с резервированием;
  • контроллер интерфейса SpaceWire с резервным каналом;
  • контроллер SPI;

в) Интерфейс JTAG

Характеристики:

  • максимальная рабочая частота 66 МГц в диапазоне температур окружающей среды от минус 60°С до плюс 125°С;
  • для снижения частоты одиночных сбоев при воздействии тяжелых заряженных частиц использовано помехоустойчивое кодирование;
  • номинальное значение напряжения питания микросхемы 3,3 В (±5 %);
  • потребляемая мощность на частоте 66 МГц не более 7 Вт;
  • корпус планарный металлокерамический 256 выводов.

Выпускается серийно.

1907ВМ056

32-разрядная система на кристалле. Для снижения частоты одиночных сбоев при воздействии ТЗЧ использованы специальные меры повышения сбоеустойчивости: дополнительные биты четности, избыточное кодирование кодами Хэмминга, троированная начальная загрузка и др. Технология КМОП КНИ 0.25. Состав:

а) Микропроцессор, в состав которого входят:

  • процессор для обработки целых чисел;
  • системный сопроцессор управления CP0;
  • арифметический сопроцессор для обработки чисел с плавающей запятой CP1;
  • кэш-память программ и данных объемом 8 Кбайт каждая.

б) Системный контроллер, в состав которого входят:

  • контроллер памяти (статическое ОЗУ, ППЗУ);
  • три программируемых таймера;
  • контроллер прерываний;
  • контроллер дискретных сигналов (32 линии);
  • два контроллера последовательного порта;
  • два контроллера МКИО по ГОСТ Р 52070-2003 с резервированием;
  • контроллер и коммутатор на 8 каналов интерфейса SpaceWire;
  • два контроллера SPI;
  • контроллер CAN;
  • контроллер I2C.

в) Интерфейс JTAG

Характеристики:

  • номинальное значение напряжения питания микросхемы 3,3 В (±5 %).

Выпускается серийно.

Микросхемы промышленного применения разработки НИЦ "Курчатовский институт" - НИИСИ

1890ВМ6Я, 1890ВМ6АЯ, 1890ВМ6БЯ

Микропроцессор представляет собой универсальный процессор с расширенными возможностями по обработке сигналов.

В состав микропроцессора входят:

  • суперскалярное микропроцессорное ядро с кэш памятью 1-го уровня 16+16 Кбайт и 2-го уровня 256 Кбайт;
  • системный контроллер (контроллер DDRSDRAM, контроллер последовательных интерфейсов, контроллер РПЗУ);
  • RS232, I2C, разовые команды;
  • контроллер шины PCI;
  • контроллер интерфейса параллельного канала RapidIO 8бит/250МГц;
  • контроллер интерфейса последовательного канала RapidIO 1X/4X, 1.25 Гбит/с;
  • контроллер Ethernet 10/100 Мб/с;
  • контроллер USB.

Микропроцессор может функционировать в двух режимах:

  • режим универсального суперскалярного процессора с накристальной кэш памятью первого и второго уровней и возможностью выполнения нескольких операций за такт;
  • режим обработки сигналов с изолированной кэш памятью второго уровня и возможностью выполнения за такт 10 арифметических операций с 32-разрядными числами с плавающей точкой.

Оба режима эффективно программируются на языке Си. Пиковая производительность процессора составляет 2,7 Гфлопс.

Проектные нормы КМОП 0,18 мкм; номинальные значения напряжений питания - 1,8 В, 3,3 В.

Корпус 680 BGA.

Серийный выпуск с 2011 г.

1890ВМ7Я, 1890ВМ7АЯ, 1890ВМ7ВЯ, 1890ВМ7СЯ

СБИС 1890ВМ7Я и ее исполнения имеют следующие технические характеристики:

  • пиковая производительность на вещественных операциях одинарной точности - не менее 8 Гфлопс;
  • пиковая скорость обмена с внешней памятью - не менее 2,56 Гбайт/с;
  • пиковая скорость внешнего интерфейса RapidIO - 1 Гбайт/с (500 Мбайт/с на чтение и 500 Мбайт/с на запись).

СБИС включает следующие функциональные элементы:

  • 128-разрядный специализированный сопроцессор CP2, содержащий:
    • 4 вычислительные секции АЛУ;
    • статическое ОЗУ данных объёмом 64 Кбайт в каждой вычислительной секции;
    • регистровый файл объемом 64 (64-разрядных регистра (FPR) в каждой вычислительной секции;
  • управляющий процессор с архитектурой КОМДИВ64 (К64);
  • контроллер памяти типа DDR (Controller DDR2);
  • контроллер шины RapidIO (RIO);
  • контроллер последовательного интерфейса RS-232 (UART);
  • контроллер последовательного интерфейса SPI.

Дополнительные функциональные блоки:

  • DMA контроллер (контроллер прямого доступа к памяти);
  • накристальная статическая память SRAM объёмом 32 Кбайт, разрядность данных - 32, возможность 8-разрядного доступа;
  • HUB - коммутатор устройств, входящих в состав микропроцессора;
  • арбитр обращений к памяти DDR2 (Arbiter);
  • контроллер последовательного интерфейса I2C;
  • контроллер последовательного интерфейса GPIO;
  • PIO - блок, обеспечивающий регистровый интерфейс к устройствам;
  • блок таймеров Timers 0,1,2;
  • контроллер PCI (PCI Master Slave);
  • контроллер прерываний.

Проектные нормы КМОП 0,18 мкм; номинальные значения напряжений питания - 1,8 В, 3,3 В.

Корпус 680 BGA.

Серийный выпуск с 2011 г.

1890ВМ8Я, 1890ВМ8АЯ, 1890ВМ8БЯ

2-х ядерный 64-х разрядный суперскалярный микропроцессор с архитектурой КОМДИВ64 со встроенными системным и периферийными контроллерами, кэш-памятью второго уровня и дополнительными функциями для цифровой обработки сигналов. Основные характеристики:

  • поддержка 32-разрядного режима выполнения инструкций и режима адресации;
  • наличие сопроцессора вещественной арифметики, поддерживающего форматы представления вещественных чисел одинарной (32 разряда) и двойной (64 разряда) точности, а также формата "пара вещественных чисел одинарной точности";
  • наличие специализированного векторного сопроцессора, оптимизированного под задачи линейной алгебры и цифровой обработки сигналов одинарной и двойной точности с отдельным регистровым файлом на 64 128-разрядных регистра, поддерживающего форматы вещественных и комплексных чисел одинарной и двойной точности;
  • трансляция 32-разрядных и 64-разрядных виртуальных адресов в 36-разрядные физические;
  • ассоциативный буфер трансляции виртуальных адресов (jTLB) на 64 адреса (128 страниц);
  • раздельные кэш буфера трансляции виртуальных адресов (micro TLB) на 4 адреса для инструкций и данных, прозрачные для программной модели;
  • раздельные наборно-ассоциативные кэши первого уровня инструкций 32 Кбайт (8 секции) и данных размером 16 Кбайт (4 секции);
  • кэш-память 2-го уровня размером 512 Кбайт (4 секции);
  • 128-разрядная внутренняя шина;
  • 7-ступенчатый суперскалярный конвейер с предвыборкой инструкций и возможностью выполнения двух команд за такт;
  • считывание до четырех команд за один такт;
  • динамическое предсказание переходов и спекулятивное выполнение инструкций.

Микросхема содержит:

  • 2 контроллера динамической памяти DDR2/DDR3 400/800МГц;
  • 2 контроллера интерфейсов RapidIO;
  • встроенный коммутатор RapidIO на 4 последовательных и один параллельный каналы;
  • контроллер PCI 33/66 МГц;
  • контроллер последовательных портов RS232 (2 порта);
  • 2 контроллера Ethernet 1000/100/10;
  • 1 контроллер SATA 3.0 с 2-мя каналами;
  • 1 host-контроллер USB 2.0 с 2-мя каналами;
  • контроллер SPI (4 устройства);
  • контроллер I2C;
  • 16 разовых команд;
  • контроллер прерываний;
  • 5 таймеров;
  • контроллер внутрисхемной отладки EJTAG.

Корпус flip-chip BGA 1294 вывода.

Технология изготовления 65 нм КМОП.

Серийный выпуск с 2016 г.

1890ВМ9Я

Микропроцессор цифровой обработки сигналов.

Основные характеристики:

  • технология изготовления 65 нм;
  • частота функционирования до 750 МГц;
  • производительность до 80 Гфлопс, 80 арифметических операций/такт.

В состав микросхемы входят:

  • Два универсальных 64-разрядных ядра, каждое содержит 4 вычислительных секции вещественной арифметики одинарной точности;
  • 4 коммутируемых канала в стандарте RapidIO 4Х со скоростью передачи 3,125 Гб/с на линию;
  • 2 контроллера DDR2/3;
  • 2 контроллера Ethernet 1Гб/с;
  • 1 контроллер SATA 3.0;
  • 1 host-контроллер USB 2.0;
  • служебные интерфейсы.

Вычислительные секции включают:

  • 64 регистра (комплексные числа)
  • 8 секций накристальной памяти (по 64К чисел)
  • 4 сумматора + 4 умножителя (1 комплексное умножение с накоплением)
  • Развитый контроллер ПДП (ОЗУ ↔ накристальная память ядер)

Число выполняемых инструкций на такт:

  • Регистры ↔ накристальная память - 16
  • ОЗУ ↔ накристальная память - 4

Контроллер ПДП

Конвейеризированных поток заданий

Многомерная модель операций обмена

Парирование задержек конвейера за счет большого числа регистров (многопотоковость)

100% совмещение обменов и вычислений

Корпус flip-chip BGA 1294 вывода.

Технология изготовления 65 нм КМОП.

Серийный выпуск с 2016 г.

1890ВМ108, 1890ВМ108А

Управляющий микропроцессор с низким энергопотреблением для встраиваемых применений

Основные характеристики:

  • технология изготовления 65 нм;
  • частота процессорного ядра до 800 МГц (725 МГц для 1890ВМ108А);
  • максимальная потребляемая мощность 7 Вт;
  • рабочий температурный диапазон -60 - +85 °С;
  • напряжения питания 1,0; 1,35/1,5; 2,5; 3,3 В ± 5%;
  • корпус BGA 898.

В состав микросхемы входят:

  • микропроцессорное ядро с архитектурой КОМДИВ64, включая сопроцессор вещественной арифметики (IEEE754), кэш-память первого уровня (32+16 кбайт), кэш-память второго уровня (512 кбайт), буфер трансляции виртуальных адресов на 64 адреса;
  • контроллер динамической памяти DDR3/DDR3L;
  • два контроллера PCI Express ×4 (до ×1);
  • восемь таймеров-счетчиков, сторожевой таймер, часы реального времени;
  • контроллер прерываний на 48 входов;
  • два контроллера Gigabit Ethernet 10/100/1000, RGMII/MII, SGMII;
  • контроллер SATA 3.0, 2 канала;
  • контроллеры последовательных интерфейсов RS-232C (4 шт.), Fast UART (2 шт.), I2C (4 шт.), SPI (4 CS), QSPI;
  • два контроллера CAN 2.0;
  • два контроллера USB 2.0;
  • два контроллера интерфейса по ГОСТ Р 52070-2003, с резервированием;
  • видеоконтроллер LVDS, до 2048х1536;
  • контроллер SDHC/SDIO;
  • ЦАП, АЦП, ТАЦП;
  • блок разовых команд (32 линии);
  • контроллер внутрисхемной отладки EJTAG.

Серийный выпуск с 2021 г.

Внесено в "Реестр промышленной продукции, произведенной на территории Российской Федерации" Минпромторга под номером 230\1\2022

К5500ВК018

Микроконтроллер Комдив-МК

Основные характеристики:

  • технология изготовления 65 нм;
  • частота процессорного ядра до 300 МГц;
  • максимальная потребляемая мощность 0,5 Вт;
  • рабочий температурный диапазон -40 - +85 °С;
  • напряжения питания 1,0, 1,35, 3.3 В;
  • корпус BGA 265.

В состав микросхемы входят:

  • микропроцессорное ядро с архитектурой MIPS64, включая сопроцессор вещественной арифметики (IEEE754), кэш-память первого уровня (16+16 кбайт), кэш-память второго уровня (128 кбайт), буфер трансляции виртуальных адресов на 64 адреса;
  • контроллер динамической памяти DDR3L;
  • восемь таймеров-счетчиков, сторожевой таймер, часы реального времени;
  • контроллер прерываний на 48 входов;
  • два контроллера Ethernet 10/100;
  • контроллеры последовательных интерфейсов RS-232C (4 шт.), I2C (2 шт.), SPI (3 шт.), QSPI;
  • два контроллера CAN 2.0;
  • контроллер USB 2.0;
  • восемь каналов АЦП и четыре канала ЦАП;
  • контроллер SDHC/SDIO;
  • блок разовых команд (32 линии);
  • контроллер внутрисхемной отладки EJTAG;
  • блок управления режимами энергосбережения.

Серийный выпуск с 2021 г.

Внесено в "Реестр промышленной продукции, произведенной на территории Российской Федерации" Минпромторга под номером 2693\1\2022

Для микроконтроллера Комдив-МК разработана отладочная плата Багет-ПЛК1-01

  • микроконтроллер К5500ВК018
  • ОЗУ типа DDR3 512 Мбайт
  • системное ПЗУ и пользовательское ППЗУ по 16 Мбайт
  • интерфейсы USB, Ethernet, GPIO, UART;
  • габаритные размеры 110х90 мм.

Руководство по эксплуатации платы Багет-ПЛК1-01

Главная | Новости | Документы | Образование | Библиотека | Контакты

Copyright НИЦ "Курчатовский институт" - НИИСИ © 2024
Любое копирование и воспроизведение текста, в том числе частичное, в том числе в любой форме без письменного разрешения НИЦ "Курчатовский институт" - НИИСИ запрещено.
Цитирование текста разрешено с соответствующей ссылкой на НИЦ "Курчатовский институт" - НИИСИ.