Отделение разработки вычислительных систем

Отделение разработки вычислительных систем

Отделение разработки вычислительных систем (ОРВС) занимается созданием методов и методик проектирования, а также комплексной разработкой сложно-функциональных блоков, СБИС, систем на кристалле и модулей на их основе, серийным производством микросхем и модулей. В составе отделения 230 человек, из которых 3 доктора наук и 26 кандидатов наук. ОРВС ведет направление разработок по 2 направлениям: создание микросхем и модулей космического и промышленного применений. В настоящее время также ведутся исследовательские работы по созданию высокотемпературных микросхем. По первому направлению производство микросхем космического применения осуществляется на собственном технологическом комплексе, включающем кристальное производство с технологическими нормами 0,25-0,5 мкм и корпусирование. Изготовление микросхем промышленного применения ведется на зарубежных фабриках (TSMC, UMC, GLOBALFOUNDRIES, XFAB).

Базовым институтом по подготовке специалистов для ОРВС является НИЯУ МИФИ. Свыше 80% сотрудников ОРВС являются выпускниками МИФИ. Высокий уровень подготовки студентов НИЯУ МИФИ по профильной ОРВС специальности объясняется тесной связью ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН и НИЯУ МИФИ. В составе ОРВС 2 профессора и 1 доцент кафедры Электроники (№3), один профессор и один доцент кафедры Микро- и Наноэлектроники (№27). НИИСИ РАН 27 и 3 кафедры создали Научно-образовательный центр, подписан договор о сетевом образовании между ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН и НИЯУ МИФИ, на стадии организации находится базовая кафедра НИИСИ РАН. Подготовка студентов начинается с 4 курса. Ежегодно около 20 студентов выполняют дипломные работы в НИИСИ РАН. Курс "Высокопроизводительные системы" на кафедре №3 читается по монографии Бобкова С.Г. Высокопроизводительные вычислительные системы.

Основное направление деятельности ОРВС - создание микропроцессоров, систем на кристалле и систем в корпусе. В основе микропроцессоров лежат собственные 32- и 64-разрядные ядра КОМДИВ. Это суперскалярные RISC процессоры с собственной системой команд. Возможна трансляция на аппаратном уровне команд микропроцессоров с архитектурой MIPS. В отличие от других российских компаний все сложно-функциональные блоки, включая физических уровень гигагерцовых каналов передач, разработаны сотрудниками ОРВС, что позволяет достаточно просто переносить проекты с одного завода на другой со сходными технологическими нормами, обеспечить информационную безопасность и поддержку выпуска микросхем на всем протяжении их использования. На протяжении всей деятельности НИИСИ РАН создано 3 поколения микропроцессоров КОМДИВ и компьютеров БАГЕТ на их основе.

Исходное требование к создаваемым изделиям - обеспечение информационной безопасности, достигается минимумом функциональности аппаратуры и ОС, однако достаточным для реализации и функционирования сервера безопасности, следованием стандартам, простоте и компактности реализации и консервативности. В результате проведенных работ создан первый в России 32-разрядный RISC микропроцессор со встроенной плавающей арифметикой, изготовленный в России микропроцессор 1890ВМ2Т и первый 64-разрядный RISC микропроцессор, изготовленный в России микропроцессор 1890ВМ3Т.

Для компьютеров БАГЕТ 2 поколения в основу положены:

масштабируемая сеть вычислительных узлов на основе коммутируемых каналов в стандарте RapidIO терафлопсного класса;
вычислительные узлы на основе принципа "встречной оптимизации" (оптимизированные библиотеки);
констуктивы в стандарте Евромеханика, модульность;
развитые средства самоконтроля и парирования ошибок в микропроцессорах и коммуникационных контроллера, операционной системе ОС РВ "БАГЕТ", созданной в НИИСИ РАН, прикладных программах, техноло-гия и инструментальные средства создания масштабируемых прикладных программ на основе ОС РВ "БАГЕТ". В основе создаваемых систем комплект из 4 микросхем со встроенными каналами RapidIO.

Компьютеры БАГЕТ 3 поколения создаются на основе систем на кристалле с встроенной коммуникационной системой и приемниками/передатчиками, встроенными сопроцессорами для повышения производительности выделенного класса задач и снижения потребляемой мощности, оптимизацией по параметру производительность/потребляемая мощность для создания многопроцессорных систем с плотной упаковкой.

В микропроцессоры встраивается широкий комплект интерфейсов для возможности создания аппаратуры разного класса - планшеты, моноблоки, серверы, коммутаторы и маршрутизаторы, программируемые логические контроллеры (ПЛК). Все эти изделия создаются на базе многофункционального микропроцессора 1890ВМ8Я.

Компьютеры БАГЕТ 3 поколения - это доверенные вычислительные системы с использованием только собственных разработок, обеспечивающие безопасность за счет комплексного аппаратно-программного решения. В компьютерах реализуется контролируемое выполнение программ, используются развитые средства повышения надежности и сбоеустойчивости.