Публикации



Опыт разработки самосинхронного ядра микроконтроллера на базовом митричном кристалле

Степченков Ю.А,,  Петрухин  В.С,,  Дьяченко Ю.Г.  Опыт разработки самосинхронного ядра микроконтроллера на базовом митричном кристалле //  Проблемы разработки перспективных микроэлектронных систем-2005. – С. 235-242.

Теоретические исследования подтверждают, что самосинхронные (СС) схемы обладают рядом неоспоримых преимуществ по сравнению с другими типами цифровых электронных схем: синхронными, асинхронными и квазисамосинхронными. Главные преимущества СС-схем – сохранение работоспособности (устойчивой работы без сбоев) в любых возможных условиях эксплуатации и прекращение функционирования (всех переключений) в момент возникновения константной неисправности элементов. Указанные особенности обеспечивают высокую эффективность создания надежных изделий и, в первую очередь, реализацию отказоустойчивой аппаратуры для бортовых вычислительных комплексов в базисе СС-схем.

Синтез комбинационных самосинхронных электронных схем

Плеханов Л.П.  Синтез комбинационных самосинхронных электронных схем // Системы и средства информатики, М.: Наука, вып. 14, 2004. – С. 292-304.

В статье рассматриваются строго самосинхронные (ССС) схемы КМДП-технологии. Эти схемы будут представляться в парафазном (ПФ) коде, так как иные представления приводят к чрезмерной сложности и не имеют практического значения.

Индикация в самосинхронных электронных схемах. Обоснование и оптимизация

 Плеханов Л.П.  Индикация в самосинхронных электронных схемах. Обоснование и оптимизация //  Системы и средства информатики, М.: Наука, вып. 12, 2002. – С. 290-297.

Индикация в строго самосинхронных электронных схемах (ССС-схемах) является главным отличием таких схем от обычных синхронных, и именно она обеспечивает уникальные свойства самосинхронных схем Под индикацией в ССС-схемах будем понимать такое их построение, которое обеспечивает установление выходных сигналов в очередную временную фазу (рабочую или промежуточную - спейсер) тогда и только тогда, когда на входах установятся сигналы той же фазы

Базовые элементы самосинхронных схем кмдп технологии

Плеханов Л.П.  Базовые элементы самосинхронных схем КМДП-технологии //  Системы и средства информатики: Вып. 11 – М.: Наука, 2001. – С. 316-320.

В исследовании и развитии самосинхронной схемотехники, принятой в качестве схемотехнической основы СБИС естественно-надёжных компьютеров, одной из базовых технологий рассматривается КМДП (КМОП) технология. Эта технология в настоящее время позволяет достигать наибольшей степени интеграции схем. В связи с этим необходимо отчётливо представлять, на каких базовых элементах КМДП технологии можно реализовывать самосинхронные схемы.

Направления развития интегральной элементной базы для компьютеров следующего поколения

Филин А.В. Направления развития интегральной элементной базы для компьютеров следующего поколения // Системы и средства информатики: Вып. 10 – М.: Наука, 2000. – С. 277-289.

Среди множества проблем проектирования компьютеров новых поколений (КНП) проблема создания элементной базы (ЭБ) для них является наиболее важной, поскольку именно она определяет границы между поколениями этого вида средств вычислительной техники. По крайней мере, так было при смене первых четырех состоявшихся поколений компьютеров.

Самосинхронная схемотехника – альтернатива синхронной

Степченков Ю.А., Дьяченко Ю.Г., Петрухин В.С., Филин А.В.  Самосинхронная схемотехника – альтернатива синхронной // В сб. «Научные труды ОИВТА РАН», 1999, 10 с.

В работе подводятся итоги сравнительного проектирования представительных тестовых устройств (регистрового и комбинационного типов) в синхронном (С) и строго самосинхронном (СС) базисах. Показано, что применение СС-схемотехники в отказобезопасных и отказоустойчивых устройствах (и системах) наиболее предпочтительно, т.к. обеспечивает более высокое быстродействие при меньших аппаратных затратах и энергопотреблении по сравнению с их С-аналогами.

Компьютеры без синхронизации

Филин А.В., Степченков Ю.А.  Компьютеры без синхронизации // Системы и средства информатики: Вып. 9 – М.: Наука, Физматлит, 1999. – С. 242-246.

С момента появления компьютеров их производительность повышается, в основном, за счет усложнения структуры устройств (повышения степени параллелизма) и увеличения степени интеграции и тактовой частоты элементной базы. В последние годы частота синхронизации стала для компьютеров "числом Маха" - той единственной характеристикой, которая позволяет различать компьютеры, идентичные по всем другим показателям. Ввиду этой символической значимости частоты синхронизации кажется невозможным представить себе компьютер без традиционной (принудительной) синхронизации.

Цена реализации уникальных свойств самосинхронных схем

Степченков Ю.А., Дьяченко Ю.Г., Петрухин В.С., Филин А.В.  Цена реализации уникальных свойств самосинхронных схем // Системы и средства информатики, М.: Наука, вып. 9, 1999. – С. 261-292.

Для подтверждения объявленных уникальных свойств строго самосинхронных (ССС) схем и определения "цены" их реализации (на количественном уровне) в сравнении с синхронными (С) схемами были тщательно разработаны альтернативные варианты ССС- и С-схем специально выбранных тестовых функциональных устройств (ТФУ) и проведены их модельные испытания на компьютере. ТФУ должны были удовлетворять целому ряду требований и, в первую очередь, быть функционально законченными, расширяемыми по разрядности и достаточно простыми в реализации, чтобы можно было рассмотреть разные варианты их исполнения: традиционный (несамопроверяющийся, то есть безызбыточный), самопроверяющийся и отказоустойчивый.

Автоматизация разработки электронных строго самосинхронных кмдп-схем

Плеханов Л.П.  Автоматизация разработки электронных строго самосинхронных кмдп-схем // Системы и средства информатики, М.: Наука, вып. 9, 1999. – С. 292-300.

Несмотря на значительное развитие теории самосинхронных (СС) и родственных им схем, их практическая реализация является делом весьма трудным и новым. Это связано с тем, что существующие теории и созданные на их основе инструментальные средства не учитывают многие “земные” проблемы конкретной схемотехники - такие, как согласование нагрузок, ограничения на реализуемые функции со стороны технологии, экономию площади кристалла и другие. Существующая не совсем четкая терминология в области несинхронных схем и неоднозначное использование термина “самосинхронность” приводят к необходимости более точного обозначения рассматриваемого класса схем, которые ранее назывались самосинхронными. Строго самосинхронной схемой (ССС-схемой) будем называть такую разомкнутую схему, которая при корректном замыкании образует полумодулярную (по Маллеру) схему.

Самосинхронизация - естественный путь обеспечения долгоживучести интегральных схем

Филин А.В. Самосинхронизация - естественный путь обеспечения долгоживучести интегральных схем // Системы и средства информатики: Вып. 9 – М.: Наука, Физматлит, 1999. – С. 242-246.

 

Всего несколько десятилетий отделяет нас от времени, когда техническое творчество в обществе основывалось на принципах механики. Основным строительным материалом создававшихся технических механизмов и механических систем служили металлические материалы (прежде всего, железо и его сплавы). Теперь же пришло время информатики и информационных компьютерных технологий, когда основой технического творчества являются электронные цифровые компьютеры (далее - компьютеры) в микроэлектронном исполнении. Благодаря постоянным успехам в области технологий производства интегральных схем (ИС) - физической элементной базы цифровых компьютеров - они быстро совершенствуются. Считается, что с момента появления кремниевой интегральной технологии производства элементной базы для компьютеров начала отсчет современная компьютерная техника.