        .gif)
В.Калинкин, "CR"
По материалам пресс-релизов НТЦ "Модуль", PCWeek, ComputerWorld и других российских и зарубежных источников
Россия впереди планеты всей!
|
Теперь это восклицание звучит как насмешка. А ведь когда-то... Жизнь, однако, показывает, что богата еще земля русская умными головами. Речь в этой статье пойдет о цифровом сигнальном процессоре (DSP), который разработан российскими учеными и инженерами из НТЦ "Модуль" и по многим параметрам превосходит зарубежные аналоги.
НТЦ "Модуль" относится к предприятиям военно-космического комплекса. На его базе разрабатывается и изготавливается уникальная аппаратура систем наведения и управления. В 1996 году на НТЦ "Модуль" начались разработки новой архитектуры NeuroMatrix, объединяющей в себе две современные архитектуры: VLIW (Very Long Instruction Word) и SIMD (Single Instruction Multiple Data). В результате исследований был разработан и подготовлен к производству уникальный процессор NeuroMatrix NM6403. В 1998 году НТЦ получил первую партию в количестве 25 штук новых процессоров, изготовленных на заводе Samsung, которые с успехом прошли тестирование. С середины 1999 года НТЦ "Модуль" начал поставки коммерческих партий этого процессора.
Первые процессоры NM6403 выпускаются на заводах фирмы Samsung по 0,5-мкм КМОП технологии, готовится переход на технологию 0,35-мкм, а в дальнейшем планируется перевыпуск процессоров по 0,24-мкм КМОП технологии фирмы Fujitsu. Естественно, что частота и производительность их при этом будет расти.
В составе процессора два основных ядра: 32-разрядное RISC-ядро и 64-разрядное VECTOR-ядро. По EDN-Access, процессор NM6403 классифицируется как 64-битный DSP RISC-процессор, который по своим возможностям превосходит все мировые DSP-аналоги. Процессор обладает уникальной возможностью - программное управление длины операндов и результатов, благодаря чему возможно программно варьировать его производительностью от 50MMAC (32-бита) до 51200MMAC (1-бит) при тактовой частоте 50MHz. Такая возможность позволяет разработчикам ПО выбирать лучший баланс точность/производительность.
Благодаря заложенному в процессор параллелизму операций умножения с накоплением (MAC), его архитектура как нельзя лучше подходит для различных операций с матрицами и с векторами. Быстрая работа с матрицами определяет и области применения процессора: распознавание образов (системы обнаружения, наведения и удержания целей); 2D преобразование матриц (преобразование видеоизображения в реальном масштабе времени); обработка звука; преобразование Фурье; преобразование Уолша-Адамара и т.п. Так быстрое 256-точечное преобразование Фурье (FFT) процессор производит всего за 4070 тактов (80 мкс). Преобразование Уолша-Адамара (WHT) для 21-шага с 5-битными исходными данными затрачивает только 0,34 сек. Это прямо-таки фантастические результаты.
Процессор может применяться не только в узкоспециальных областях. Сегодня процессор NM6403 применяется как акселератор для PC и рабочих станций, предназначенных для эмуляции нейронных сетей, для обработки видеоизображений и векторно-матричных вычислений, в области телекоммуникации, как элементная база для построения многопроцессорных супер-ЭВМ.
Использование процессора NM6403 для 2D фильтрации видеоизображений позволяет значительно уменьшить размеры системы. Сейчас система реального времени для обработки полутоновых видеоданных может быть построена только на одном процессоре NM6403 (НТЦ "Модуль"), вместо шести TMS320C40 (TexasInstruments). Причем, система с 6 процессорами TMS320С40 позволяет обрабатывать видеоизображение в реальном масштабе времени со скоростью 25 кадров в сек., а система на базе одного российского процессора - со скоростью 37,5 кадров в сек. при более низкой стоимости. Многие полученые результаты оказались втрое лучше, чем у Pentium II/300 MHz и сравнимы с Alpha/530 MHz.
НТЦ "Модуль" производит и поставляет одно- и двухпроцессорные модули обработки цифровых сигналов, предназначенные для установки в PC (на шине PCI). Базовое программное обеспечение процессора NeuroMatrix обеспечивает полный цикл разработки и отладки ПО. Программные драйверы модулей поддерживают их работу под управлением популярных операционных систем: Windows 95/98, Windows NT и Linux.
Для использования этих модулей при обработки видеоизображений, НТЦ "Модуль" предлагает платы видеоввода (оцифровки) собственного изготовления на основе микросхемы SSA7110 фирмы Philips Semiconductors. Плата обеспечивает оцифровку полного видеосигнала (768х576 точек) со скоростью 50 полукадров в секунду и выдает яркостный и два цветоразностных канала с глубиной оцифровки 8 бит.
Рабочие качества процессора NeuroMatrix снискали славу во всем мире. Возможно, этот процессор позволит в ближайшем будущем изменить мнение о России, как о стране, полностью утратившей свой научно-технический потенциал
14 сентября 1999 года НТЦ "Модуль", владелец DSP-архитектуры NeuroMatrix® объявил о готовности процессорного ядра NeuroMatrix Core (NMC) для лицензирования.
Зарубежные призводители электронных компонентов не заставили себя долго ждать, и уже 7 октября Fujitsu Microelectronics Europe GmbH, Франкфурт, Германия и ЗАО НТЦ "Модуль" объявили о подписании соглашения, по которому НТЦ "Модуль" предоставил фирме Fujitsu лицензию на NeuroMatrix® Core (NMC) для интеграции с библиотеками полузаказных интегральных схем ASIC фирмы Fujitsu, чтобы обеспечить высокопроизводительные решения для DSP-систем.
Первые продукты Fujitsu с ядром NMC будут использоваться в различных мультимедийных и телекоммуникационных приложениях, таких как декодеры MPEG-4, и будут доступны в третьем квартале 2000 года.
Возможно, уже через год мы будем наслаждаться качеством MPEG-4 и гордиться тем, что сердце в этом декодере бьется российское.
Недавно в "Модуле" анонсировали и следующую версию нейропроцессора - NM6404. Теперь внутри кристалла размещена память емкостью 2 Мбит, что дает возможность обходиться без внешней памяти и тем самым снизить стоимость готовых систем. Другое отличие - небольшие архитектурные изменения внутри кристалла, позволяющие процессору на плате иметь доступ во внутреннюю память других процессоров, подсоединенных к общей с ним шине: благодаря этому внутренняя память каждого из них расширяется за счет соседей.
Новый нейропроцессор проектируется уже не под 0,5-микронный, а под 0,35- или даже 0,24-микронный процесс. Сейчас в "Модуле" рассматривают варианты размещения заказа на заводах Samsung или Fujitsu. "Модуль" готов запустить в производство новый процессор на 0,35-мкм хоть сейчас. С 0,24-мкм ситуация иная - эта технология очень новая, поэтому еще не открыта для таких заказчиков, как "Модуль". Ожидается, что новый процессор будет работать на частотах 100-133 MHz и покажет еще более революционную производительность.
Дополнительная коммерческая и техническая информация была представлена на 10-й Ежегодной Международной Конференции по DSP Технологиям и Приложениям (DSP WORLD ICSPAT), 4-го ноября, 1999 в Орландо, Флорида, США и на 48-й Всемирной Ярмарке Инноваций, Изобретений и Технологий (EUREKA'99) в Брюсселе, Бельгия 10-го ноября, 1999.
|
|