Зеленоградскими предприятиями ГУП НПЦ «Элвис» и ОАО «Ангстрем-Т», при участии ООО «Нелс» (Зеленоград) и Московского авиационного института, разработаны и изготовлены образцы первого отечественного однокристального коммуникационного процессора NVCom-01 серии «Навиком» со встроенной функцией 48-канальной ГЛОНАСС/GPS навигации.
Микросхема разработана по технологии трехъядерной «системы на кристалле» на базе отечественной платформы проектирования микросхем «Мультикор» и ориентирована для массового изготовления на перспективном отечественном микроэлектронном производстве ОАО «Ангстрем-Т» по 0.13-мкм проектным нормам.
Это позволит впервые организовать серийное производство конкурентоспособных отечественных абонентских терминалов профессиональной и специальной связи, обеспеченных функцией навигации ГЛОНАСС, которые до настоящего времени разрабатывались исключительно на импортной элементной базе.
Микросхема коммуникационного микропроцессора «Навиком» обеспечивает аппаратно-программную поддержку функций ГЛОНАСС/GPS навигации, процедур цифровой обработки сигналов, ряда коммуникационных процедур (Витерби, турбокодирования, корреляции и др.), обработки изображений.
Программируемость микросхемы позволяет использовать ее в широком диапазоне применений:
-
абонентские терминалы мультистандартных систем профессиональной связи (от стандарта TETRA до систем 3G) со встроенной функцией навигации;
-
портативные ГЛОНАСС/GPS-приемники, в том числе для подвижных платформ (автомобилей, железнодорожного транспорта);
-
аппаратура цифрового телевидения (DVB) и радио (DRM);
-
IP-камеры с «интеллектуальным зрением», IP–телефония;
-
аппаратура беспилотных летательных аппаратов (БПЛА);
-
специальные применения.
На основе микросхемы возможна разработка индивидуальных информационных карт для сотрудников МЧС и других силовых ведомств, организована связь в метро, на предприятиях энергетического комплекса, в труднодоступных районах крайнего севера и Сибири — во многих приложениях, где до сих пор использовались только импортные системы.
Система на кристалле «Навиком» поддерживает большой спектр технологий обработки информации, разработанных в НПЦ «Элвис»: обработка видеоинформации, радарной и тепловизионной информации, трехмерной графики, адаптивной обработки сигналов и изображений, что важно для различных бортовых применений с минимальными массогабаритными характеристиками.
Основные характеристики1:
-
тактовая частота: до 300 МГц;
-
архитектура трехъядерная, MIMD (Multiple Instructions Multiple Data):
-
RISC-ядро: MIPS32 – архитектурно совместимое с cопроцессором арифметики в формате с плавающей точкой; устройство умножения и деления;
-
два DSP-ядра SISD-архитектуры, образующих новое программируемое сдвоенное «мега-ядро» сигнального процессора с плавающей и фиксированной точкой и общим полем памяти — «DELCore-30» (Dual ELVEES Core);
-
технология изготовления: КМОП 0.13 мкм, 8 металлов, размеры кристалла 8.8х 9.5мм, ~60 млн транзисторов;
-
пиковая производительность: 3.6 GFLOPs (float32)/ 14.4 GOPs (int16)/ 28.8 GOPs (int8);
-
FFT — 1024 (комплексное): 4.7 мкс (блочная плавающая точка, 16 бит) и 15.4 мкс (плавающая точка, 32 бита, IEEE754);
-
интегральный объем встроенной памяти: ~4 Мбит (для всех процессорных ядер);
-
32-разрядный порт внешней памяти MPORT со встроенным контроллером доступа к внешней памяти типа SRAM/ SDRAM/ SBSRAM/ FLASH/ ROM;
-
встроенный DMA-контроллер;
-
последовательные порты I2C, USB, Ethernet 10/100 Мбит/с, 2 порта UART, 4 многофункциональных порта MFBSP (I2S/ SPI/ SHARC LPORT/ GPIO) с DMA;
-
порты ввода и вывода видеоданных;
-
JTAG IEEE 1149.1, встроенные средства отладки программ (OnCD);
-
встроенный умножитель/делитель входной частоты (PLL);
-
интервальный таймер (IT), таймер реального времени (RTT), сторожевой таймер (WDT);
-
многоканальный навигационный коррелятор (МСС): 48 каналов слежения GPS L1 С/A, GPS L2С, ГЛОНАСС L1 СТ и устройство быстрого поиска (Fast Search Engine, FSE);
-
прикладные библиотеки обработки/сжатия видео- и аудио- сигналов: FFT, фильтрации, адаптивной фильтрации, JPEG/ MJPEG/ MPEG2/ MJPEG4 видеокодер; Mр3 аудио-декодер, «TETRA» (аудиокодек), IP-телефонии и др.;
-
средства разработки: среда разработки и отладки программ MCStudio3, ядро ОС Linux 2.6 (планируется);
-
напряжение питания: периферия — 3.3 В, ядро — 1.2 В;
-
частота/мощность потребления, МГц/мВт: 80/280 и 300/~1000, программируемые режимы энергосбережения;
-
корпус: HSBGA400, размер 21х21 мм (в серии планируются корпуса размером 10х10 мм и SIP-модули на базе NVCom и SDRAM/FLASH);
-
импортозамещение высокопроизводительных DSP микросхем зарубежного производства, в том числе микросхемы ADSP TS201 (ADI) по производительности и функциональности, ряда микросхем серии OMAP (TI), навигационных микросхем SiRFatlasIII (SiRF).
1. Примечание: приведены параметры микросхем при работе в нормальных климатических условиях.
NVCom-01 программно совместим снизу с серией сигнальных микропроцессоров «Мультикор» (1892ВМxx) разработки НПЦ «Элвис», а также с другими разработками фирмы (1288ХКxx, 1892ХДxx, 2008ВГ1Я, 1508ПЛ8Т, 1508ПЛ9Т).
На базе микросхемы NVCom-01 разрабатывается линейка навигационных приемников и абонентский терминал стандарта «TETRA» с подключением IP-камеры.