Как развивается производство российских микроконтроллеров на архитектуре RISC-V. Какие преимущества дает переход на отечественную элементную базу. Насколько российские микроконтроллеры способны заменить импортные аналоги.
Разработка первых российских микроконтроллеров RISC-V
В последние годы в России активно ведутся работы по созданию отечественных микроконтроллеров на базе архитектуры RISC-V. Это открытая архитектура процессоров, которая позволяет разрабатывать собственные решения без лицензионных ограничений.
Одним из пионеров в этой области стала компания «Микрон», которая в 2021 году выпустила экспериментальную партию микроконтроллера МК32 АМУР. Это 32-битный микроконтроллер на ядре RISC-V со следующими характеристиками:
- Тактовая частота до 100 МГц
- 128 КБ флеш-памяти
- 32 КБ ОЗУ
- Встроенная криптозащита
- Интерфейсы UART, SPI, I2C, CAN
- 12-битный АЦП
МК32 АМУР позиционируется как полностью отечественная разработка — весь цикл от проектирования до производства осуществляется в России. Это позволяет использовать его в критически важной инфраструктуре.
Переход от импортных STM32 к российским аналогам
Еще одним важным игроком на рынке отечественных микроконтроллеров является компания «Миландр». Она разработала микроконтроллер MIK32, который во многом повторяет функциональность популярного STM32L0 от STMicroelectronics.
MIK32 имеет следующие ключевые характеристики:
- Ядро RV32IMC (RISC-V) с частотой 32 МГц
- Интерфейсы I2C, UART, SPI
- АЦП, ЦАП
- Таймеры
- Контроллер прерываний
Такая схожесть с STM32 должна облегчить переход разработчиков на отечественную элементную базу. Однако процесс замены импортных микроконтроллеров на российские аналоги может быть длительным, особенно для устройств с долгим жизненным циклом.
Специализированные микроконтроллеры для конкретных задач
Помимо универсальных микроконтроллеров, российские компании разрабатывают и специализированные решения. Например, компания «Миландр» создала микроконтроллер MDR32F02FI, предназначенный для использования в счетчиках электроэнергии.
Этот микроконтроллер обладает рядом специфических функций:
- 7-канальный 24-разрядный АЦП для точных измерений
- Аппаратный блок расчета потребляемой мощности
- Криптографический модуль
- Детектор несанкционированного доступа
- Система защиты от внешних воздействий
Такой подход позволяет создавать более эффективные и защищенные устройства для конкретных применений.
Преимущества перехода на отечественные микроконтроллеры
Развитие производства российских микроконтроллеров имеет ряд важных преимуществ для отечественной промышленности:
- Снижение зависимости от импортных комплектующих
- Повышение уровня информационной безопасности
- Возможность глубокой кастомизации под конкретные задачи
- Развитие отечественной микроэлектронной отрасли
- Создание полного цикла разработки и производства электронных устройств
При этом важно отметить, что полный переход на отечественную элементную базу — это длительный и сложный процесс, требующий значительных инвестиций и времени.
Проблемы и вызовы при внедрении российских микроконтроллеров
Несмотря на очевидные преимущества, переход на отечественные микроконтроллеры сопряжен с рядом проблем:
- Необходимость адаптации существующего программного обеспечения
- Отставание в технологическом процессе производства (90-180 нм против 7-14 нм у мировых лидеров)
- Ограниченные производственные мощности
- Нехватка квалифицированных кадров
- Высокая стоимость разработки и производства малых серий
Для преодоления этих трудностей требуется комплексный подход, включающий государственную поддержку, развитие образования и создание экосистемы разработки.
Перспективы развития российских микроконтроллеров
Несмотря на существующие проблемы, перспективы развития отечественных микроконтроллеров выглядят многообещающе. Ожидается, что в ближайшие годы будут достигнуты следующие результаты:
- Расширение линейки микроконтроллеров для различных применений
- Улучшение технических характеристик (повышение тактовой частоты, увеличение объема памяти)
- Снижение энергопотребления
- Развитие экосистемы разработки (инструменты, библиотеки, документация)
- Увеличение доли отечественных микроконтроллеров на внутреннем рынке
Эти шаги позволят российской микроэлектронике укрепить свои позиции и обеспечить технологическую независимость страны в критически важных областях.
Заключение: будущее российских микроконтроллеров RISC-V
Развитие отечественных микроконтроллеров на архитектуре RISC-V — это важный шаг к технологической независимости России. Несмотря на существующие проблемы и отставание от мировых лидеров, у российских разработчиков есть потенциал для создания конкурентоспособных решений.
Ключевыми факторами успеха в этой области станут:
- Последовательная государственная политика поддержки отрасли
- Инвестиции в развитие технологий и производственных мощностей
- Создание экосистемы разработки и подготовка квалифицированных кадров
- Сотрудничество с научными организациями и вузами
- Ориентация на потребности рынка и конкретных заказчиков
При соблюдении этих условий российские микроконтроллеры RISC-V имеют все шансы занять значимое место не только на внутреннем, но и на международном рынке.
«Микрон» начал выпуск российского микроконтроллера для промышленности и интернета вещей
Цифровизация Электроника
|Поделиться
Резидент особой экономической зоны «Технополис Москва» компания «Микрон» выпустил экспериментальную партию первого полностью отечественного микроконтроллера на открытой архитектуре RISC-V, который позволит при производстве устройств и приборов снизить зависимость от иностранной компонентной базы и лицензий. Об этом сообщил руководитель Департамента инвестиционной и промышленной политики Москвы Александр Прохоров.
Микроконтроллер – базовый компонент электронной техники, используется в электронике потребительского и промышленного применения: инженерных инфраструктурных системах, сенсорных сетях, телекоммуникационном оборудовании, измерительных приборах.
«Новый микроконтроллер может применяться для промышленной автоматизации и интернета вещей, умного дома, инфраструктурных и охранных систем, телеметрии и мониторинга, приборов учета, ТЭК, транспорта, медицины, торговли, дорожной инфраструктуры и приборов, ЖКХ и других сферах – это универсальная базовая единица для импортозамещения в отечественной электронике», – сказал Александр Прохоров.
Открытая архитектура дает возможность разработчикам и производителям не зависеть от владельцев патентов при создании и развитии новых электронных устройств и модулей, что снижает зависимость российской электроники от иностранных технологий и комплектующих.
«Компания «Микрон» с 2015 г. является резидентом ОЭЗ «Технополис Москва» в составе кластера микроэлектроники и выпускает более 4 млрд чипов ежегодно. Производственные мощности резидента по выпуску микроконтроллеров на территории столичной ОЭЗ позволяют полностью закрыть текущие потребности производителей России. Это можно считать значимым шагом для отечественного приборостроения», – отметил генеральный директор ОЭЗ Москвы Геннадий Дёгтев.
Андрей Голов, «Код безопасности»: В многополярном мире мы могли бы создать киберальянсы
Безопасность
Полностью российский микроконтроллер с ядром на базе открытой архитектуры RISC-V – 32-битный МК32АМУР, разработанный НИИМА «Прогресс», имеет встроенную криптозащиту и позволяет полноценно использовать его в критической инфраструктуре и объектах с повышенными требованиями к безопасности.
«Российская компонентная база первого уровня теперь доступна разработчикам открытых решений в целом и экосистемы RISC-V в частности. Первые пластины с образцами уже получены и проходят необходимые испытания. МК32 АМУР – первый полностью отечественный RISC-V-микроконтроллер: весь цикл разработки и производства осуществляется в России. Сегодня мы уже видим высокую заинтересованность рынка, поступило более 200 запросов от производителей различного оборудования: приборов учета, телеметрии, контрольно-кассовой техники, медицинского оборудования, дорожной инфраструктуры, робототехники.
- Лучший российский софт для видеосвязи: ищем замену Teams и Zoom
Первый российский 32-разрядный микроконтроллер с ядром АRM Cortex – M3!
В конце 2008 г. российский дизайн-центр ЗАО «ПКК Миландр» приобрёл у компании ARM исходные коды 32-разрядного микропроцессорного ядра ARM® Cortex™-M3. К концу 2010 г. уже был закончен ОКР по созданию линейки микроконтроллеров на основе данного ядра, которая получила наименование 1986ВЕ. Первые микросхемы, предназначенные для создания техники двойного назначения, авиакосмической аппаратуры и прочих ответственных применений, а также для эксплуатации в тяжёлых условиях и имеющие рабочий температурный диапазон от –60 до +125°С, выходят в апреле 2011 г.
Изготавливаться они будут в 132-выводном, 64-выводном и 48-выводных корпусах. Выпуск микросхем на гражданский рынок в пластиковом корпусе (144-выводном и 64-выводном) запланирован на сентябрь 2011 г. Эти микросхемы будут также обладать крайне достойным для данного вида микроконтроллеров рабочим температурным диапазоном от –40 до + 85°С. Функционал в данных микросхемах соответствует импортным аналогам микроконтроллеров с подобным ядром и даже превосходит многие из них! По цене микросхемы для гражданского рынка также не будут отличаться от импортных и будут доступны рядовым пользователям. Отладочные средства, среда разработки, компиляторы и т.д. под микросхемы для ответственных и гражданских применений уже поставляются предприятием – изготовителем микросхем ЗАО «ПКК Миландр».
В конце 2008 г. российский дизайн-центр ЗАО «ПКК Миландр» приобрёл у компании ARM исходные коды 32-разрядного микропроцессорного ядра ARM® Cortex™-M3. К концу 2010 г. уже был закончен ОКР по созданию линейки микроконтроллеров на основе данного ядра, которая получила наименование 1986ВЕ.
Первые микросхемы, предназначенные для создания техники двойного назначения, авиакосмической аппаратуры и прочих ответственных применений, а также для эксплуатации в тяжёлых условиях и имеющие рабочий температурный диапазон от –60 до +125°С, выходят в апреле 2011 г. Изготавливаться они будут в 132-выводном, 64-выводном и 48-выводных корпусах. Выпуск микросхем на гражданский рынок в пластиковом корпусе (144-выводном и 64-выводном) запланирован на сентябрь 2011 г. Эти микросхемы будут также обладать крайне достойным для данного вида микроконтроллеров рабочим температурным диапазоном от –40 до + 85°С. Функционал в данных микросхемах соответствует импортным аналогам микроконтроллеров с подобным ядром и даже превосходит многие из них! По цене микросхемы для гражданского рынка также не будут отличаться от импортных и будут доступны рядовым пользователям. Отладочные средства, среда разработки, компиляторы и т.д. под микросхемы для ответственных и гражданских применений уже поставляются предприятием – изготовителем микросхем ЗАО «ПКК Миландр».
www.milandr.ru
Тел.: (495) 981-5433
Поделиться:
№2 / 2023
Читать Купить
Сообщить о недоставленной печатной версии журнала «Современная электроника»
E-mail*
Фамилия*
Имя*
Компания*
Телефон*
Недоставленный номер журнала*
Номер№1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8 №9 Год201520162017201820192020202120222023
Получали ли вы по этому же заявленному адресу предыдущие номера текущего года?*
- Да
- Нет
Комментарий
* — поля, обязательные для заполнения
Авторизация Регистрация
Пароль
На указанный в форме e-mail придет запрос на подтверждение регистрации.
Пароль
Повторите пароль
Нажимая кнопку «Регистрация», я принимаю условия Политики конфиденциальности
Восстановить пароль
E-Mail:
Вы успешно зарегистрированы.
Перейти в личный кабинет
Пять последних номеров электронной версии журнала
доступны только авторизованным пользователям
Для чтения электронной версии журнала
зарегистрируйтесь или
авторизуйтесь
(если зарегистрированы)
Авторизованные пользователи могут читать электронную версию журнала БЕСПЛАТНО
Для чтения печатной версии журнала купите его
Для чтения журнала
подпишитесь, или купите его
Специалистам в области электронных компонентов
подписка предоставляется БЕСПЛАТНО
БЕСПЛАТНАЯ ПОДПИСКА
на электронную версию
Для бесплатного доступа
к электронной версии журнала
«Современная электроника» вам необходимо зарегистрироваться на сайте.
Зарегистрироваться
Подписка на ПЕЧАТНУЮ версию с гарантированной доставкой.
Подписка на рассылки
Будьте всегда в курсе самых свежих новостей
Подписаться на новости
Узнайте первыми о содержании нового номера
Подписаться на анонсы
Отказаться
Facebook Twitter
Российская компания разработала 32-битный микроконтроллер RISC-V
Перейти к основному содержаниюКогда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.
(Изображение предоставлено Микроном)Как видно из нового чипа Mikron MIK32, архитектура RISC-V с открытым исходным кодом открывает перед компаниями двери для модернизации существующих микроконтроллеров. Это становится еще более важным, поскольку страны во всем мире стремятся отучить себя от западных технологий. Но насколько осуществим такой подход?
Унаследованная от СССР современная Российская Федерация имеет собственную архитектуру ЦП (Эльбрус) и платформы для сборки ПК и серверов.
Кроме того, есть российские компании, разрабатывающие различные системы-на-чипе и контроллеры на базе Arm. В стране также есть 300-мм оборудование, закупленное на заводе AMD под Дрезденом в начале 2000-х годов. Это означает, что теоретически Россия могла бы создавать процессоры для своих внутренних нужд (но это вряд ли удовлетворит даже 50% ее потребностей, поскольку большинство программ рассчитано на процессоры x86 или Arm).
Но есть несколько важных предостережений. Процессоры Эльбрус были разработаны для работы с конкретными критически важными приложениями и не могут быть эффективно использованы для всех типов рабочих нагрузок. Кроме того, другие архитектуры ЦП разрабатываются в Великобритании и США, а фактические логические микросхемы производятся на Тайване. На самом деле почти все поддерживающие ИС и микроконтроллеры разрабатываются в Европе или США. Это делает невозможным для России замену какой-либо значительной части используемых ею технологий чипами собственного производства.
Здесь в игру вступает зеленоградский «Микрон» со своим чипом МИК32 на базе архитектуры RISC-V.
Mikron MIK32 — классический микроконтроллер с ядром RV32IMC, работающим на частоте 32 МГц. Он также поставляется со всеми типами ввода-вывода, включая интерфейсы I2C, UART, SPI, ADC, DAC, а также с многочисленными таймерами и контроллером прерываний, сообщает CNX Software. Микроконтроллер можно использовать для различных приложений, включая счетчики газа/воды, промышленные датчики и медицинское оборудование. Эти устройства имеют очень долгий жизненный цикл, что может стать проблемой для MIK32.
Как отмечает CNX Software, функциональность MIK32 имитирует функциональность широко используемого микроконтроллера ST Microelectronics STML0, поэтому замена чипов потребует длительного процесса проверки. У Mikron есть плата для разработки, чтобы сделать потенциальный переход проще и быстрее, но только время покажет, будут ли его клиенты действительно использовать MCU.
Компания редко захочет заменить микроконтроллер на устройстве с длительным сроком службы, поэтому не стоит ожидать, что Mikron MIK32 заменит большое количество микросхем STM в ближайшие годы.
Тем не менее, тот факт, что Mikron разработал такой микроконтроллер на основе RISC-V, указывает на то, что RISC-V, безусловно, набирает обороты.
Получите мгновенный доступ к последним новостям, подробным обзорам и полезным советам.
Свяжитесь со мной, чтобы сообщить о новостях и предложениях от других брендов Future. Получайте электронные письма от нас от имени наших надежных партнеров или спонсоров.Антон Шилов — внештатный автор новостей в Tom’s Hardware US. За последние пару десятилетий он охватил все: от процессоров и графических процессоров до суперкомпьютеров, от современных технологий обработки и новейших потрясающих инструментов до высокотехнологичных отраслевых тенденций.
Темы
Материнские платы
Графические процессоры
Tom’s Hardware является частью Future US Inc, международной медиа-группы и ведущего цифрового издателя. Посетите наш корпоративный сайт (откроется в новой вкладке).
©
Future US, Inc.
Полный 7-й этаж, 130 West 42nd Street,
Нью-Йорк,
Нью-Йорк 10036.
Milandr MDR32F02FI — микроконтроллер RISC-V для (российских) счетчиков электроэнергии метров
В прошлом году мы писали о российском микроконтроллере Mikron MIK32 RISC-V с функциями, аналогичными STM32L0 Arm Cortex-M0+, и недавно мне сообщили, что первые полностью упакованные образцы ожидаются в конце осени.
Но оказывается, что есть еще одна российская компания, которая производит микроконтроллеры RISC-V, и, например, Milandr MDR32F02FI имеет ядро BM-310 RISC-V MCU с открытым исходным кодом и специально разработан для счетчиков электроэнергии. Это второе поколение микроконтроллера, первое из которых основано на ядре Arm Cortex-M0 и производится более 5 лет.
Milandr MDR32F02FI характеристики:
- Процессор – CloudBEAR BМ-310S 32-битное ядро RISC-V @ 60 МГц
- Память — 112 КБ
- Хранилище — 256 + 8 КБ флэш-памяти, 16 КБ OTP
- Функция счетчика электроэнергии
- 7-канальный 24-разрядный сигма-дельта АЦП
- Аппаратный блок для расчета потребляемой мощности
- Другие периферийные устройства
- 5x UART, 3x SPI, 1x I2C
- До 55x GPIO
- Инструментальный АЦП – 10-битный с датчиком температуры
- 4x 32-битных блока таймера с 4x каналами захвата событий и PWM
- Сторожевой таймер
- Безопасность
- Блок счета CRC с переменным полиномом
- Блок поддержки вычисления симметричного криптографического алгоритма
- Генератор случайных чисел
- Обнаружение несанкционированного доступа
- Блок обнаружения изменения напряжения питания (сеть и батарея)
- Детектор изменения частоты
- Блок оптического детектора
- Блок генерации помех в цепи питания
Интерфейс отладки - — JTAG
- Разное — 512-байтный домен батареи RTC и обнаружение несанкционированного доступа,
- Напряжение питания
- Сеть – от 2,2 до 3,6 В
- АЦП – от 3,0 до 3,6 В
- Работа от батареи – от 1,8 до 3,6 В
- Упаковка – QFN88 (10×10 мм)
- Температурный диапазон – от -50°C до +85°C
- Процесс – 90 нм
Помимо того, что Милан выбрал ядро RISC-V, интересно посмотреть список функций, предотвращающих вмешательство в работу счетчика электроэнергии.
