УНИТЕРА представляет уникальные технологии от отечественного производителя – компании ОАО «Мультиклет». Микропроцессор MultiClet R1 спроектирован на базе мультиклеточной архитектуры, единственной универсальной архитектуры, в которой принципиально возможна динамическая реконфигурация процессора в ходе решения потока задач, что дает возможность клеткам ядра заниматься одновременно решением разных задач и менять конфигурацию вычислительных ресурсов во время выполнения задачи.
Схема управления потоками заранее, до начала выполнения задачи, задается программистом, при этом в процессе вычислений для выполнения конкретной задачи программистом могут быть задействованы 1, 2, 3 или 4 клетки, в то время как незадействованные клетки могут выполнять другие задачи. Например, одна клетка занимается управлением, три вычислением, затем назначение клеток может быть изменено. Теперь две клетки занимаются управлением, две вычислением и т.д. Таким образом, данный процессор за счет динамической реконфигурации способен заменить до 4-х обычных контроллеров, что экономически целесообразнее, так как это позволяет уменьшить стоимость компонентов и добиться экономии места на плате. Любая программа может быть выполнена на любом количестве клеток без перепрограммирования.
Общие технические характеристики MCp042R100102:
- Ядро: MCp042R1;
- Количество клеток: 4;
- Архитектура: мультиклеточная;
- Тип корпуса: LQFP-256 28×28 мм;
- Тех. процесс: 0.18 мкм;
- Разрядность: 32/64 бит;
- Тактовая частота: 100 МГц;
- PLL (вход. частота 8-16 МГц): есть;
- Производительность: 2.4 Гфлопс;
- Память данных: 256 КБ;
- Память программ: 256 КБ;
- Напряжение питания:
- ядра: 1.8 В
- периферии: 3.3 В;
- Максимальное энергопотребление (на FFT): 0.6 Вт;
- Энергопотребление на смеси 75% DMAC+25% ADD (Typical Sine Wave Data Switching): 0.4 Вт;
- Блок вычислений чисел с плавающей запятой (двойной точности IEEE – 754 FPU): есть;
- ЦАП: 125000 преобр./с, 12 бит;
- АЦП: 2×4 канала: 48000 преобр./с, 16 бит.
Схема функционирования процессора MultiClet R1
Программное обеспечение
Процессор MultiCletR1 поддерживается следующим основным программным обеспечением, находящимся в открытом доступе на сайте компании:
- ассемблер;
- Си препроцессор;
- функциональная модель;
- Си компилятор С89;
- библиотеки;
- отладчик;
- Среда разработки;
- OC FreeRTOS.
Энергопотребление
Динамическая реконфигурация снижает энергопотребление. Ниже приведены некоторые оценки по энергопотреблению при работе различного числа клеток при регулировании частоты PLL.
|
На задаче БПФ (FFT)
|
На смеси 75% DMAC + 25% ADD
(Typical Sine Wave Data Switching) |
||
|
60 МГц:
|
0 клеток - 183 мА
(0.183 мА * 1.8 В = 0.33 Вт) 1 клетка - 230 мА (0.41 Вт) 4 клетки - 348 мА (0.63 Вт) |
60 МГц:
|
0 клеток - 150 мА
( 0.15 мА * 1.8 В = 0.27 Вт) 1 клетка - 195 мА ( 0.35 Вт) 4 клетки - 210 мА (0.38 Вт) |
|
30 МГц:
|
0 клеток - 102 мА (0.18 Вт)
1 клетка - 128 мА (0.23 Вт) 4 клетки - 191 мА (0.34 Вт) |
30 МГц:
|
0 клеток - 75 мА ( 0.13 Вт)
1 клетка - 97 мА ( 0.17 Вт) 4 клетки - 105 мА (0.19 Вт) |
|
8 МГц:
|
0 клеток - 38 мА (0.07 Вт)
1 клетка - 45 мА (0.08 Вт) 4 клетки - 63 мА (0.11 Вт) |
8 МГц:
|
0 клеток - 20 мА ( 0.04 Вт)
1 клетка - 26 мА ( 0.05 Вт) 4 клетки - 28 мА (0.05 Вт) |
Отладочные комплекты
На данный момент уже разработана отладочная плата под процессор MultiClet R1. Она устанавливается на универсальную плату LDM-HELPER-MCP042RQ256. Подобный комплект представляет собой мультиплатформенную систему проектирования.
Также возможна установка модулей расширения на отладочные комплекты с процессором MultiCletR1. Данные компоненты позволяют значительно расширить функционал отладочных комплексов.
Представляем полный перечень расширительных модулей:
- LDM-HELPER-SM5 – Плата пятиосевого модуля управления шаговыми двигателями до 3 А. В состав платы входит 5 микросхем для управления двигателями L6470HTR, датчик тока двигателя, термометр для измерения температуры двигателя и окружающей среды.
- LDM-HELPER-NM – Навигационный модуль. В состав платы входит модуль GEOS-3M (GLONASS/GPS) с интерфейсом UART, модуль ML8088s (GLONASS/GPS/GALILEO) с интерфейсом UART, модуль NV08C-CSM (GLONASS/GPS/GALILEO/COMPASS) с интерфейсами UART и SPI. Также на плате размещены 3 буфера для программного выбора устройства UART.
- LDM-HELPER-PK. В состав платы входят 8 полумостовых силовых ключей и 8 опторазвязанных ключей, 8 ключей на базе ULN2003.
- LDM-HELPER-SI. На плате размещён ARINC 429 приемник HI-8444PSI, 2 драйвера HI8596PSI. В состав модуля может входить MKIO микросхема ADG3300 или TXB0108PWR.
- LDM-HELPER-FUNC. На плате установлены следующие микросхемы памяти: M-RAM, Flash, F-RAM, EEPROM, e-Compass. Кроме этого, на плате установлен цифровой термометр и термостат, RTC, датчик давления, датчик тока.
- LDM-HELPER-DISPLAY – Плата переходник под дисплеи: 1.8 Serial 128×160, 2.8 Touch Screen TFT LCD 320×240, WH-1602D, MT-16S2D, MT-12864J-2FLB-3V0.
- LDM-HELPER-ARDUINO_DUE – Переходная плата для Arduino-Due, два опциональных модуля 10 и 100 МБит Spi-Ethernet.
- LDM-HELPER-ARDUINO_UNO – Переходная плата для Arduino-Uno, модуль100 Мбит Spi-Ethernet, расширители.
- LDM-HELPER-MCB – Slave-модуль расширения представляет собой печатную плату размером 130х74х8 мм с макетным полем (шаг отверстий 2.54 мм). Имеет 4 цанговых разъема по 20 выводов в каждом. LDM-HELPER-MCB предназначена для использования в комплекте с системами HELPER. Позволяет наращивать модули HELPER вверх и вниз. Упрощает процесс проектирования и отладки отдельных узлов конечного устройства.
- LDM-HELPER-MCBS – Монтажная плата с SMD площадками для различных компонентов.
- LDM-HELPER-CON – Переходник. Позволяет увеличивать зазор между платами и пайки проводов к контактам мастер-модулей.
Перспективы применения
Поскольку микропроцессор MultiClet R1 является процессором общего назначения, планируется, что он будет востребован предприятиями приборостроительной отрасли, научно-исследовательскими центрами и образовательными учреждениями.
О компании
Российская компания ОАО «Мультиклет» обладает патентом на собственную, принципиально новую мультиклеточную процессорную архитектуру. Ее отличие от традиционной ядерной состоит в том, что она работает не с отдельными командами, а с «предложениями», состоящими из команд. При этом операции внутри предложений проводятся без привлечения памяти, что обеспечивает в 4-5 раз более высокую производительность по удельным показателям по сравнению с аналогами наряду со значительным снижением энергопотребления. Технический термин MultiClet, обозначающий процессорное ядро, процессор с мультиклеточной архитектурой и устройство на их основе был выбран в качестве названия компании и торговой марки (MULTICLET).
Познакомиться подробнее с микропроцессорами компании Мультиклет
