• Главная
• Новости
• Структура
• Документы
• Публикации
• Образование
• Конференции
• Разработка СБИС
• Программируемые логические контроллеры
• Разработка ПО
• Центр коллективного проектирования
• Вакансии
• Библиотека
• Социальная инфраструктура
• Контакты
• Филиалы

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 U_CC = 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 U_CC = +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 U_CC = +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

По вопросам получения технических условий и иной документации обращаться по e-mail: sidorov@niisi.msk.ru (Сидоров Сергей Александрович, заведующий Отделом сопровождения разработок ОРВС).