На ГУП НПЦ "Элвис" изготовлены и успешно прошли функциональное тестирование образцы микросхем отечественных сигнальных контроллеров серии "Мультикор" - 1892ВМ4Я (МС-0226G или МЦОС) и 1892ВМ5Я (МС-0226 или ЦПОС-02) с пиковой производительностью около 1.5 млрд. с плавающей точкой в стандарте IEEE752.
Микросхемы 1892ВМ4Я/5Я содержат три процессорных ядра из IP-библиотеки платформы "МУЛЬТИКОР": процессорное RISC-ядро RISCore32 с архитектурой MIPS32 (CPU) и два программируемых ядра с 2SIMD (Single Instructions Multiple Data) архитектурой цифрового сигнального процессора (DSP) с плавающей/фиксированной точкой ELcore-24 (аналогичные использованному в микросхеме 1892ВМ2Я).
Микросхемы содержат встроенные PCI–контроллеры (32бита*66МГц): микросхема 1892ВМ4Я содержит два встроенных PCI–контроллера, а микросхема 1892ВМ4Я – один PCI–контроллер.
Принципиально новым архитектурным решением является внутренняя коммутационная среда процессоров. Все ресурсы микросхем объединяются посредством глобального внутреннего коммутатора AMBA AXI 3, что позволяет преодолеть ограничения традиционных шинных архитектур.
СБИС содержит 3 Мбита внутренней памяти, четыре периферийных SHARC-совместимых линка, последовательные порты, UART.
Новые сигнальные контроллеры имеют рекордную для отечественных процессоров обработки сигналов производительность. Пиковая производительность обеспечиваемая двумя DSP-ядрами, составляет: 1440 млн. оп/с 32-битных операций с плавающей точкой (IEEE 754); 8640 млн. оп/с 8-битных операций с фиксированной точкой; 3840 млн. оп/с 16-битных операций с фиксированной точкой и 1920 млн. оп/с 32-битных операций с фиксированной точкой.
Микросхемы 1892ВМ4/5Я спроектированы специалистами ГУП НПЦ "ЭЛВИС" совместно с центром проектирования "АНГСТРЕМ-М" (топологическое проектирование) и "АНГСТРЕМ-СБИС" (разработка блока PLL).
Изготовлены на зарубежной фабрике по проектным нормам 0.25-мкм. Кристаллы микросхем имеют размеры 12.4*12.6 мм*мм (интеграция – 26 млн. транзисторов) и упакованы в корпус HSBGA 416 с размерами 35*35мм*мм. Потребляемая мощность микросхем - не более 1.8Вт. Кроме того, в микросхеме реализован ряд режимов энергосбережения.
Микросхемы сочетают в себе лучшие качества двух классов приборов: микроконтроллеров и цифровых процессоров обработки сигналов.
Архитектура микросхем по организации потоков данных и инструкций поддерживает уровень производительности на большинстве реальных задач спектрально-корреляционной и фильтровой обработки, обеспечивая для большинства применений в системах ЦОС уровень импортозамещения, соответствующий микросхемам серий мировых лидеров – разработчиков микросхем ЦПОС-TS101 (ADI) и ряда микросхем серий TMS320С67xx (TI).
Для этого в микросхеме имеется многоканальный интеллектуальный контроллер прямого доступа (DMA) с поддержкой режимов самосинхронизации ресурсов микросхемы и 64-разрядный по данным порт внешней памяти со встроенным SDRAM/FLASH/SRAM/ROM контроллером.
Микросхемы функционируют на рабочей частоте 120МГц в составе тестера функционального контроля, что обеспечивает заявленные параметры производительности.
Для программирования микросхемы разработано Инструментальное программное обеспечение MCStudio-ECL, библиотеки прикладных программ (БПФ, фильтрации, сжатия изображений, адаптивной фильтрации и другие), ядро операционной системы LINUX 2.6. Разработаны и тестируются ядро реального времени QNX 6.3 и полный компилятор с языков С и С++.
Все полученные серийные микросхемы линейки отечественных DSP–контроллеров (1892ВМ3Т, 1892ВМ2Я/4Я/5Я) совместимы по программному обеспечению снизу–вверх (код для 1892ВМ3T (МС-12) полностью выполняется на старших микросхемах ряда), что обеспечивает для пользователей комфортный переход с одной микросхемы на другую.
Возможные области использования микросхем:
- Радиолокация и гидроакустика;
- Графические ускорители;
- Связь;
- Сигнальная обработка: БПФ, фильтрация, корреляция, быстрая свертка;
- Управление объектами с использованием высокоточных адаптивных методов;
- Высокоточная обработка данных для малогабаритных мобильных и встраиваемых систем;
- Системы промышленного контроля;
- Мультимедийная обработка изображений (H.264/AVC (CIF), JPEG 2000 и т.д.);
- Мультимедийная обработка звука (MPEG-1 Audio Layer3 [MP3], AMR, WMA, AAC и другие звуковые кодеки) и др.
На базе микросхемы 1892ВМ5Я совместно с партнером ФГУП "НИИ "Субмикрон" в 2006-2007гг. планируется разработка однородной параллельной масштабируемой и реконфигурируемой системы обработки сигналов c производительностью свыше 100 GFLOPs в форм-факторе 6U Compact PCI, поддержанной Serial Rapid IO гиперлинками.
Поставка микросхем и их отладочных комплектов планируется со второго квартала 2006г.
