Електрониката в Русия и по принцип

[Пилот]

Аз леко се занимавам с електроника, за това и искам да отбележа няколко подробности които май избягват за неелектронните хора - първо, DSP = Digital Signal Processing. Какво значи и има ли почва у нас - това е дигитална обработка на сигнала, нека вземем най-елементарният пример - искаме да направим дигитален FIR (Finite Impulse Response) филтър който да филтрира някакъв сигнал. Поглеждаме тук - http://en.wikipedia.org/wiki/Finite_impulse_response и се зверим на схемата в статията. Тъй като приемам, че отсреща никой не се е занимавал с такива неща, да сметнем, че всичко което прави един филтър е магия и от едната страна влиза някаква първична информация, а от другата излизат полезни данни. Какво ни казва схемата от статията - примерно за филтър трета степен за да се изчисли един такт на изхода са необходими три умножения и едно събиране. Тук идва DSP и General Purpose CPU - DSP чип вероятно ще прави умноженията успоредно, тоест за един такт ще направи три умножения, защото разполага с много вериги за умножение. От друга страна обикновен процесор ще му се наложи да изразходва три такта за същата задача. Тоест едното може да работи на 500Мхц, другото на 1500Мхц и пак да имат еднаква производителност. Уви, обикновено няма да се налага да се ползват мижави филтри трета степен, ами 10-20-100, тоест дори и процесор на 4Гхц издъхва пред 50Мхц специализиран за някои задачи. Тоест всичко зависи от това което се опитва да постигне човек - от обикновения живот пример за двете неща са примерно нормалните многофункционални процесори (Пентюм нещо си) и графичните карти (които са си специализирани процесори за определени операции). Например сондите около Марс си живеят с 200Мхц процесори и си се справят перфектно със задачите. Защитата на процесори от радиация и подобни (правиш интегралните схеми върху специален субстрат) също води до забавяне на скоростта заради повече капацитет - оттам и по-бавна скорост може да е признак за специфични изисквания към технологията.
Много ама МНОГО зависи и от самите алгоритми за обработка на данните, до голяма степен те са решаващи в това което върши човек и са си универсални (не зависят много от технологията).

Големината на транзисторите също е нещо много относително - например аз работя в компания която прави интегрални схеми и ги продава на половината смартфон производители по света и хич няма и да слизаме в обозримо бъдеще до 90 нанометра - просто задачите които трябва да решаваме се постигат по-успешно в по-големи технологии. Два процесора могат да се сравняват само комплексно - какви са задачите пред тях и колко добре ги постигат най-вече, не какъв е един от 15000 параметъра.

По стечение на обстоятелствата съм си говорил с хора работили и работещи в Selex Galileo и компанията дори и за най-модерните си радари често ползва за DSP процесори базирани на FPGA които са си напълно достъпни на сравнително открития пазар и въобще не се произвеждат от компанията.

Между другото ако някой иска да продължава дискусията - нека го прави ясно и информирано, имам намерение да трия на воля.

[Sailor_Malan]

Дума да няма тактичност е бащиното ти име fotone

По стечение на обстоятелствата съм си говорил с хора работили и работещи в Selex Galileo и компанията дори и за най-модерните си радари често ползва за DSP процесори базирани на FPGA които са си напълно достъпни на сравнително открития пазар и въобще не се произвеждат от компанията.

Всъщност човек може да се шашне какво е достъпно на открития пазар. Ако искаш(и имаш достатъчно пари и 2-3 скучаещи инженери) можеш спокойно да си построиш нещо еквивалентно като маса и товароподемност на EADS Тhalarion или даже на Глобал Хоук, да го екипираш с LIDAR скенер и други търговски сензори и да го пуснеш да изкарва пари(ако си намериш поръчки)

[foton11]

Големината на транзисторите също е нещо много относително - например аз работя в компания която прави интегрални схеми и ги продава на половината смартфон производители по света и хич няма и да слизаме в обозримо бъдеще до 90 нанометра - просто задачите които трябва да решаваме се постигат по-успешно в по-големи технологии.

Би ли го обяснил това твърдение?С по-големите технологии.

[Amazon]

Само да допълня интересностите които е написал Пилот. Схемата на Эльбрус-2С която се описва от статията на Кало не е нещо уникално. Има много и различни архитектури подобни на нея, където не се залага на високата тактова честота а на разпределени архитектури.

Моряка спомена цивилният пазар - там добър пример е PS3 процесорът за която е разработен от IBM, Sony и Toshiba. Състои се от централен RISC процесор (Power Processing Element ) и девет съвсем отделни работници (SPE). Всяка задача дадена към централният процесор, може да се раздели програмно на под операции и да се разпредели между работниците(образно казано, нещата са малко по-сложни разбира се).
Процесора отново не работи на висока честота, но добър екип от програмисти може да направи чудеса с такава архитектура за паралелна обработка.

По-ниската честота също значи по малко топлоотделяне и консумация на енергия, което е от значение за изтребител.

И въобще, както се спомена, бързината рядко е преоритет при критични системи. За съжаление не съм работил върху системите на изтребител, но съм работил с други почти толкова критични системи.
Архитектурата има малко общо с персоналният компютър и въпреки че струва десетки милиони долари като цяло е по-бавна. Там се залага на надежност. Една и съща операция тече паралелно в различни процесори и памети. Ако някой от модулите изгори резултата се взема от здравите модули и процеса продължава.

Ако процесора на PC-то ми умре докато си играя COD Black Ops 2 ще пусна една дълга въздишка. Ако компютъра управляващ ЕДСУ спре в полет, пилота няма да въздиша ами ще се насере.

Никой не твърди, че руснаците са супер с електрониката. По-скоро с микро-електрониката, с електрониката като цяло винаги са си били добре. Радара например също е електроника. Но напоследък благодарение на глобализацията се "осъферясват" и новите им самолети са точно толкова "електронни" и "стъклени" колкото и западните.

[Пилот]

Би ли го обяснил това твърдение?С по-големите технологии.

Например ако разглеждаме КПД на дигиталните схеми - при по-големи технологии ток се яде от превключването между 0 и 1 (самото преминаване от едно състояние в друго, не поддържането на самото състояние) и така консумацията на ток е право пропорционална на тактовата честота (примерно 500Мхц ще консумира 0.5 от 1Гхц), докато при по-малките хем се консумира толкова ток при превключване, хем транзисторите стават "пропускливи" и започват да пускат ток дори и когато само държат дадено състояние. Оттук и чипът консумира повече ток при иначе еднакви скорости.
Отделно има проблем с това как разкарваш толкова много топлина, която нагрява интегралната схема - много от модерните технологии на единица площ отделят повече топлина от активната зона на ядрен реактор. Оттам и често количеството отделена топлина и невъзможността тя да се прати настрани от чипа пречи на повишаването на скоростта му.
Има и момента, че с малки технологии моделите на транзисторите престават да бъдат лесни за описване и оттам симулирането им става много неточно (проблем за аналогови приложения) както и така нареченият matching между съседни транзистори се разваля (пак проблем за аналогови технологии).
Често по-малките технологии не могат да работят с големи напрежения (имам предвид 5 волта като кажа голямо напрежение, под 250 нанометра често дигиталните части на веригата работят на около 1 волт) и липсват някои специални опции (примерно хубав BJT за bandgap). Поне с каквото имаме сега за аналогови приложения под 100 нанометра няма защо да се слиза (дигиталните са друг въпрос, там е малко по-различно и излиза по-евтино да правиш дигиталната логика в по-малка технология заради по-малката площ (площ=цена) и евентуално по-бързо заради по-малкото паразитни кондензатори).

[plamenhk]

Най сетне намерих оригиналният линк

Кое-что об Эльбрусе-2000

http://www.fcenter.ru/online.shtml?articles/hardware/processors/15730

[foton11]

Например ако разглеждаме КПД на дигиталните схеми - при по-големи технологии ток се яде от превключването между 0 и 1 (самото преминаване от едно състояние в друго, не поддържането на самото състояние) и така консумацията на ток е право пропорционална на тактовата честота (примерно 500Мхц ще консумира 0.5 от 1Гхц), докато при по-малките хем се консумира толкова ток при превключване, хем транзисторите стават "пропускливи" и започват да пускат ток дори и когато само държат дадено състояние. Оттук и чипът консумира повече ток при иначе еднакви скорости.
Отделно има проблем с това как разкарваш толкова много топлина, която нагрява интегралната схема - много от модерните технологии на единица площ отделят повече топлина от активната зона на ядрен реактор. Оттам и често количеството отделена топлина и невъзможността тя да се прати настрани от чипа пречи на повишаването на скоростта му.
Има и момента, че с малки технологии моделите на транзисторите престават да бъдат лесни за описване и оттам симулирането им става много неточно (проблем за аналогови приложения) както и така нареченият matching между съседни транзистори се разваля (пак проблем за аналогови технологии).
Често по-малките технологии не могат да работят с големи напрежения (имам предвид 5 волта като кажа голямо напрежение, под 250 нанометра често дигиталните части на веригата работят на около 1 волт) и липсват някои специални опции (примерно хубав BJT за bandgap). Поне с каквото имаме сега за аналогови приложения под 100 нанометра няма защо да се слиза (дигиталните са друг въпрос, там е малко по-различно и излиза по-евтино да правиш дигиталната логика в по-малка технология заради по-малката площ (площ=цена) и евентуално по-бързо заради по-малкото паразитни кондензатори).

Човек пак се опитваш да ме пускаш по пързалката.Тока на утечка се компенсира донякаде, със съответната технология на производсто,разбира се ако я има.Руснаците когато пуснаха ГЛОНАСС,руските преносими системи ,изхабяваха батерията за нула време.После започнаха да поръчват тайвански чипове по 65нм.а после се включиха други производители.Така че не ми обяснявай че по едрата технология,консумира по-малко, и грее по-малко.По голямата площ на чипа разсейва по-добре топлината,но по-дребната схема работи на по-ниско напрежение,съответно е по-хладна и може да работи на по-голяма тактова честота,при по-малка консумирана енергя.И кой ще ти изгради такава скъпа линия за аналогови чипове?В Китай ги правят в всеки втори гараж

[Пилот]

Аналогови компоненти в чипове (аудио кодеци например) се правят и в 22 нанометра, но това е по други причини и с цел всичко да е на един чип (SoC), отделно независимо от чипа поне PLL ще ти трябва за да генерираш часовника, а това си е сравнително аналогово така или иначе. Консумацията се компенсира не само с намален размер, а и с по-ефективни алгоритми, по-добри вериги (например по-ефективни усилватели ала Class D и хитри идеи които не са задължително навързани със специфичната технология) които могат да ти изкарат два пъти по-добро КПД от нещо старо) и специализирани чипове за пауър мениджмънт които позволяват всеки компонент в едно устройство да върви на оптималното за него напрежение и да се включва/изключва когато трябва. Качествени батерии съобразени със съответния апарат също помагат.

Дигиталната част от 250 нанометра надолу може да се подкарва в стотици мегахерци и от 1 волт напрежение, не виждам какъв е проблемът там. Всъщност една от мерките за намаляване на консумацията на 22нм логика е да се изключи чипа изцяло защото транзисторите текат твърде силно и единствено ако има задача за чипа може да си позволиш да е включен.

Колкото до аудио кодеци примерно (като аналогова чудесия) - правят се масово в момента между 65нм и 350нм за мобилни телефони като китайските фабове не са от най-предпочитаните. Тайван е друго нещо, TSMC например се имат за едни от по-добрите в тези процеси.

Колкото за онази статия - не виждам защо авторът се пени, че TSMC правил тестови чипове - това е напълно нормално, първоначалната инвестиция за фаб би била от порядъка на 2-3 милиарда, няма защо да се прави за малък брой компоненти. На фаб-а се дават само разграфените маски и като си получиш чипа може да се шлифова и снима с електронен микроскоп, да се извади пак схематиката и да се сравни с пратеното за потвърждение. Иначе че всички знаят, какво си направил - така или иначе един чип да изтече ще е достатъчно.

[Angelmr]

Какво разбираш под "старите издържливи процесори"Чисто воената електроника издържа на висока температура и радиация,руснаците нямат такава технология.И се произвежда от други материали от процесорът на твоя компютър,така че по-добре да си издражлив, отколкото бърз.

Не съм специалист в електрониката и не мога да коментирам с подробности. Изпадала ми е от тук и там информация. Да материалите би трябвало да са различни. Според мен като лаик в областта, слоевете трябва да са по-дебели, което автоматично означава използване на старите производствени технологии. С различни материали естествено, но няма защо архитектурата да е различна. Бях чел преди време че интел подарил изкарани от употреба матрици (или производствени линии беше, не помня вече), на НАСА, която ги използва за да си произвежда процесори на базата на издържливи материали (четох за синтетичен сапфир), които да използва за спътниците си предвидени да работят във високорадиационна обстановка. А това директно препраща към ситуация подобна на горната, цивилни технологии (и производствени линии) които вече са прекалено бавни за да се употребяват в търговските продукти, приложени към издържливи материали дефакто правят съвременните контролни компютри в космическата (а защо не и военната) техника.

[bsb]

Не знам как така темата се отнесе към обсъждане на електрониката, но все пак бих предложил да погледнете официалното обяснение за неуспеха на космическата мисия "Фобос-Грунт". Пък вече всеки сам да си го тълкува, както му е изгодно

Между другото, и още повече извън темата, американците имат сериозен проблем с електрониката за оръжията на въоръжение. Може дори да съм пускал връзка тук по въпроса. По закон нямали право да ползват части, които не са произведени в САЩ. И изведнъж се оказва, че трябва да се заменят някакви интегрални схеми на по 30 години, но със същите - а те не се правят от примерно 20 години в Щатите. И съответно се създават условия за фалшиви части, от които вредата е по-голяма, отколкото от китайски или дори севернокорейски , и за контрабанда.

[plamenhk]

Доля российской электроники составляет 0,3% от мирового объема выпуска.

Существует два типа микросхем - специального применения и те, что рассчитаны на гражданский рынок. Первые мы намерены развивать у себя. Будем покупать для этого новое оборудование в рамках федеральных целевых программ, которые ведет Министерство промышленности и торговли. Больших проблем я здесь не вижу, кроме себестоимости продукции.

Ведущие западные компании (Intel, TSMC, ST Electronics и др.) ежегодно вкладывают несколько сотен миллиардов долларов в исследования и разработки. Готовы ли мы инвестировать такие же суммы? Однозначно - нет.

До 70% нашей продукции имеет военное применение, остальное - СВЧ-приборы, компоненты для электротехнического оборудования, аппаратуры связи, радиолокаторов.

По электронным чипам и микропроцессорам для гражданского рынка мы отстали безнадежно: флагман нашей электроники завод “Ангстрем” производит микросхемы с топологией 500-250 нм, а мировой лидер TSMC серийно выпускает 32-нм чипы.
Сейчас предпринимаются две попытки сократить отставание: “Ангстрем-Т” планирует запустить линию 180-130 нм, а конкурирующий зеленоградский завод “Микрон” осваивает технологии 180 нм и - с помощью “Роснано” - 90 нм. Это при том, что в следующем году, я думаю, на Тайване начнут выпускать 24-нм чипы.
К тому же и рентабельность производства в России станет не самой высокой: “Микрон” сможет производить 1500 кремниевых пластин в месяц, а на Тайване ежемесячный объем выпуска одной фабрики составляет 30 тыс. пластин. Золотые это будут пластины, золотое производство! Когда гонка идет за каждый цент, кто захочет покупать дороже, чем это стоит на Тайване?

Интервью гендиректора холдинга "Российская электроника" А.Зверева

http://ecworld.ru/media/intv/rosel/rosel.htm

Няма нужда от коментар.

[Sailor_Malan]

Существует два типа микросхем - специального применения и те, что рассчитаны на гражданский рынок. Первые мы намерены развивать у себя. Будем покупать для этого новое оборудование в рамках федеральных целевых программ, которые ведет Министерство промышленности и торговли. Больших проблем я здесь не вижу, кроме себестоимости продукции.

Прав си, няма нужда.

[plamenhk]

Прав си, няма нужда.

"Убедително", дори по убедително от репликата във филма "Кит", която трябваше да ни убеди че в Черно море живеят китове - "Съветския учен не твърди че в Черно море живеят китове, но не твърди и обратното."

Кит

https://www.youtube.com/watch?v=gHQmOH1LC8Q

[foton11]

Не знам как така темата се отнесе към обсъждане на електрониката, но все пак бих предложил да погледнете официалното обяснение за неуспеха на космическата мисия "Фобос-Грунт". Пък вече всеки сам да си го тълкува, както му е изгодно

Между другото, и още повече извън темата, американците имат сериозен проблем с електрониката за оръжията на въоръжение. Може дори да съм пускал връзка тук по въпроса. По закон нямали право да ползват части, които не са произведени в САЩ. И изведнъж се оказва, че трябва да се заменят някакви интегрални схеми на по 30 години, но със същите - а те не се правят от примерно 20 години в Щатите. И съответно се създават условия за фалшиви части, от които вредата е по-голяма, отколкото от китайски или дори севернокорейски , и за контрабанда.

Еми най-големите предприятия за рециклиране на електроника са в Китай,старата електроника от САЩ се изпраща там за преработка.Само че китайците са тарикати,тестват различните компоненти ,и които са годни ги пращат в склада.Така че повечето "фалшиви" елементи не са съвсем фалшиви,а по скоро употребявани.

[Sailor_Malan]

Извинявай plamenhk не те разбрах защо пусна интервюто след като не си съгласен с констатациите в него? Ако ти отърваше само част ми да беше пуснал само нея