У меня точно есть, но может быть, я не все знаю.
Это будет совсем небольшой пост, просто я вчера одновременно просмотрел два профильных журнала, возник когнитивный диссонанс, коим и спешу поделиться.
Итак, первый факт: в одном журнале в очередной раз прочитал, что заводом Микрон "полностью освоена" технология 90 нм и ведутся работы по 65 нм.
Второй факт: завод Микрон изготовил на своем производстве новый МК со следующими параметрами: ядро - 32битный RISCV, тактовая частота - 30 МГц, FLASH на борту - 16 кБ, память на борту - 32 кБ, последовательные интерфейсы - 6 штук. Представлены отладочные платы на данном МК - очень похожие на Ардуино или Таблетку, но, как всегда, в уникальном форм-факторе, чтобы никто, не дай бог, не мог просто так взять и заменить упомянутые платы на это творение сумрачного российского гения.
Высказываю предположение (возможно, неверное) что данный МК изготовлен по имеющимся освоенным технологиям.
Третий факт: в другом журнале нахожу статью про МК фирмы Novaton со следующими параметрами: ядро - ARM926EJ, тактовая частота - 300МГц, FLASH на борту - (56+16)кБ, память на борту - 64 МБ, последовательные интерфейсы - 6 штук, USB2.0 PHY - 3 штуки, МАС 10/100, видео контролер и так далее. Явным образом написано, что МК изготовлен по технологии 110 нм.
Вот и возник у меня вопрос - как совместить эти три факта в одной картине мира?
Возможные решения смотрите в голосовании.
Комментарии (65)
jaha33
03.06.2022 12:50+7Так нельзя сравнивать, техпроцесс это потенциально более низкое электропотребление, на пластине помещается больше "чипов", т.е. бОльший объем и ниже отпускная цена и возможно получить лучшую производительность.
Но реальные параметры зависят от конечного дизайна самой железки. К чести микрона с очень высокой долей вероятности это полностью свой дизайн, да, отсталый лет на 15, но свой. Другие наши разработчики МК только частично дизайнят и используют покупные части, поэтому у них характеристики и побогаче (миландр, помимо них еще всякие пытались заявится, но в феврале их посдувало)
MIZinovjev
03.06.2022 16:18-2
jaha33
03.06.2022 16:49Я это видел, к чему картинка?
MIZinovjev
03.06.2022 17:18Видел, а пишешь про какую-то полностью "их" архитектуру, вернее дизайн, вот к чему.
K0styan
03.06.2022 17:32Именно, что дизайн, а не архитектуру и даже не микроархитектуру. Каким образом по такой картинке можно определить структуру вентилей и топологию?
MIZinovjev
03.06.2022 18:05-1Раз написана архитектура, значит содрали.
Какой смысл придумывать КМОП-структуру или топологию условного триггера? Вот мы взяли несколько кмоп транзисторов, сделали из него триггер, потом триггеры собрали в регистры... В регистре, условно, вход внутрь, а выход к разварке, вот и получилась группа output.
Я правильно понимаю значение слова "дизайн"?
Если есть готовое ядро, то зачем что-то выдумывать своё?
Инженеры Intel в белых халатах и при галстуках ползают раком по простыне со схемой нового микропроцессора(c), картинка ))
VladSMR
03.06.2022 18:56+6>Раз написана архитектура, значит содрали.
Архитектура из OpenSource.
> Инженеры Intel в белых халатах и при галстуках ползают раком по простыне со схемой нового микропроцессора©, картинка ))
Не-а, втыкают в текст на Верилоге.
VladSMR
03.06.2022 18:57+3> да, отсталый лет на 15, но свой.
Конкретной архитектуре ядра нет 15 лет :-)
princeparadoxes
03.06.2022 12:57+8"Освоенная технология" не равно "готовый продукт". Надо, чтобы кто-то что-то спроектировал и заказал под 90 нм, потом это произвели, а затем ещё и протестировали. Должно пройти время, чтобы появились продукты.
Как пример, Samsung заявил, что освоил 5 нм в апреле 2019
https://www.cnews.ru/news/top/2019-04-16_samsung_osvoila_proizvodstvo_5_nm_protsessorov
А первый процессор на 5 нм представили в ноябре 2020
https://en.wikipedia.org/wiki/Exynos#Exynos_1000_series
https://habr.com/ru/company/selectel/blog/528372/
Прошло полтора года.
В случае с Микрон чипы более простые, чем навороченный процессор топового смартфона, но вероятно ещё полгода-год до первого продукта.
atereffigies
03.06.2022 13:04+12Если сильно захотеть, то можно и на 28 нм сделать очень медленный чип.
И опять же, если сильно захотеть, то и на древних техпроцессах можно сделать вполне себе быстродействующую микросхему. Тут дело не совсем в нанометрах, а в том, как спроектирована внутрянка. Насколько адекватно внутри сделана комбинаторика и конвейеризация.
Если так посмотреть, то и пеньтиум 4 сделан на 180 нм и работает на гигагерцах.
Alexeyslav
03.06.2022 13:30+1Собственно, технорма определяет наименьший элемент который можно воспроизвести на оборудовании. Более тонкая технорма ПОЗВОЛЯЕТ делать более быстрые чипы с меньшим потреблением(размер затвора транзистора, меньше утечки через закрытый канал) но не обязательно делать все максимально мелким, хотя экономика к этому подталкивает.
iliasam
03.06.2022 13:06+3По теме: «ядро — ARM926EJ».
Читаем: developer.arm.com/documentation/ddi0198/e/introduction/about-the-arm926ej-s-processor
«The ARM926EJ-S processor is a member of the ARM9 family of general-purpose microprocessors»
То есть в статье сравнивается микроконтроллер и микропроцессор. Да, они сделаны по схожему техпроцессу, но у них были просто абсолютно разные ТЗ.
Интересно, есть ли у Миландра планы сотрудничать с Микроном? У Миландра контроллеры были явно более продвинутые.VladSMR
03.06.2022 18:55Ну так на NUC кроме ядра много чего ещё есть. Так что всё же микроконтроллер. Или, если больше нравится, SoC.
yarkov
03.06.2022 13:06+3Ну в военное время число Пи может достигать 4. Может и с НМ такая же история? )
sergeyns
03.06.2022 13:27+3икрон изготовил на своем производстве новый МК со следующими параметрами: ядро - 32битный RISCV, тактовая частота - 30 МГц, FLASH на борту - 16 кБ, память на борту - 32 кБ, последовательные интерфейсы - 6 штук.
Отлично укладывается в разрешенное (ну чуток разогнать от 25 до 30 МГЦ завсегда можно) на экспорт из Тайваня ))). Так что нужен еще вариант "наклеим свою этикетку на их микрон"
nerudo
03.06.2022 13:28+2Все эти нанометры примерно как курс доллара ныне — в отсутствии свободного рынка можно рисовать что угодно. Возможно кто-то «свой» и получает что-то с микрона по 90нм. Равно как кто-то успешно покупает доллары по 58 (и выводит их в другие страны). А фактом являетя то, что можно купить в магазине.
Firelander
03.06.2022 14:45+1память на борту - 64 МБ
64 мегабайта памяти никак не может быть в самом микропроцессоре. Никакой.
vau
03.06.2022 15:13+1Микроконтроллер Nuvoton NUC906DK61Y. Или вы придираетесь к терминам процессор и контроллер?
vau
03.06.2022 15:20+1У них есть еще NUC972DF71YC у которого по документации на борту вообще 128 МБайт.
Firelander
03.06.2022 15:40+1обычно RAM всё-таки внешняя. Здесь похоже редкий зверь со встроенной DRAM, не встречал ещё подобных.
Судя по размерам корпуса там или жирный кристалл или даже скорее всего сборка внутри
GarryC Автор
03.06.2022 17:03+1Да, я забыл указать цену ... для Тайваньского продукта это 800 рублей.
MIZinovjev
03.06.2022 18:32Это отработано на смартфонах, сборка контроллер, dram, emmc. Хоть ГБайтных объемом.
Сдается, что иной корпус бывает дороже кристалла, почему бы не корпусировать несколько кристаллов в один корпус, SoC ведь?)
VladSMR
03.06.2022 18:37+2Лично сам принимал участие в разработке вычислительного модуля на NUC902 (изделие «Мурена»). Чип памяти в нём использован внешний, размещён в том же корпусе, что и микроконтроллер. И да, варианты с объёмом памяти имеются разные. NUC972 отличается от NUC906 незаглушенным ядром криптоускорителя DES-AES.
SergeiMinaev
03.06.2022 14:58-2Предлагаю ввести термин цнм - Царь-нанометр - и сразу поставить ему памятник. И определить, что один цнм равен двум (а то и трём!) обычным нанометрам :)
baldr
03.06.2022 15:36+11Есть же уже более точные меры длины.
Наноаршин! Миллипядь! Микровершок! Килосажень! Мегалокоть!
gashopper
03.06.2022 21:55+5Напрасно смеетесь. Еще начале 19ого века руский аршин (16 вершков) был законодательно приравнен к 28 дюймам. Отсюда "вершок" = 28/16 = 1,75 дюйма. Так что долой англицизмы в речи! Заказывем 19-вершковые стойки))))
kirillk0
03.06.2022 15:00+7Если освоен техпроцесс 90нм, это не значит, что более крупные техпроцессы больше не используются. TSMC, освоив 5нм, всё ещё выпускает тонны 90+нм микросхем
MIZinovjev
03.06.2022 16:08+1А они не пишут, по каким нормам он сделан
Пишут, что встроенная крипта есть.
По периферии, как пик или атмега, только 32 разрядная, памятью не блещет.
Интересно будет посмотреть, какие топологически нормы у pic32 или что там было подобное, возможно 110 нм или крупнее.
DmitryZlobec
03.06.2022 17:03+2Вы говорите про МК Амур. Он изготовлен по технологии 180нм. Это простой RISC-V микроконтроллер на ядре SCR-1 реализующий спецификацию RV32ICM. 180нм для данного микроконтроллера более чем достаточно, а 65нм это технология процессора уровня Power5.
GarryC Автор
03.06.2022 17:05+1А вот не соглашусь с Вами. Если 180 нм режут частоту на 30 МГц, значит надо уходить ниже по технологиям, просто чтобы стыдно не было.
MIZinovjev
03.06.2022 17:15+1На самом деле на этом можно сделать ECU для автомашины, ещё и на ABS хватит ресурсов, если на asm кодить.
Таблицы в spi- flash, которой нет.
Стыдно, что еще не сделали на этом контроллере какой-нить Январь-6
И не сделают
psycho-coder
03.06.2022 21:24+2Для нужд ECU хватит и ATMega32AU или ATMega1284P-20AU и secu-3 тому доказательство.
MIZinovjev
04.06.2022 08:32Так я и говорю, что на ABS ресурсов хватит.
644/1284 SECU-3 уже не хватает, не столько flash, сколько gpio, это надо уже камень, трассировку, возможно, корпуса менять, но пока держится, мололец)????
DmitryZlobec
03.06.2022 17:47+1Дело не в нанометрах. Ядро SCR-1 имеет двустадийный конвейер (2 to 4 stage pipeline), ядро ARM926EJ-S пятистадийный конвейер плюс 16Кб кэш. У SCR-1 такт будет в три раза длиннее на том же техпроцессе. Но для ембеда не всегда хорошо когда у процессора длинный конвейер, кэш и высока тактовая,(банально нужен более дорогой осциллограф))). Прелесть Амура в спецификации С - 16ти битные команды,( АМУР можно считать и 16-битным МК). Если посмотреть, то ядро ARM926EJ-S в разных вариациях имеет тактовую от 20 МГц ,но в любом случае сравнивать его надо с SCR-7. (И Кстати но память 64Мб у сабжа - это SDRAM, а статистки там не больше 160Кб). 180нм это был Coppermine там до 500Мгц вроде свободно получается, и можно до гигагерца догнать.
vanxant
03.06.2022 22:03+2просто чтобы стыдно не было
мне за такие комменты на хабре стыдно.
На самом деле мегагерцы, кроме чистого маркетинга, это ещё квадратный корень от потребляемой и соответственно рассеиваемой мощности. Условно, если чип на 30 МГц ещё может работать вообще без охлаждения, то на 40-50 уже вероятно нужен хотя бы небольшой радиатор.
pae174
03.06.2022 17:15+1Взятие какой-то планки в рамках рекорда/эксперимента/опытной эксплуатации не равно массовому применению. Особенно в условиях санкций, которые порождают дифицит какого-либо расходника или оборудования - на опытную партию для демонстрации нового оборудования ресурсы могут найтись где-нибудь в закромах родины, а на массовое производство - уже нет, потому что закрома пусты и шансов пополнить их ноль.
0serg
03.06.2022 17:28+2Так известно же что один и тот же Эльбрус-2С производившийся TSMC и Микроном по нормам 90 нм работал на 500 МГц у TSMS и лишь 300 МГц у Микрона. При этом у Микрона кристалл был еще и проще (без DSP сопроцессора) но по размеру при этом оказался больше (319 мм2 против 289). Но этот же пример показывает что Микрон могет все-таки лучше чем 30 МГц :). Непонятно правда с каким выходом годных.
gxcreator
03.06.2022 19:51+5Не могу понять, на хабре серьезно обсуждают, что слишком мало мегагерц на нанометр?
0.001 секунда в гугле позволяет узнать, что на любом техпроцессе есть самый ворох разных процессоров с разными характеристиками.
muxa_ru
03.06.2022 20:09Народ, а у меня уже какое-то время есть вопрос, ответ на который я не нашёл.
Просветите, если кто в курсе:
- "нанометры техпроцесса" - существует ли единый стандарт, позволяющий сравнивать нанометры 2000 года одного производителя и нанометры 2022 года другого производителя?
- как от нанометров техпроцесса перейти к размеру атомарной ячейки памяти и т.п.?
- каково соотношение высоты атомарной ячейки памяти и длины/ширины?То есть, вот у нас есть "90 ем техпроцесс". Какие размеры атомарной ячейки хранящей 1 бит?
MIZinovjev
03.06.2022 20:14+1Для ячейки памяти надо триггер или транзистор с плавающим затвором(с возможностью воздействия на этот затвор. Сдается, flash или dram "транзистороемче".
AlexS00
03.06.2022 20:18+4У Вас нет ощущения, что нас обманывают?
У меня такие ощущения постоянно во время чтения новостей.
checkpoint
03.06.2022 21:20+7Я так и не понял, в чем претензия автора статьи ? К тому, что "всего 30 МГц" ? На сколько я вижу ставилась задача быстро спроектировать и изготовить МК класса ATmega на свободной архитектуре RISC-V, без проприетарных IP блоков и изготовить его по технологии 180нм. Задача решена. Что не так ?
DirectoriX
03.06.2022 22:12Так а в чём, собственно, противоречие между освоением технологии и её практическим использованием?
«полностью освоена технология» = «установлен компилятор» (научились производить элементарные ячейки всякоразного и комбинировать их друг с другом).
«выпущен микропроцессор/микроконтроллер» = «написана программа» (из готовых элементарных ячеек собрано что-то полезное).
Как даже самый лучший компилятор не напишет за вас программу (хоть и сможет её собрать, если вы дадите исходный код), так и самая лучшая технология не сделает суперпроцессор сама, разработчикам нужно сначала составить «исходник» этого процессора, и потом только производить.
denisshabr
04.06.2022 00:34+2Я помню новость о покупке 90нм линии AMD Микроном в 2008 году. Прошло 14 лет, и вдруг оказалось, что оно чуть ли не стояло без дела, раз даже чипы для карты Тройки заказывали на Тайване.
F376
04.06.2022 07:13+1Стояло, тут об этом упоминалось в статье "Будущее российской микроэлектроники".
https://habr.com/ru/post/661637/
И еще в "30 потерянных лет. О российской микроэлектронике до и после 1991 г"
https://habr.com/ru/post/660101/
F376
04.06.2022 06:41+1Подобные логические ошибки возникают нередко.
С того что предприятием освоен техпроцесс N nm вовсе не означает что некий продукт M оно выпускает (и будет выпускать другие новые продукты в дальнейшем) именно по техпроцессу N.
Выше это уже написали, МК "Амур" выпускается на нормах 180нм.
Так дела обстоят не только на «Микроне». STMicroelectronics, Microchip Technology и др. производят микроконтроллеры на разных заводах по технологиям 180, 130, 90, 65nm (одновременно, разные серии).Не все МК или системы на кристалле полезно производить по меньшему процессу, т.к. он более "нежный". В частности, уменьшается время хранения EEPROM. Например, для современных серий STM32H7 время хранения при повышенной температуре надо принимать в расчет, см. AN5337.
Соглашусь что "Амурный" МК вышел не сильно впечатляющ. Понятно, что кристал мал, при этом основную площадь занимают RAM, EEPROM, кушает мало, но если забыть про потреблениеи тепловыделение, на 180nm были выпущены:
1999: Intel Pentium-III Coppermine E,T (до 1.13GHz на 180nm)
2000: Sony PlayStation II Emotion Engine (MIPS R5900 @ 294MHz) + Graphics Synthesizer , ATI Radeon R100, RV100, 7000.
2001: P4 Celeron Willamette (2GHz на 180nm). Ну и конечно AMD Duron, Athlon...
Эх, а золотое было времечко, процессоры сыпались как из рога изобилия!
Микроновские 180/90нм LP лицензированы и даже запущены ST. Можно уточнить что высокопроизводительные системы, типа перечисленных выше процессоров AMD, Intel, MIPS, на этом LP процессе производить нельзя.
И для понимания, на 90нм STMicroelectronics производит например серию STM32F40x (168Mhz), STM32F42x (44mA core only, 98mA all peripherals on @ 180MHz)
astralplus
04.06.2022 22:54-1Был такой старый советский анекдот:
Вопрос - что будет если стать ногами на калькулятор - японский или советский?
Ответ : японский покажет ваш вес, а на советский ещё залезть как-то надо.
Оказывается актуально и сегодня.
le2
05.06.2022 18:58flash-память бывает NOR и NAND. Дорогая и качественная NOR используется в памяти BIOS, а также как память микроконтроллеров. Проблема в том что она запазыдывает на много поколений в нанометрах. Из-за этого микроконтроллеры всегда проигрывают по частотам — их ограничивает flash (eeprom).
Firz
А что именно не сходится? Более лучший(если сравнить 90 и 110) техпроцесс это же не готовый станок, который на выходе волшебным образом дает более лучшие по характеристикам чипы, эти чипы еще разработать надо под этот техпроцесс. На каком-нибудь условном 1нм можно и монстро-процессоры выпускать и условные ардуины.
VXP
Не "более лучший". Просто "лучший". На крайний случай, "превосходящий"
ky0
«Более лучший» — это мем, устойчивое выражение.