Logo    
Деловая газета CitCity.ru CITKIT.ru - все об Open Source Форумы Все публикации Учебный центр Курилка
CitForum    CITForum на CD    Подписка на новости портала Море(!) аналитической информации! :: CITFORUM.RU
IT-консалтинг Software Engineering Программирование СУБД Безопасность Internet Сети Операционные системы Hardware

17.01.2017

Google
WWW CITForum.ru
С Новым годом!

Чудеса и проблемы полупроводникового наномира

Сергей Кузнецов
19.04.2005
Открытые системы, #03/2005

Тема февральского номера журнала Computer за 2005 год (IEEE Computer Society, Vol. 38, No. 2, February 2005) — «Наномасштабное проектирование и тестирование» (Nanoscale Design & Test)

Свою вводную заметку приглашенный редактор тематической подборки Ервант Зорьян (Yervant Zorian) из компании Virage Logic начинает с констатации революционных изменений в области миниатюризации полупроводниковой технологии. С достижением каждой новой технологической вершины размеры полупроводниковых приборов сокращаются на 50%, а производительность возрастает на 30%, однако наступление эпохи наномасштабной технологии ставит ряд новых проблем перед проектировщиками и тестировщиками полупроводников. Изменяются процессы проектирования, появляются дополнительные источники ошибок; для решения этих проблем создано несколько профессиональных и бизнес-организаций.

Созданный при поддержке IEEE Computer Society технический совет по технологии тестирования TTTC (Test Technology Technical Council, tab.computer.org/tttc) готовит образовательные программы, организует конференции, ведет работы по стандартизации. Консорциум EDA (Electronic Design Automation, www.edac.org) — бизнес-ориентированная организация, включающая представителей 100 компаний, — способствует росту эффективности инструментальных средств и услуг в области автоматизации проектирования. Созданная в 1994 году ассоциация FSA (Fabless Semiconductor Association, www.fsa.org) способствует развитию взаимовыгодных связей между полупроводниковыми компаниями и их поставщиками. В области автоматизации проектирования и тестирования полупроводниковых приборов проводятся три конференции мирового масштаба — Design, Automation, and Test in Europe (DATE, www.date-conference.com), International Test Conference (ITC, www.itctestweek.org) и IEEE VLSI Test Symposium (VTS, www.tttc-vts.org). Ведущий журнал в данной области — IEEE Design & Test of Computers (www.computer.org/dt).

В тематической подборке представлены три большие статьи. Первую статью, «Надежное системное проектирование со встроенной устойчивостью к случайным ошибкам» (Robust System Design with Built-In Soft-Error Resilience), написали пять авторов из компании Intel, а возглавляет их список Сабхасиш Митра (Subhasish Mitra). Случайные ошибки, называемые также одиночными сбоями (single-event upset, SEU), — это радиоиндуцированные ошибки, которые вызываются нейтронами космических лучей или альфа-частицами из корпуса прибора. Традиционно случайным ошибкам уделялось серьезное внимание только в космических приложениях; однако в разработках, основанных на технологиях 90, 65 нанометров и еще более миниатюрных, случайные ошибки системного уровня случаются гораздо чаще, чем в предыдущих поколениях полупроводниковых приборов. Частота случайных ошибок в системе обычно измеряется в единицах FIT (Failures In Time). Один FIT означает, что до момента случайного сбоя система отрабатывает миллиард часов. Корпорация IBM поставила целью добиться для своих систем показателя в 114 FIT (1000 лет работы). Высокие требования по поддержанию целостности данных и доступности серверов и сетей приводят к тому, что учет возможности случайных ошибок становится исключительно важным аспектом проектирования микропроцессоров, сетевых процессоров, маршрутизаторов и памяти. Проектировщики микросхем должны обращать внимание на случайные ошибки на ранних стадиях проектирования, начиная с этапа формирования технических требований, и продолжать делать это на этапах архитектурного проектирования, проектирования схем, логического проектирования и т.д. Хорошо известные методы защиты от случайных ошибок статической основной памяти являются недостаточными — требуется учет влияния случайных ошибок в триггерных схемах и комбинационных логических схемах. Приводится обзор существующих методов борьбы со случайными ошибками и предлагается подход к их устранению за счет использования при нормальной работе устройств ресурсов, предназначенных для тестирования и отладки.

Статью «Оптимизация на уровне транзисторов цифровых схемных решений с использованием гибких библиотечных элементов» (Transistor-Level Optimization of Digital Designs with Flex Cells) написали Роб Рой (Rob Roy), Дебашис Бхаттачарья (Debashis Bhattacharya) и Вамси Боппана (Vamsi Boppana) из компании Zenasis Technologies. Еще в середине 80-х было установлено, что использование фиксированной и ограниченной библиотеки элементов при проектировании полупроводниковых устройств препятствует достижению требуемого качества. Разрыв в качестве устройств, спроектированных вручную и автоматически на основе фиксированного набора элементов в предопределенной библиотеке, оценивается в 25%. Исторически использование стандартных элементов с известными, проверенными на практике характеристиками диктовалось потребностью проектировщиков создавать и верифицировать большие цифровые схемы без нужды в верификации на транзисторном уровне. В большинстве случаев проектирование и верификация цифровой схемы с миллионами вентилей на уровне транзисторов неприемлемо с коммерческой точки зрения. С другой стороны, качество автоматически спроектированных устройств всегда находилось в диапазоне от плохого до едва приемлемого. В последние годы общей практикой стало вмешательство человека в процесс автоматического проектирования. Стремление преодолеть ограничения методов проектирования на основе стандартных элементов естественно приводит к созданию новых, гибких элементов в процессе оптимизации данной цифровой схемы. В каждом проекте, посвященном созданию высокопроизводительных устройств, наряду со стандартными элементами используются специальные тактические элементы, создаваемые вручную. Эти элементы используются при проектировании путем комбинирования ручного и автоматического стилей. Технология гибких элементов облегчает создание тактических элементов, а также способствует проведению оптимизации проектного решения на транзисторном уровне.

Последняя статья тематической подборки написана Ахмедом Джеррайя (Ahmed Jerraya) из TIMA Laboratory и Уэйном Волфом (Wayne Wolf) из Принстонского университета. Статья называется «Совместное проектирование аппаратного и программного интерфейсов для встроенных систем» (Hardware/Software Interface Codesign for Embedded Systems). Развитие полупроводниковой технологии позволяет интегрировать сложные платформы в одной системе на кристалле (System on Chip, SoC). В дополнение к специализированным аппаратным компонентам, современные SoC могут включать одну или несколько процессорных подсистем для выполнения программного обеспечения и поддержания взаимосвязей. Специфика специализированных встроенных систем требует от инженеров проектирования программного обеспечения, зависимого от аппаратуры, и аппаратуры, зависимой от программного обеспечения. Для совместного проектирования аппаратного и программного интерфейсов требуются специалисты, одновременно разбирающиеся в проектировании аппаратуры и программного обеспечения. Развитие нанотехнологий позволит к 2007 году внедрить в широкое использование SoC с более чем 100 процессорами, включающими цифровые сигнальные процессоры, микроконтроллеры и другие виды программируемых процессоров. Для проектирования SoC, состоящих из разнородных процессоров, потребуется методология разумного выбора программируемых или выделенных процессоров вместо вентилей и логических устройств, используемых сегодня. По мнению авторов, разумной основой такой методологии должно являться совместное проектирование аппаратного и программного интерфейсов.

Две большие статьи февральского номера опубликованы вне тематической подборки. Марти Химмельстейн (Marty Himmelstein) представил статью «Локальный поиск: Internet — это ‘Желтые страницы’» (Local Search: The Internet Is the Yellow Pages). При использовании Internet в повседневной жизни часто возникает потребность в получении «локальной» информации о событиях, происходящих в географической близости к пользователю (близлежащие магазины, рестораны, театры и т.д.). В настоящее время такую информацию обеспечивают сайтыаналоги печатных справочников («Желтых страниц»). Люди привыкли к таким справочникам и доверяют им. Между тем, «Желтые страницы» в Internet по причине своей статической природы часто содержат устаревшие данные. В то же время многие Web-страницы в Сети содержат географическую информацию в виде почтовых адресов. В 1998-2002 годах группой исследователей из компании Vicinity (в 2003 году куплена корпорацией Microsoft) был реализован проект Geosearch, в котором обеспечивался локальный поиск в Internet на основе данных об адресах. В качестве развития идеи Geosearch и замены традиционных «Желтых страниц» автор предлагает концепцию «Желтых страниц», динамически порождаемых на основе текущей информации в Internet (Internet-Derived Yellow Pages). Анализируются возможные технические решения и пути установления доверия поставщиков данных и пользователей.

Последняя большая статья, написанная Клаудио Таларико (Claudio Talarico), Джерзи Розенблитом (Jerzy Rozenblit) из Аризонского университета, Винодом Малхотра (Vinod Malhotra) из Гавайского университета в Manoa и Альбертом Стриттером (Albert Stritter) из компании Infineon Technologies, озаглавлена «Новая среда для оценки энергопотребления встроенных систем» (A New Framework for Power Estimation of Embedded Systems). Общая цель системного проектирования состоит в минимизации времени и ресурсов для разработки при наличии различных ограничений на производительность и функциональность. Чтобы справиться с быстрорастущей сложностью встроенных систем, проектировщики должны работать на уровне абстракции, допуская детализацию только в случае необходимости и собирая показатели производительности, которые помогают группе разработчиков принимать обоснованные инженерные решения. Среди многих видов показателей, характеризующих качество встроенных SoC-разработок, один из важнейших — энергопотребление. Проектировщики должны оценивать энергопотребление на четырех разных уровнях абстракции: уровень схем, уровень логики, уровень регистровых передач и системный уровень. На разных этапах проектирования лучше применять разные методы оценки. Авторы разработали подход, в котором показатели энергопотребления выводятся на основе выполнения моделей высокого уровня, а не базируются на априорных характеристиках вентильного или транзисторного уровня. Подход обеспечивает возможность оценки проекта встроенной микросхемы SoC на ранних стадиях, обеспечивая обоснованное принятие решений во всем цикле разработки.

Напомню, что уже сейчас можно оформить подписку на издания IEEE Computer Society на второе полугодие 2005 года. Поверьте, это действительно обеспечивает новое качество вашей профессиональной деятельности. До следующей встречи, Сергей Кузнецов, kuzloc@ispras.ru.

Подписка на новости IT-портала CITForum.ru
(библиотека, CITKIT.ru, CitCity)

Новые публикации:

24 декабря

CITKIT.ru:

  • Новогодние поздравления
  • Сергей Кузнецов. Цикл Операционные системы: Ностальгия по будущему:

  • Алексей Федорчук. OpenSolaris 2008.11 Release

  • Сергей Голубев:

  • Евгений Чайкин aka StraNNik (Блогометки):

    17 декабря

  • С.Д.Кузнецов. Базы данных. Вводный курс

    10 декабря

    CITKIT.ru:

  • OpenSolaris 2008.11 Release

  • Альтернативные ОС: две грустные истории (С.Кузнецов)
  • Nokia N810 — доведение до ума
  • CitCity:

  • Платформа 2009: заоблачные перспективы Microsoft

    4 декабря

  • Лекция С.Д.Кузнецова Понятие модели данных. Обзор разновидностей моделей данных

    CITKIT.ru:

  • OpenSolaris 2008.11 Release. Первые впечатления

  • Linux vs FreeBSD: продолжим "Священные войны"?

  • Nokia N810 as is

  • Индульгенция для FOSS

  • Друзья СПО'2008

    26 ноября

  • Нечеткое сравнение коллекций: семантический и алгоритмический аспекты

    CitCity:

    CITKIT.ru:

  • Глава из книги А.Федорчука
    Сага о FreeBSD:
  • 19 ноября

  • Проблемы экономики производства крупных программных продуктов

  • Язык модификации данных формата XML функциональными методами

    CITKIT.ru:

  • Главы из книги А.Федорчука
    Сага о FreeBSD:

    Заметки к книге:

  • FreeBSD: монтирование сменных устройств и механизм HAL
  • Текстовый редактор ee

    12 ноября

  • Правило пяти минут двадцать лет спустя, и как флэш-память изменяет правила (Гоц Грейф, перевод: Сергей Кузнецов)

    CITKIT.ru:

  • Главы из книги А.Федорчука
    Сага о FreeBSD:
  • OSS в России: взгляд правоведа (В.Житомирский)

  • Новая статья из цикла С.Голубева "Железный марш":

    29 октября

  • О некоторых задачах обратной инженерии

  • Веб-сервисы и Ruby

  • Тестирование web-приложений с помощью Ruby

    CITKIT.ru:

  • Главы из книги А.Федорчука
    Сага о FreeBSD:

  • PuppyRus Linux - беседа с разработчиком (С.Голубев)

  • Сергей Кузнецов. Заметка не про Linux

    22 октября

  • Обзор методов описания встраиваемой аппаратуры и построения инструментария кросс-разработки

    CITKIT.ru:

  • Сергей Кузнецов. Почему я равнодушен к Linux

  • Глава из книги А.Федорчука
    Сага о FreeBSD:
  • Что надо иметь
    3. Базовые познания

    CitCity:

  • Управление IT-инфраструктурой на основе продуктов Microsoft

    15 октября

  • Методы бикластеризации для анализа интернет-данных

    CitCity:

  • Разъемы на ноутбуках: что они дают и зачем их так много?
  • AMD Puma и Intel Centrino 2: кто лучше?

    CITKIT.ru:

  • Новый цикл статей С.Голубева
    Железный марш:

  • Главы из книги А.Федорчука
    Сага о FreeBSD:

    8 октября

  • Автоматизация тестирования web-приложений, основанных на скриптовых языках
  • Опыт применения технологии Azov для тестирования библиотеки Qt3

    Обзоры журнала Computer:

  • SOA с гарантией качества
  • Пикоджоуль ватт бережет
  • ICT и всемирное развитие

    CitCity:

  • Пиррова победа корпорации Microsoft

    CITKIT.ru:

  • Главы из книги А.Федорчука
    Сага о FreeBSD:

    Статья из архива:

  • Я живу в FreeBSD (Вадим Колонцов)

    Новые Блогометки:

  • Перекройка шаблона Blogger или N шагов к настоящему
  • Blogger. Comment style
  • Screenie или глянцевый снимок экрана

    2 октября

    CITKIT.ru:

  • Сага о FreeBSD (А. Федорчук)

    Zenwalk: пакет недели

  • Банинг — интеллектуальное развлечение (С.Голубев)

    CitCity:

    25 сентября

  • Клермонтский отчет об исследованиях в области баз данных

    CITKIT.ru:

  • Пользователям просьба не беспокоиться... (В.Попов)

  • Снова про ZFS: диск хорошо, а два лучше
  • Командная оболочка tcsh (А.Федорчук)

    Zenwalk: пакет недели

    17 сентября

  • T2C: технология автоматизированной разработки тестов базовой функциональности программных интерфейсов
  • Технология Azov автоматизации массового создания тестов работоспособности

    CITKIT.ru:

  • FreeBSD: ZFS vs UFS, и обе-две — против всех (А.Федорчук)

    Zenwalk: пакет недели

  • Дачнет — практика без теории (С.Голубев)

    10 сентября

  • За чем следить и чем управлять при работе приложений с Oracle
  • Планировщик заданий в Oracle
    (В.Пржиялковский)

    CITKIT.ru:

  • Microsoft: ответный "боян" (С.Голубев)

  • Причуды симбиоза, или снова "сделай сам" (В.Попов)

  • Файловые системы современного Linux'а: последнее тестирование
  • Zsh. Введение и обзор возможностей
    (А.Федорчук)

    Описания пакетов Zenwalk: Zsh, Thunar, Thunar-bulk-rename, Xfce4-places-plugin, Xfce4-fsguard-plugin

    Блогометки:

  • Google Chrome
  • Лончер для ASUS Eee PC 701

    3 сентября

    CITKIT.ru:

  • Заметки о ядре (А.Федорчук):

    Добавлены описания пакетов Zenwalk: Galculator, Screenshot, Gnumeric, Pidgin

    В дискуссинном клубе:

  • И еще о Википедии и Google Knol

  • Лекция для начинающего линуксоида (С.Голубев)

    26 августа

  • Транзакционная память (Пересказ: С. Кузнецов)

    CITKIT.ru:

  • Открыт новый проект Zenwalk: пакет недели

  • Статья Текстовые процессоры и их быстродействие: конец еще одной легенды?

    21 августа

    CITKIT.ru:

  • Почему школам следует использовать только свободные программы (Ричард Столлман)
  • Беседа Сергея Голубева с учителем В.В.Михайловым

  • Википедия или Гуглезнание? Приглашение к обсуждению (Алексей Федорчук)
  • Народная энциклопедия от Google (StraNNik)

  • Обзор Mandriva 2009.0 Beta 1 Thornicrofti
  • Новичок в Линукс: Оптимизируем Mandriva 2008.1

  • Книга Zenwalk. Приобщение к Linux:

    13 августа

    CitCity:

  • Мирный Atom на службе человеку. Обзор платы Intel D945GCLF с интегрированным процессором
  • Обзор процессоров Intel Atom 230 на ядре Diamondville

  • iPhone - год спустя. Скоро и в России?

    CITKIT.ru:

  • Интермедия 3.4. GRUB: установка и настройка (из книги Zenwalk. Приобщение к Linux)

    6 августа

  • СУБД с хранением данных по столбцами и по строкам: насколько они отличаются в действительности? (Пересказ: С. Кузнецов)

    CITKIT.ru:

  • Интермедия 2.2. Что неплохо знать для начала (из книги Zenwalk. Приобщение к Linux)

  • И снова про шрифты в Иксах (А.Федорчук)

  • 20 самых быстрых и простых оконных менеджеров для Linux

  • Дело о трех миллиардах (С.Голубев)

    30 июля

  • OLTP в Зазеркалье (Пересказ: С. Кузнецов)

    CitCity:

  • Будущее BI в облаках?
  • Тиражные приложения и заказная разработка. Преимущества для заказчика
  • Дискуссия со сторонниками заказной разработки

    CITKIT.ru:

  • Новые главы книги Zenwalk. Приобщение к Linux:
  • Глава 8. Пакеты: средства установки, системы управления, системы построения
  • Глава 9. Zenwalk: репозитории, пакеты, методы установки

    23 июля

    CITKIT.ru:

  • Все против всех. 64 vs 32, Intel vs AMD, tmpfs vs ext3
  • Две головы от Intel

  • Zenwalk: обзор штатных приложений (глава из книги "Zenwalk. Приобщение к Linux")

  • Нормально, Григорий...

    16 июля

    Обзоры журнала Computer:

  • Перспективы и проблемы программной инженерии в XXI веке
  • Большие хлопоты с большими объемами данных
  • Перспективы наноэлектроники

    CITKIT.ru:

  • Интермедия о лицензиях (А.Федорчук. "Zenwalk. Приобщение к Linux")

  • Есть ли будущее у KDE?

  • Linux в школе: альтернативный вариант в задачах

  • Шифр (приключения агента Никодима)

    10 июля

    CITKIT.ru:

  • Новые разделы книги А. Федорчука Zenwalk. Приобщение к Linux:
  • Интермедия вступительная. Linux или GNU/Linux? Как вас теперь называть?
  • Глава 5. Среда Xfce
  • Глава 6. Xfce: приложения и плагины

  • ZUR (Zenwalk User Repository) FAQ

    2 июля

  • Персистентность данных в объектно-ориентированных приложениях (С. Кузнецов)

    CITKIT.ru:

  • Новые разделы книги А. Федорчука Zenwalk. Приобщение к Linux:
  • Интермедия 1.2. Дорога к Zenwalk'у. Период бури и натиска
  • Интермедия 3.3. Немного о Linux'е и "железе"
  • Глава 4. Настройка: инструментами и руками
  • Интермедия 4.1. Zenpanel и конфиги: поиски корреляции

  • Интервью с Жан-Филиппом Гийоменом, создателем дистрибутива Zenwalk

  • Linux в школе: первые итоги (С. Голубев)

    25 июня

    CITKIT.ru:

  • Zenwalk. Приобщение к Linux (А. Федорчук)

  • Логика и риторика (С.Голубев)

  • Технология Tru64 AdvFS

  • Ханс Райзер предлагает отвести полицейских к телу Нины

    18 июня

  • Проекты по управлению данными в Google (Пересказ: С. Кузнецов)

    CITKIT.ru:

  • ОС и поддержка "железа": мифы и реальность (А. Федорчук)

  • Linux в школе: другие дистрибутивы

  • Пинок (С. Голубев)

    4 июня

  • Ландшафт области управления данными: аналитический обзор (С. Кузнецов)

    CITKIT.ru:

  • Linux в школе: слово заинтересованным лицам

  • SlackBuild: пакеты своими руками

  • Linux от компании Novell. Установка и обзор openSUSE Linux

    Все публикации >>>




  • IT-консалтинг Software Engineering Программирование СУБД Безопасность Internet Сети Операционные системы Hardware

    Информация для рекламодателей Пресс-релизы — pr@citcity.ru
    Послать комментарий
    Информация для авторов
    Rambler's Top100 This Web server launched on February 24, 1997
    Copyright © 1997-2017 CIT, © 2001-2017 CIT Forum
    Внимание! Любой из материалов, опубликованных на этом сервере, не может быть воспроизведен в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Подробнее...