Первый отечественный микропроцессор "Навиком-01" с функцией ГЛОНАСС/GPS навигации

28 апреля 2009, 11:40

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 характеристики NVCom-01:

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 8.8 * 9.5 мм*мм, ~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 21*21 мм*мм (в серии планируются корпуса размером 10*10 мм*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)