Электронные компоненты для ремонта и хобби
РадиоЛоцман - Все об электронике

МИЭТ и YADRO открывают лабораторию энергоэффективных систем на кристалле для периферийных вычислений

Новая лаборатория будет создана на базе Института микроприборов и систем управления имени Л.Н. Преснухина НИУ МИЭТ. Лаборатория станет площадкой для совместных разработок молодых специалистов и ведущих индустриальных заказчиков, а результаты ее работы будут содействовать продвижению в сторону обеспечения технологической независимости страны в части проектирования и производства энергоэффективных систем на кристалле.

Команда проекта формируется из научных сотрудников и инженеров, а также выпускников НИУ МИЭТ. Руководителем назначен ведущий инженер и старший преподаватель Института МПСУ Александр Силантьев, а научным руководителем – директор Института МПСУ, доктор технических наук, доцент Алексей Переверзев.

Индустриальными партнерами лаборатории выступают компании YADRO, АО «Микрон» и ООО «НМ-Тех».

Часть команды лаборатории, создаваемой на базе Института МПСУ им. Л.Н. Преснухина
Часть команды лаборатории, создаваемой на базе Института МПСУ им. Л.Н. Преснухина.

Научная деятельность лаборатории

На базе лаборатории будут разрабатываться новые цифровые сложно-функциональные блоки и энергоэффективные системы на кристалле для периферийных вычислений, в том числе с аппаратным ускорением нейросетевых алгоритмов. Разработка будет происходить в плотном взаимодействии с инженерами компании YADRO Microprocessors в рамках совместных образовательных программ. Руководители считают, что благодаря совместным усилиям в лаборатории удастся решить задачи в области оптимизации вычислительных ядер на базе архитектуры RISC-V и проработать подходы к расширению системы команд. «Совсем недавно первая группа студентов приступила к учебе по программе современной разработки сложно-функциональных систем на кристалле, которую мы запустили совместно с НИУ МИЭТ в дополнение к основной магистратуре вуза, – говорит Евгений Максимов, директор по развитию экосистемы и образовательных инициатив YADRO. – Создаваемая лаборатория – логичный следующий шаг, так как настоящий образовательный процесс неотделим от практики: уникальная возможность физически воплотить спроектированное в лаборатории позволяет студентам значительно продвинуться от теоретических знаний к реально работающим решениям».

Сотрудники лаборатории будут искать новые решения, обладающие повышенными характеристиками относительно существующих аналогов для последующего трансфера полученных результатов на промышленные предприятия и их внедрения в серийно выпускаемую продукцию. «Нужно понимать, что не каждое из запущенных поисковых исследований станет основой коммерчески успешного продукта, но совершенно точно послужит мостиком к новым востребованным разработкам. Кроме того, развитие экосистемы архитектурных решений и СФ-блоков в привязке к технологическим возможностям отечественных фабрик позволят сделать их более привлекательными и конкурентноспособными», – говорит доктор технических наук, доцент Алексей Переверзев.

Производителем ряда прототипов и опытных образов в режиме MPW выступит завод «Микрон». «Микрон» и МИЭТ нацелены на прикладные задачи, которые найдут быстрое эффективное применение на рынке. Первый сбор студенческих проектов и запуск производства запланированы на начало 2023 года. Для запуска выбрана технология КМОП-180 нм, оптимальная для всех изделий, которые предполагается изготовить», – отмечает директор по стратегическому развитию АО «Микрон» Карина Абагян.

Что такое RISC-V

RISC-V – это современная открытая процессорная архитектура. Ее использование свободно и бесплатно для всех: начиная от студентов и заканчивая гигантами микроэлектронной индустрии. «Среди всех существующих архитектур (как доминирующих, так и новых) RISC-V всемирно признана как наиболее перспективная и обладающая наибольшим потенциалом развития, – говорит А. Переверзев, который является также и членом правления Альянса RISC-V. – Для разработчиков RISC-V доступны открытые инструменты, ядро Linux поддерживает эту архитектуру, ведутся активные работы по переносу OC Android на RISC-V, также данная архитектура становится основой многих учебных программ и научно-инженерных проектов по всему миру. В МИЭТ мы занимаемся продвижением RISC-V с 2016 года, и в долгосрочной перспективе делаем ставку именно на эту архитектуру».

В то же время лаборатория не ставит перед собой задачи разработать один процессор, который будет применяться в определенных целях. В ходе работы лаборатории для апробации решений проектирования будут создаваться прототипы и опытные образцы как процессоров, так и печатных плат, а также конечных устройств, которые в дальнейшем могут найти свое применение для исследований или разработок в смежных структурных подразделениях.

Для каких компаний микроэлектроники будет необходима данная архитектура

За счет открытости и гибкости RISC-V может использоваться практически везде: начиная от простейших студенческих проектов, заканчивая смартфонами, компьютерами и высокопроизводительным серверным оборудованием как в качестве архитектуры центрального процессора, так и для специализированных ускорителей или сопроцессоров.

В настоящее время наиболее значимой нишей для применения архитектуры RISC-V являются вычислители для встраиваемых систем. Это низкопотребляющие микроконтроллеры устройств интернета вещей, бортовые вычислители, в том числе автомобильные и аэрокосмические, бытовые устройства, современные системы на кристалле.

Образовательная деятельность лаборатории

Студенты МИЭТа получат возможность проходить практику в лаборатории и писать выпускные квалификационные работы под руководством ученых и инженеров, в том числе в рамках совместной с YADRO магистерской программы. Это позволит повысить качество их подготовки для дальнейшего карьерного развития и роста в индустрии, также будут организованы тематические межвузовские соревнования.

«Безусловно, все студенты, которые примут участие в работе лаборатории в ходе прохождения практики, получат статус разработчиков. В случае регистрации прав на интеллектуальную собственность они также будут выступать в качестве авторов, – подчеркивает А.Л. Переверзев. – Мы планируем, что часть результатов деятельности лаборатории будет публиковаться для всех желающих в общий доступ под открытыми лицензиями. Такая модель более характерна для программного обеспечения, однако в последнее время она все чаще применяется и для СФ-блоков. Например, она применяется в проекте PULP Platform в Швейцарской высшей технической школе Цюриха».

По словам научного руководителя лаборатории, для отечественной электроники преимуществом модели свободного распространения результатов является формирование отечественной нишевой экосистемы, которая может в дальнейшем самостоятельно развиваться и дополняться новыми решениями других ученых и инженеров, сокращая время разработки за счет переиспользования результатов. Другие университеты и иные научные организации смогут на базе открытых результатов лаборатории вести собственные исследования и запускать образовательные курсы, повышая качество подготовки кадров.

«Для НИУ МИЭТ важными аспектами свободного распространения части полученных результатов также является формирование бренда университета и шаг к трансформации НИУ МИЭТ в ядро открытого научно-образовательного кластера, что отражено в программе развития университета до 2030 года», – подчеркивает А.Л. Переверзев.

miet.ru

Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя