Російська мікроелектроніка для космосу: хто і що виробляє

  У зв'язку з відомими подіями в новинах з'явилися повідомлення про те, що США заборонили поставки мікроелектроніки для російських супутників і військової техніки.
Такий розвиток подій може негативно вплинути на стан російської аерокосмічної та оборонної промисловості, адже щорічний імпорт електроніки для космічної промисловості становить два мільярди доларів, і це чіпи, критично важливі для працездатності супутників. Деякі чиновники (дивіться статтю за посиланням) вже почали віддаватися паніці і розмовляти про покупку електроніки в Китаї, який нібито налагодив у себе виробництво всього необхідного. Я ж хочу трохи розповісти про те, які мікросхеми розробляються і проводяться для космічної галузі в Росії. Відразу скажу, що цей огляд жодним чином не претендує на повноту і стосуватиметься саме мікросхем (причому кремнієвих), тоді як потреби космосу ними не обмежуються — потрібні ще пасивні компоненти, СВЧ-прилади, силові дискретні елементи і багато-багато іншого, що теж частково імпортується, а частково розробляється і виробляється в Росії. Описати це все — завдання абсолютно непосильне, та й не дуже потрібна, тому що мета цього огляду — не описати все, що є, а показати, що не все так погано, як здається панікерам. Специфіка галузі така, що майже вся дійсно важлива інформація закрита, але дещо цікаве накопати все одно вдалося.
 
Невеликий відступ-нагадування: мікросхеми для роботи в космосі повинні бути стійкими до впливу радіації. Про те, чому це так і як саме радіація впливає на електронні прилади, можна почитати тут і тут .
 
Головна проблема використання імпортних комплектуючих у аерокосмічній і військовій промисловості — те, що ці комплектуючі зазвичай не призначені для роботи в таких умовах (тобто є звичайним ширвжитком, спочатку призначеним для прасок і холодильників). Ця ситуація склалася в дев'яності роки, коли нічого іншого просто не було, а те, що було, варто було більше, ніж розробники космічної апаратури могли собі дозволити. Саме тому терміни активного функціонування російських супутників досі дуже серйозно відстають від американських чи європейських. Наприклад, прекрасний американський бортовий комп'ютер RAD750 (що стоїть на марсохід Curiosity) до Росії не продавали ніколи, а своїх його аналогів в Росії не було до останнього часу. Так що проблема з імпортом виникла не вчора, і вирішувати її почали досить давно. У 2007-му році була прийнята федеральна цільова програма «розвиток електронної компонентної бази і радіоелектроніки» на 2008-2011 роки. Далі фінальний рік програми став 2015-м, і вже скоро ми з вами повинні побачити її результати, якими в тому числі є заміщення імпортних комплектуючих у космічній та оборонній промисловості російськими розробками.
 
Існують списки мікросхем, що підлягають заміщенню, але вони, на жаль, засекречені. У відкритих джерелах можна знайти інформацію (лінк на скачування pdf) про те, що кількість кількість позицій в цих списках — сотні або навіть тисячі (і це тільки мікросхеми, не кажучи про пасивних елементах типу високоточних резисторів, яких ще більше). Ситуація ускладнюється тим, що розробники апаратури в переважній більшості випадків хочуть, щоб їм зробили «точно таке ж, але російське» (тобто мова йде копіюванні зарубіжних розробок аж до пін-сумісності), тоді як список напевно можна скоротити в кілька разів за рахунок розробки набору систем на кристалі, єдиних для всіх розробників і настроюються під потреби конкретних користувачів. Сюди ж ідуть уніфікація інтерфейсів передачі даних (якої зараз немає) та інші досить очевидні заходи. Робота в цьому напрямку, наскільки я знаю, ведеться, але ви ж розумієте, що розробляти бортову апаратуру з нуля може виявитися ще дорожче, ніж розробляти більшу кількість мікросхем, ніж необхідний мінімум.
 
 
Фабрики
Власне огляд розробників і виробників мікросхем для космічної промисловості (і частково військової, так як вони досить сильно взаємопов'язані) варто почати з виробництв, тому що їх у Росії істотно менше, ніж розробників, і саме в цій області відставання від закордону катастрофічний. Я не буду детально зупинятися на фабриках з проектними нормами більш полумікрона, тому що вони безнадійно застаріли, і якісь нові розробки на них ведуться хіба що від безвиході. Проте, на них робиться дуже багато всього, в першу чергу — мікросхеми малого ступеня інтеграції, силова електроніка, СВЧ і т.д. А ось заводів з більш-менш сучасними проектними нормами всього чотири.
ЗИ Ось тут , до речі, можна почитати відвернений від космосу погляд дворічної давнини.
 
 Зеленоградский завод «Мікрон» (ось пост з красивими картинками) заявляє на своєму сайті наявність технологій:
1) 180 нм об'ємна технологія з EEPROM — вже добре відома розробникам технологія, на якій працюють практично всі, хто має таку можливість. По ній же зроблені, наприклад, чіпи для квитків московського метро. Наявність EEPROM корисно для таких застосувань, як вбудовуються мікроконтролери, потрібні не тільки для космосу, а й для «цивільних» застосувань. Дизайн-кити доступні розробникам.
2) 250 нм кремній на ізоляторі (КНІ) — за цією технологією вже ведуться окремі розробки, але про готових продуктах я ще не чув. Технологія, мабуть, являє собою частковий порт 180 нм на пластини кремнію на ізоляторі. Дизайн-кити доступні розробникам.
3) 180 нм КНІ — заявлена ​​2012-м роком, на практиці про неї вже досить давно нічого нового не чути. Тобто вона в розробці, але коли саме буде готова для проектування — не дуже зрозуміло. У всякому разі, я ніде не знайшов такої інформації.
4) 90 нм об'ємна. Зовсім недавно «Мікрон» ліцензував у Cadence софт для фізичної верифікації для цієї технології. Ніяких згадок про конкретні розробках по ній поки знайти не вдалося, тільки загальні слова про те, що вони ведуться.
5) Зовсім недавно в новинах з'явилися згадки технології 65 нм, але там все поки що на рівні тестових кристалів. Серійне виробництво обіцяють вже цього року .
 
Важлива річ, яку варто відзначити — це цитата з мікроновского сайту: «Постачальниками обладнання і матеріалів, партнерами по створенню інфраструктури виступили більше 50 компаній з 12 країн світу». Це те, що частенько упускають, кажучи про подолання заборони імпорту на вітчизняному виробництві — величезна кількість запчастин та витратних матеріалів теж імпортується, і заборона на їх імпорт може бути ефективніше заборони імпорту готових мікросхем. Сподіваюся, що цього не трапиться найближчим часом, і що знайдуться гроші і ресурси на те, щоб організувати виробництво расходников в Росії.
 
 «Ангстрем» (і «Ангстрем-Т»), Зеленоград
1) 1,2 мкм кремній на сапфірі (КНС) — технології тисячі років, але вона досі затребувана (мабуть, консервативними військовими замовниками для мікросхем з високою радіаційною стійкістю, для яких надійність і перевірені рішення важливіше їх своєчасності).
2) 0,6 мкм, об'ємний кремній, кремній на сапфірі, кремній на ізоляторі, можливість виготовлення EEPROM, BiCMOS, IGBT. Мабуть, хороший процес для силової електроніки.
3) «Створювані» технології з проектними нормами 350-250 нм.
4) «Створювані» технології з проектними нормами 130, 110 і 90 нм.
Історія «створення» технологій на «ангстремах» довга, важка і поки не рвало. Процес та обладнання 130 нм були куплені у AMD, 90 нм — у IBM. Щороку вже років п'ять говорять, що ось-ось все буде, але поки що ніяк.
 
З приводу радіаційної стійкості на сайті «Ангстрема», до речі, написаний добірний марення на тему того, що їх кремній на сапфірі — єдиний підходящий техпроцес в Росії і що практика показала неможливість виготовлення радіаційностійких схем на технологіях менше 250 нм. Подивимося, що буде, коли вони запустять 130 і 90 нм :-) Фізику навряд чи вивчать, а от наявність практики виробництва може позитивно позначитися на розумінні того, що в штатах чіпи для космосу вже проектують на 45 нм, а в Росії — на 65 (правда зарубіжному) .
 
 НДІ системних досліджень РАН, Москва
Фабрика НИИС РАН знаходиться на території Курчатовського інституту в Москві і володіє технологіями з проектними нормами 500, 350 і 250 нанометрів на пластинах об'ємного кремнію і КНІ. Спочатку не призначена для багатосерійного виробництва і позиціонується як «дослідницька фабрика Академії наук». Більшість вироблених тут мікросхем розроблені самим НИИС, однак фабрика працює і з зовнішніми замовниками, наприклад, з воронезьким НІІЕТ, який виробляє тут свої радіаційностійки мікроконтролери.
Інших подробиць немає, а останні відкриті публікації про фабрику датуються мало не часом її відкриття.
 
 «Інтеграл», Мінськ
Мінський «Інтеграл» вважається нашими військовими і іншими інстанціями вітчизняним підприємством з усіма витікаючими обставинами. Цікаво, чи не так?
Основні технології «Інтеграл» — старі, з проектними нормами 0,8 мкм і більше, однак в останні кілька років білоруси самостійно спроектували і запустили технології 0,5 і 0,35 мкм на об'ємному кремнії і КНІ. У них всього три металу (що мало для мікропроцесора), проте «Інтеграл» розробляє на них мікросхеми SRAM з ємністю 1 Мбіт і високою радіаційною стійкістю, а також аналогові мікросхеми.
У доповідях з наукових конференцій фігурують також технології 0,18 мкм і 0,5-0,25 мкм BiCMOS, флеш-пам'ять (єдина на території СНД?) І FRAM.
Переважна більшість (якщо не всі) розробок на своїх технологіях «Інтеграл» веде самостійно.
 
На цьому все. Виглядає трохи сумно, не знаходите? Так, радіаційностійки електроніці для космосу не завжди потрібні такі ж проектні норми, як звичайною, і відставання в кілька поколінь не дуже страшно (марсохід Curiousity на 250 нм прекрасно працює), але все ж нові радстойкіе процесори BAE systems розробляються за технологією 45 нм, а у нас поки що до промислового освоєння 90 нм справа не дійшла. З іншого боку, ще п'ять років тому практично нічого цього не було, а сьогодні у російських заводів є цілком реальні можливості забезпечити космонавтику мікроелектронікою власного виробництва.
 
 
Розробники
Тепер про розробників. Їх набагато більше, ніж виробників, але до недавнього часу було нормальною практикою виготовляти розроблені в Росії мікросхеми де-небудь за кордоном, наприклад, на Тайвані (TSMC), в Німеччині (XFAB) або в Ізраїлі (Tower). У часи, коли нічого кращого 0,8 мкм в Росії не було, на це закривали очі навіть військові, вважаючи, що «розроблено в Росії» = «російське». Зараз часи дещо змінилися, і російські розробники все більше виготовляють свої продукти на «Мікрон» (тобто там не тільки чіпи для метро роблять).
 
Необхідно також відзначити той факт, що переважна більшість російських розробників мікроелектроніки так чи інакше зав'язані на бюджетні гроші і великі замовлення, особливо космічні або військові, а суто комерційних замовлень небагато. З іншого боку, істотну частку прибутку декількох підприємств (наприклад «ВЗПП-Мікрон» і «Ангстрема») складає експорт. Втім, я відволікаюся від основної теми огляду, так що обмежуся зауваженням, що представлені нижче продукти — це далеко не все, що виробляється, а для багатьох компаній космічна тематика не є основною.
 
 «Міландр», Зеленоград
ЗАТ ПКК «Міландр», що базується в Зеленограді — компанія з двадцятирічної історією і, що більш важливо для нас, з самим докладним серед всіх російських мікроелектронних компаній сайтом. На ньому вдалося знайти ось що:
 1645РУ2Т — статичне ОЗУ (SRAM) ємністю 64 Кбіт. У серійному виробництві з 2008 року.
 1645РУ5У — статичне ОЗУ (SRAM) ємністю 4 Мбіт. ОКР закінчується в 2014 році.
Судячи по роках випуску, перша мікросхема випускається на якийсь зовсім старою технологією, другий — 180 нм (напевно на «Мікрон»).
За посиланням (обережно, трафік) можна знайти фотографії радіаційностійки 8-бітного мікроконтролера 1886ВЕ10 (аналог PIC17), інформації про який на сайті чомусь немає.
Технологія — мікроновскіе 180 нм, по радстойкості повний фарш з кільцевих транзисторів і многотранзісторних запам'ятовуючих елементів. Точних даних у відкритому доступі немає, але мікросхема з такими методами захисту повинна витримувати ядерний вибух, не те, що довготривалий політ у космосі.
1645РТ2У — одноразово програмований ПЗУ (antifuse) ємністю 256 кбіт. ОКР зданий в 2013 р.
 Ось тут можна подивитися, як вона виглядає. Проектні норми, судячи з Розтин кристалу, 680 нм.
  5576РТ1У — одноразово програмований ПЗУ (antifuse) ємністю 1 Мбіт. ОКР зданий в 2013 р. Проектні норми, швидше за все, 180 нм (технологія «Мікрона»).
 
Для інших мікросхем «Міландра» радіаційна стійкість не заявлена, проте наприклад в новинах на сайті можна знайти таку строчку: «Оновлені параметри стійкості до спецфакторам для мікросхеми 1310ПН1У (значно покращені)». 1310 — це індуктивний перетворювач живлення, для якого радіаційна стійкість не заявлена. Якщо всі мікросхеми, що поставляються з п'ятої прийманням, мають хоча б якусь стійкість до радіації, то у «Міландра» є ще досить широкий набір мікросхем інтерфейсів, управління живленням і АЦП / ЦАП.
 
Перспективна розробка «Міландра» — їх перший радіаційностійки і сбоеустойчівий мікропроцесор. Він поки що не має власного позначення і презентується на різних конференціях під ім'ям «Обробка-13 ». (Посилання на скачування pdf) За посиланням — презентація про устрій процесора і його проектуванні в частині забезпечення радіаційної стійкості. Там є цікаві і спірні рішення, але виглядає вражаюче (за винятком спільної роботи ядер, мабуть).
Процесор — двоядерний ARM Cortex-M4F з режимами роздільної роботи ядер і апаратним дублюванням. Тактова частота — 100 МГц, SRAM 32 кбайт, ПЗУ 128 кбайт, широкий набір інтерфейсів і аналогової периферії.
Вироблятися «Обробка-13» буде на німецькій фабриці XFAB.
 
 НВЦ «Елвіс», Зеленоград
«Елвіс» нині активно просуває власну продукцію в космічну галузь, активно співпрацюючи з заводом «Мікрон» в частині технології і з НДІ «субмікронного» в частині виробництва космічної апаратури. Також «Елвіс» бере участь у міжнародній робочій групі з розробки стандарту передачі даних SpaceWire, на який в найближчій перспективі переходить Європейське космічне агентство і, можливо, Роскосмос.
Пробна ластівка «Елвіса» в частині аерокосмічних застосувань — мікросхема пам'яті 1657РУ1У (SRAM 4Мбіт), виготовлена ​​з зарубіжної технології 250 нм.
Не хотілося б язувати, але на докладної сторінці з інформацією про мікросхемі (побільше таких би) в параметрах радіаційної стійкості можна знайти ось що: «сумарна накопичена доза 330 крад, КТЗ 500 крад», а в параметрах, записаних у факторах згідно ГОСТ (внизу таблиці), цифра інша. Яка саме — не скажу, тому що цей ГОСТ — секретний, на відміну від аналогічних стандартів наших американських заклятих друзів. Крім того, ходять чутки, що випробування першого мікросхем проводилися з якихось спеціально навченим методикам, так що в тому, що все працює дійсно добре, є деякі сумніви.
 
 1892ВМ8Я — двоядерний процесор з ядром загального призначення (сумісно з MIPS-32) і ядром цифрової обробки сигналів. Тактова частота 80 МГц, 480 MFLOPs при обчисленнях з плаваючою точкою, широкий набір інтерфейсів — разом досить серйозна машина виходить. Технологія, як і попередньої схеми пам'яті, 250 нм КМОП (зарубіжна).
Зараз «Елвіс» розробляє кілька аналогічних процесорів на мікроновскіх технологіях 180 нм і 250 нм КНІ, але результати ще не пішли в серію. Розроблюваний комплект мікросхем «Мультіборт» був днями представлений на виставці «Нова електроніка», а на сайті «Елвіса» я знайшов ось цей документ (посилання на скачування pdf)
У комплекті позначено понад двадцять мікросхем з роком початку випуску аж до 2014-го: мікропроцесори, АЦП, контролери зовнішніх пристроїв і комутатори, що дозволяють повністю організувати мережу передачі даних на борту космічного апарату.
Після відпрацювання рішень на закордонних фабриках «Елвіс» робить всі перспективні мікросхеми повністю в Росії на «Мікрон» (проектні норми 180 і 90 нм).
 
 НИИС РАН, Москва
НДІ системних досліджень Російської академії наук (НИИС РАН) має найбільший досвід серед російських розробників процесорів для космосу (з 2001 року) і випускає серію мікропроцесорів з системою команд «комдив» (що має певну схожість з MIPS32). (Посилання на вікіпедію, читати джерела внизу сторінки).
5890ВЕ1Т (КОМДІВ32-С) — 32-бітний мікропроцесор з вбудованим інтерфейсним контролером, 33 МГц, технологія 500 нм КНІ. Судячи з відкритими джерелами, давно й успішно літає в системах управління космічних апаратів.
5890ВМ1Т (комдив-32Р) — 32-бітний мікропроцесор з підвищеною стійкістю до одиночних збоїв. 33 МГц, 500 нм КНІ. Ось стаття про нього в американському науковому журналі Transactions on Nuclear Science
5890ВГ1Т — двоканальний інтерфейсний контролер інтерфейсу MIL-STD-1553.
1900ВМ2Т (Резерв-32) — 32-бітний мікропроцесор з апаратним троірованіем на рівні складових частин ядра і захистом від одиночних збоїв. Тактова частота 66 МГц, технологія 350 нм.
Статичне ОЗУ (SRAM) 1 Мбіт, час звернення 30 нс. Технологія КНІ 350 нм.
Чотири процесора, зазначених вище, виробляються серійно, а на 2014 і 2015 заявлено початку випуску ще чотирьох процесорів.
1907ВМ014 — 32 біта, частота 100 МГц, технологія 250 нм. На кристалі системний контролер, SpaceWire, Ethernet і інтерфейс MIL-STD-1553.
1907ВМ038 — 32 біта, частота 125 МГц, технологія 250 нм. На кристалі інтерфейси SpaceWire і Serial RapidIO.
1907ВМ044 — 32 біта, 66 МГц, 250 нм, вбудований системний контролер, троірованіе ядер і підвищена стійкість до одиночних збоїв, SpaceWire.
1907ВМ028 — 64 біта, 150 МГц, 250 нм, вбудований системний контролер, два рівня кеш-пам'яті (у решти — один), Serial RapidIO, Ethernet.
У всіх процесорів НИИС, виконаних на технології КНІ, стійкість до повної поглиненої дози, достатня для космічних застосувань, відсутня тиристорний ефект, а також застосовані (у всіх, крім 5890ВЕ1Т) спеціальні заходи для підвищення стійкості до одиночних збоїв (коди Хеммінга в кеш-пам'яті, спеціальні комірки SRAM, апратних троірованіе на рівні складових блоків ядра процесора).
Крім того, у НИИС є ще ось такий ДКР: «Розробка 128-розрядного високопродуктивного мікропроцесора на структурах КНС / КНІ 0,25 мкм, сумісного з архітектурою комдив, для систем цифрової обробки сигналів», шифр «Схема-10». Тобто це вже не 32 або 64 біта, а цілих 128. Робота розпочата в 2012-му році.
 
 НТЦ «Модуль», Москва
 «Модуль» виробляє DSP процесори з власної оригінальною архітектурою та обчислювальні модулі на основі своїх і чужих процесорів, у тому числі для космічних застосувань.
Головна власна мікросхема «Модуля» DSP Neuromatrix (Л1879ВМ1). Тактова частота 40 МГц, технологія 0,5 мкм (Samsung).
Мікрозборка 2605ВГ1Т — логіка і приймач інтерфейсу MIL-STD-1553 з вбудованою пам'яттю.
1895ВА1Т — логічна частина контролера каналу інтерфейсу MIL-STD-1553
1879ВА1Т — інтерфейсний контролер для зв'язку обчислювального процесора з інтерфейсом MIL-STD-1553
 
 ніім «Прогрес», Москва
 ніім «Прогрес» є одним з головних розробників приймачів і передавачів ГЛОНАСС.
5512БП2Ф — система на кристалі з мікропроцесорним ядром і базовим матричним кристалом, програмованим під потреби користувача. Технологія 180 нм («Мікрон»), робоча частота процесора 150 МГц, арифметичного співпроцесора 50 МГц. Процесорний ядро ​​- «Кварк» компанії КМ211
«НВІС з МП ядром РНК Алмаз-9» — той же самий набір периферії з іншим ядром і на технології КНІ 240 нм («Мікрон») для підвищення радіаційної стійкості. Завершення ОКР в 2014 році.
 
 Дизайн-центр «Союз», Зеленоград
 ДЦ «Союз» розробляє аналого-цифрові базові матричні кристали на базі «мікроновской» технології КНІ 0,24 мкм. Завершення ОКР намічено на 2014 і 2015
5400БК1Т, 5400БК2У — загального призначення. 110К цифрових вентилів, 50к «аналогових» транзисторів, 56 ОУ, 56 компараторів, 6 АЦП, 6 ЦАП, джерело напруги та інші блоки
5400ТР014 — прецизійний. 110К цифрових вентилів, 10к «аналогових» транзисторів, 3 — ОУ, 2 АЦП, 2 ЦАП, 2 ПВЗ, джерело напруги і т.д.
P.S. Базовий матричний кристал — це мікросхема з базових осередків без кількох верхніх шарів металізації, за допомогою яких комірки можна з'єднати за потрібне замовнику чином. Такий собі допотопний аналог ПЛІС. Досі затребувані, що характерно.
 
 НПК «Технологічний центр» МІЕТ, Зеленоград
 НПК «Технологічний центр» МІЕТ працює з «Мікрон» і має власну фабрику з проектними нормами 1,5 мкм, на якій вони успішно роблять радіаційностійки мікросхеми малого ступеня інтеграції і базові матричні кристали, а також полузаказних НВІС на основі цих БМК — контролери інтерфейсів, зовнішніх пристроїв, приймачі і т.д.
 
 «Мультіклет», Єкатеринбург
Уральська компанія «Мультіклет» , яка розвиває власну оригінальну процесорну архітектуру, анонсувала вихід в 2015-му році радіаційностійки чотириядерного мікропроцесора. Інших подробиць поки що немає, виробництво, наскільки я розумію, планується за кордоном. Пост про існуючі процесорах — ось .
 
 КТЦ «Електроніка», ВЗПП-С, ВЗПП-Мікрон, Воронеж
Воронезькі підприємства — оскільки величезного колись НВО «Електроніка» і Воронезького заводу напівпровідникових приладів (ВЗПП). Його окремі частини продовжують працювати і зараз, але розділити, хто чим займається, досить складно, тому що інформації дуже мало, а дані в даташітах частково перетинаються. Щоб не розпорошуватися, перерахую три підприємства — КТЦ «Електроніка» і дві інкарнації Воронезького заводу напівпровідникових приладів — ВЗПП-С (с — це складання) та ВЗПП-Мікрон .
Основну продукцію всіх трьох підприємств складають ПЛІС і мікросхеми малого ступеня інтеграції. З другими все більш-менш ясно: це вироблені, напевно, ще з радянських часів (на відповідних проектних нормах) дискретні елементи силової електроніки та логічні мікросхеми серій 1504, 1505 і т.д. Дивно, але факт: основна стаття доходів ВЗПП-Мікрон, судячи з мікроновскому сайту — це експорт, а сайт самого ВЗПП-Мікрон взагалі англомовний.
З ПЛІС все цікавіше, тому що вони очевидно призначені для імпортозаміщення продукції компанії Altera, з якою вони програмно сумісні. Розробляє їх, судячи з усього, КТЦ «Електроніка».
 Ємність двох позначених на сайтах ПЛІС становить 50к і 200к вентилів, виробляються вони на німецькій фабриці XFAB. Ще кілька ПЛІС, стійких до впливу радіації зараз розробляється на базі технологій «Мікрона».
 
 НІІЕТ, Воронеж
Ще одне воронезьке підприємство, що працює для космічної промисловості — ВАТ «НДІ Електронної техніки» (НІІЕТ ).
НІІЕТ розробляє широкий набір мікроконтролерів (8-біт MCS-51, AVR, 16-біт MCS-96, C166), DSP (аналоги Texas Instruments), АЦП / ЦАП та інших. Виробництво, судячи по заявлених можливостям підприємства — на XFAB.
У каталозі підприємства три радіаційностійких мікросхеми:
1830ВЕ32У/1830ВЕ32АУ — 8 біт, 12/16 МГц, 256 байт ОЗУ (апаратно троірованного!), ПЗУ немає, функціональний аналог Intel 80C51FA
1874ВЕ05Т — 16 біт, 20 МГц, 488 байт SRAM, функціональний аналог Intel 196
Всі радіаційностійки мікросхеми, на відміну від звичайних аналогів, виробляються в Росії, на фабриці НИИС РАН за технологією 0,5 мкм КНІ.
У таблиці перспективних радіаційностійких разработкок на найближчі два роки майже десяток позицій, найцікавіші з яких — сімейство ЦАП, два DSP і мікропроцесор з архітектурою SPARC (аналог широко застосовуваних як у Європі, так і в Росії процесорів LEON3, поставки яких до Росії зовсім недавно припинилися ). Дивно речі те, що цей процесор робить НІІЕТ, а не наприклад Московський центр SPARC-технологій (МЦСТ). Мабуть досвід проектування радстойкіх виробів виявився важливішим досвіду проектування SPARC.
 
І останнє підприємство у списку — мінський завод «Інтеграл»
У лінійці продукції спеціального призначення «Інтеграл» — статична і динамічна пам'ять (найбільша — 1 Мбіт, як SRAM, так і ПЗУ), невеликі мікроконтролери, інтерфейсні мікросхеми, БМП і ПЛІС, а також силові та дискретні прилади. Переважна більшість — на старих технологіях. Ось пара прикладів:
1655РР1Т — 256 кбіт флеш-пам'ять, час вибірки 150 нс, час запису 10 мс.
1659РУ1Т — SRAM 256 кбіт, час вибірки 50 нс. КНІ технологія.
1666РЕ014 — FRAM 1 Мбіт.
1881ВГ4Т — 8-бітний мікроконтролер (AVR) з вбудованою флеш-пам'яттю, SRAM і аналогової периферією. Тактова частота 4 МГц.
1880ВЕ1У — 8-бітний мікроконтролер (MSC-51) з вбудованим 10-бітними АЦПю Тактова частота 24 МГц.
1451БК2У — аналоговий базовий матричний кристал.
5577CX3T — одноразово програмована ПЛІС на 2000 еквівалентних вентилів.
 
 
Висновки
Все не так погано, як здається (і як могло б бути). Робіт зі створення вітчизняної електроніки для військових і космічних застосувань йде багато, і обійтися без американських чіпів в осяжній перспективі цілком можна.
Відстаємо все одно сильно, хоча і не так катастрофічно, як у «звичайній» мікроелектроніці. Зараз, правда, питання ставиться не про те, щоб наздогнати і перегнати, а про те, щоб не залишитися біля розбитого корита. Питання, правда, все ще не пусте, бо якщо хто-небудь по той бік кордону здогадається закрити поставки не готових чіпів, а витратних матеріалів для заводу «Мікрон» — ось тоді-то все і накриється мідним тазом.
Ситуація ускладнюється тим, що споживачі електроніки не хочуть переходити на вітчизняні розробки (і їх можна зрозуміти, бо, на жаль, за якістю і особливо з техпідтримки та документації російські розробки поруч не лежали з імпортними), а коли переходять — хочуть отримувати копії, що сильно роздуває кількість мікросхем, які треба розробити. Для того, щоб російські розробники мікросхем змогли забезпечити розробників бортових систем всім необхідним, потрібно ще дуже багато працювати.
 
 
Постскриптум
На цьому можна завершити огляд, але у мене є невеликий постскриптум щодо того, що ще чекає нас в найближчі роки. Переважна більшість робіт, представлених в огляді, фінансуються з бюджету, а значить інформацію можна знайти на сайті держзакупівель. Якщо погуглити його на предмет роботи під назвою «Обробка-13», то знайдеться вкрай цікавий документ від травня 2012-го року (посилання на скачування файлу).
У ньому дуже багато всього цікавого, наприклад закритий конкурс департамент промисловості звичайних озброєнь боєприпасів і спецхімії, де у робіт немає формулювань, а є тільки назви. Є там робота «Розширені експериментально-морфологічні та медичні дослідження композиційних кістковопластичних матеріалів для ефективної регенерації кісткової тканини» і є кілька десятків робіт з радіаційностійки елементній базі, які повинні закінчитися в 2014-м і 2015-му роках. І це, нагадаю, одна держзакупівля за травень 2012.
 
Нас цікавлять лоти закупівель 110/11-ФЦП1-12.04ок, 111/11-ФЦП1-12.04ок, 112/11-ФЦП1-12.04ок, 117/11-ФЦП1-18.04ок.
 
ОКР «Розробка радіаційно-стійкої РНК, що реалізує збої і відмовостійкий 32-розрядний RISC-процесор з резервуванням на кристалі і набором інтерфейсів», шифр «Обробка-10».
ОКР «Розробка радіаційно-стійкої трьохядерний мікросхеми сигнального мікропроцесора з шістьма портами SpaceFibre», шифр «Обробка-11». Бачимо SpaceFibre — говоримо «Елвіс»
ОКР «Розробка високопродуктивного 32-розрядного процесора архітектури SPARC V8 з підвищеною стійкістю до СВВФ, чотирма портами SpaceFibre, двома портами CAN 2.0 B, інтегрованими контролерами PCI 2.2, Ethernet і USB 2.0», шифр «Обробка-12» — а ось і LEON від НІІЕТ.
ОКР «Розробка спецстойкого 32 розрядного RISC процесора на основі архітектури ARM для апаратури спецстойкой телеметрії, бортового обчислювача, радіолокаційного коректора систем автономної навігації КМОП-КНІ з проектними нормами 0,25… 0,3 мкм», шифр «Обробка-13» — це « Міландр », про процесор я писав вище.
ОКР «Розробка радіаційно-стійкого DSP-мікроконтролера для керування електроприводом», шифр «Обробка-14» — ось це, здається, НІІЕТ.
ОКР «Розробка комплекту радіаційно-стійких НВІС для побудови апаратури КІС, телеметрії службових систем космічних апаратів», шифр «Обробка-15».
ОКР «Розробка та виготовлення на вітчизняному виробництві мікросхем спецстойкого масочного ПЗУ ємністю 8… 16 Мбіт», шифр «Зарубка-6».
ОКР «Розробка та виготовлення на вітчизняному виробництві радіаційностійки НВІС СОЗУ інформаційною ємністю 4 Мбіт з підвищеною швидкодією», шифр «Зарубка-8».
ОКР «Розроблення і освоєння БІС ОЗУ з сегнетоелектричними (FRAM) елементами пам'яті ємністю до 1 Мбіт», шифр «Зарубка-9». Ого яка. Цікаво, хто робить? Сегнетоелектрики взагалі не сприйнятливі до радіації і можуть працювати в космосі дуже довго. Шкода тільки, що дуже повільно.
ОКР «Розробка 128-розрядного високопродуктивного мікропроцесора на структурах КНС / КНІ 0,25 мкм, сумісного з архітектурою комдив, для систем цифрової обробки сигналів», шифр «Схема-10». Комдив — це НИИС.
ОКР «Розробка конструктивно-технологічного базису і бібліотеки стандартних елементів з технологічними нормами 0,25 мкм КНІ, що забезпечує досягнення екстремальних рівнів радіаційної стійкості не менше 6Ус», шифр «Схема-12».
ОКР «Розробка СФ-блоків серійно випускаються мікропроцесорів і мікроконтролерів серій 1867, 1830, 1874 для радіаційно-стійкої КНІ технології», шифр «Схема-13». Це контролери НІІЕТ, копії интеловских. Значить будуть робити на «Мікрон» або в НИИС радстойкіе версії.
ОКР «Розробка енергонезалежною радіаційно-стійкої одноразово програмованої користувачем логічної матриці ємністю 30-50 тис.вентілей», шифр «Алмаз-5».
ОКР «Розробка ряду радіаційно-стійких БМК: БМК-400 і БМК-1000», шифр «Алмаз-6». Це дизайн-центр «Союз» майже напевно. Ті самі два БМК вище.
ОКР «Розробка ряду радіаційно-стійких БІС цифрового синтезатора частоти», шифр «Цифра-16».
ОКР «Розробка мікросхеми аналогового ключа із смугою частот не менше 1… 2 ГГц», шифр «Цифра-17».
ОКР «Розроблення і освоєння спецстойкіх DC-DC перетворювачів напруги», шифр «Харчування-7». А ось два приклади, дуже далеких від мікропроцесорів. Тобто розробляється і інша елементна база, що дуже добре.
ОКР «Розробка радіаційно-стійкого квадратурного модулятора для діапазону робочих частот 30-40ГГц», шифр «Висотка-13».
ОКР «Розробка потужних радіаційно-стійких швидкодіючих СВЧ перемикачів, модуляторів, фазовращателей і захисних пристроїв на pin-діодах на SiC для дм-і см-діапазонів довжин хвиль», шифр «Висотка-14».
ОКР «Розробка модельного ряду спеціалізованих НВІС для застосування в уніфікованих вузлах службової апаратури КА», шифр «Схема-11». Це не «Мультіборт» чи що?
ОКР «Розробка серії оптоелектронних приладів, призначених для експлуатації в екстремальних умовах, на основі широкозонних напівпровідникових структур, багатошарових гетероструктур та їх сполук», шифр «Оптрон-4». Ось таке зовсім не знаю хто робить, в огляді вище точно немає. Може бути «Світлана»? www.svetlanajsc.ru/index.php/ru/
ОКР «Розробка сложнофункціональной НВІС 16-розрядного мікроконвертера з вбудованою апаратною реалізацією алгоритмів кодування / декодування інформації», шифр «Складність-12».
ОКР «Розробка комплекту НВІС типу« система на кристалі »для навігаційного приймача Глонасс / GPS з низьким енергоспоживанням», шифр «Складність-13». Це майже напевно ніім «Прогрес».
ОКР «Розробка комплекту мікросхем управління взривательних пристроями малокаліберних боєприпасів», шифр «Складність-14». А от чисто військова розробка.
ОКР «Розробка мікросхеми контролера периферійних інтерфейсів КПІ-2 для багатоядерних мікропроцесорів з архітектурою« Ельбрус »з сумарною пропускною здатністю введення / виведення не менше 16 Гбайт / с», шифр «Процесор-8».
МЦСТ і їх власна архітектура «Ельбрус». До космосу відношення не має, але потрапило в ту ж саму програму закупівель.
 
На цьому, мабуть, все.
  
Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.