🚸 🔸 ⛪️ 如何在俄罗斯开发微电子技术并击败iPhone 🦊 🙅🏾 🚒

现代小工具的基础是创建“片上系统”（SoC，英文为System on Chip，SoC）的技术。如何向俄罗斯学生教授21世纪的黑魔法？这是在英国公司Imagination Technologies于春季在洛杉矶郊区组织的研讨会上讨论的，Imagination Technologies 是Apple iPhone内部组件的开发商之一。在一周的时间里，同样的研讨会将在俄罗斯举办-Imagination就其组织而言，与领先的俄罗斯大学- 莫斯科国立大学，MEPhI，MIET和ITMO合作，并与著名的微控制器制造商亚利桑那州的Microchip Technology公司合作。除了10月26日至30日为期一周的研讨会之外，还将在萨马拉航空航天中心（11月5日）和莫斯科物理技术学院（11月9日）举行类似形式的研讨会。

香肠和

iPhone 迷信关于俄罗斯不生产iPhone的说法已经成为我们40年前的文化陈词滥调-有关苏联杂货店中没有的50种西式香肠的故事。最近出现的俄罗斯Yotaphone手机并未消除批评家的所有争议，因为这些手机是基于在其他国家设计和制造的微芯片上制造的。

这并不是说在俄罗斯方面，用于iPhone和其他小工具的芯片完全没有希望。 5月，一组俄罗斯公司ELVIS和英国公司Imagination Technologies发布了联合新闻稿。，其中描述了创建联合微电路（芯片上的系统）的计划，该计划将包含在伦敦和加利福尼亚开发的模块以及在莫斯科地区的泽列诺格勒开发的模块。同时，ELVIS是著名的太空芯片开发商，Imagination是苹果公司在Apple iPhone芯片开发中的合作伙伴，新闻稿中提到了基本晶体管尺寸为28nm-10nm的现代硅技术。

另一家俄罗斯公司贝加尔电子（Baikal Electronics）也于5月再次宣布发布俄罗斯高性能微处理器适用于嵌入式贝加尔湖T1系统。这些已经是真正的微电路，贝加尔湖已经开始分发这些微电路，用于测试潜在客户的工程师，包括外国客户。贝加尔湖T1也使用Imagination装置，并且在台湾制造，但是片上系统是在俄罗斯设计的，因此该处理器可能被称为俄语。

这是否意味着即将出现与苹果产品相同等级的俄罗斯芯片时代？并不是的。只有少数几个开发小组，例如ELVIS和贝加尔湖电子公司。现在，如果有几十笔交易，而ELVIS-Imagination交易（几百笔交易），那么就有可能说俄罗斯将不会成为下一个在电子领域的美国或中国，而至少会成为下一个以色列或韩国的电子。增长的主要制约因素是缺乏合格的人员。 ELVIS和类似公司的年轻工程师仅在少数几所俄罗斯大学任教。如何使众多俄罗斯技术大学的教育达到美国，西欧和亚洲发达国家最好的大学水平？

DIY微处理器

第一步是更新教程。最近，David和Sarah Harris教授用俄语创建了新的初中教科书《数字电路和计算机体系结构》。这本教科书是Imagination Technologies的教育计划的一部分，以电子形式免费分发，该公司从Elsevier出版社购买了俄罗斯出版物的版权，并由来自俄罗斯和乌克兰大学的大量教授，俄罗斯电子公司的员工以及欧美公司的俄罗斯工程师组织了翻译工作-Imagination ，AMD，Apple等。RUSNANO基础设施和教育计划基金也参与了转移。

新教科书的一个显着特征-将学生同时介绍微电路设计和编程，这是在芯片上复杂系统时代应该做的，并将所有东西联系起来进行实践。学生可以构建自己的简单微处理器，并将其与真正的工业Microchip PIC32微控制器进行比较。但是，怎么可能-一个学生制作筹码？毕竟，在台湾台积电（注脚：台湾台积电）这样的工厂中，商业批量生产芯片的初始费用通常超过一百万美元。

答案是一种称为FPGA的技术（现场可编程门阵列的缩写，“用户可编程门阵列”）。这些是特殊的微电路，它们是单元，逻辑功能和连接的矩阵，制造后可以多次更改。它们比传统的专用芯片贵得多，速度也慢，但是对于它们来说，没有“定金”用于生产。现在有带有FPGA的学生板价格不到100美元，因此学生和大学不再需要花大量的钱进行实验。而且，它可以无限制地改变FPGA中形成的电子电路，只需通过连接到计算机的电缆来改变其配置存储器。在灵活性方面，这类似于编程，尽管本质是不同的-在编程中，处理器指令（程序，软件）的顺序会发生变化，而在FPGA中，您可以更改处理器本身（硬件，硬件）。

学生与三星之

井，学生可以使用Harris教科书和基于FPGA的电路板，设计简单的微处理器和外围设备。但是，商业上的芯片系统使用的是行业内开发的微处理器单元，其许可费用高达数十万美元。学生如何在不强迫大学购买商业许可证的情况下访问和试用此类模块？对此的回应是Imagination 于今年春天宣布的MIPSfpga计划，该计划立即得到了斯坦福大学校长约翰·轩尼诗，伦敦帝国理工学院的教授以及日本最古老的大学庆应义great的大力反馈。

MIPSfpga是MIPS microAptiv UP微处理器内核的免费大学版本。该MIPS内核用于新的Samsung ARTIK 1平台，该平台是三星在旧金山举行的上一次IOT World会议上宣布的。随着大学中引入MIPSfpga，学生不仅可以使用ARTIK 1等现成的芯片，还可以访问同一处理器核心的源代码（以Verilog硬件描述语言），三星工程师自己在产品中使用了这些源代码。。而且，在尝试了MIPSfpga之后，理论上学生可以从风险投资家那里筹集资金，并制造可以直接与三星自身竞争的商业微电路。

www.artik.io/hardware/artik-1

(12 12 ) Samsung ARTIK 1 — MIPS microAptiv UP UC, . “ ” ( — The Internet of Things, “ ”).

MIPSfpga 25 Register Transfer Level (RTL, ). , Verilog, (logic synthesis) ; (static timing analysis) , , (place-and-route) .

FPGA很好，但是学生可以看到自己设计的工厂制造的微芯片吗？ David Harris表示：“ MOSIS在美国可满足此类需求，而Europractice在欧洲也可提供。 MOSIS形成了所谓的多项目晶圆（MPW）-一种小规模生产的订购单，其中在半导体晶圆上制造了由来自不同组织的团队开发的几种不同集成电路。 MOSIS有一个时间表，大学可以将它们发送给“蓝图”（GDSII文件），然后可以将它们发送给工厂。这种生产是免费的，可满足教育需要，并为研究需要提供非常诱人的价格。这使学生和研究人员都可以以现成的微电路形式接收他们的工作结果。”

从理论上讲，俄罗斯政府可以为Zelenograd工厂的Mikron和Angstrom提供相同的服务。这些工厂没有台湾台积电先进，它们使用从ST，AMD和IBM购买的二手设备，只能生产90纳米芯片。但这并不意味着不能在这些工厂中生产高级产品。例如，基于英国ARM Cortex M4处理器的流行的French-Italian STM32微控制器就是以此技术制造的。

此外，根据大卫·哈里斯（David Harris）的说法，“对于培训目的，不需要任何高级培训。晶体管始终是10微米（10微米或10,000纳米-这是1971年制造出第一个英特尔4004微处理器的技术）的晶体管，它是90纳米（10纳米）。”最现代化的工厂耗资5-60亿美元，泽列诺格拉德的工厂耗资6亿美元，但是如果您要向学生展示如何生产晶体管，那么大学需要从一些古老的工厂购买几百万台额外的设备，尽管在那之后您必须付费化学药品，通风和安全设备。”

另一方面，根据David Harris所说：“我认为优秀的设计师不需要直接的工作经验。尽管这样的经历当然是加分的。”

给俄罗斯的提示

洛杉矶MIPSfpga研讨会的一些参与者回答了有关在俄罗斯可以做什么的问题。
FPGA市场的领导者Xilinx的教育计划经理Jason Wong认为，教育发展计划应针对每个国家的文化量身定制：“我们不知道在俄罗斯有什么用，但是我们可以说它在其他国家也有用。 ”

他的Xilinx同事Parimal Patel博士解释说：“在印度和在俄罗斯一样，学生在数学和物理方面受过良好的教育。政府已经选出了几所领先的大学，这些大学在几年内已经为其余课程做好了准备。 5-6年后，该系统开始产生初步结果。”

黄杰森补充说：“中国已采取类似措施。同时，政府要求大学以五年计划的形式进行报告。也许俄罗斯应该通过五年计划。它们是在俄罗斯发明的？（笑）也许。”

马德里最大的康普顿斯大学（Complutense University）的丹尼尔·查弗（Daniel Chaver）教授认为不需要特殊的课程；从他的角度来看，扩大电子教学完全是金钱问题-来自政府还是来自大学的有偿教育收入。在西欧已经发达的生态系统中，根据市场对可访问作品，学生能力和需求的定律，自然会优先考虑某些领域。

来自内华达大学拉斯维加斯分校的Sarah Harris教授是MIPSfpga的开发者之一，也是电子教科书的合著者。他认为，国家应该给教授们自己创建培训计划的机会，但与此同时，该计划应与实践联系在一起-学生应该建立有形的东西。

该教程的合著者哈维·穆德学院（Harvey Mudd College）教授和前英特尔奔腾（Pentium）和其他芯片的开发者之一MIPSfpga的合著者得出的结论是：“以相对较少的预算追求卓越的老师可以为年轻人做准备，他们将成为未来的技术领导者” 。

-如果您喜欢我的文字，并且同时住在莫斯科，则可以在短短几天内加入虚拟化。前卫虚拟化小组（包括我在内）于10月25日星期日中午12点开会，这是蓝色地铁线路的Smolenskaya地铁出口。之后，我们于下午3点在Nikitsky Boulevard的Jean-Jacques享用午餐，以将Jean-Jacques从创意人文科学的会议场所重新定位为会议场所，以供辛苦的读者以及我对微电子行业主题的文章的读者们阅读。

以下是先前虚拟化的图片：

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