СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №9/2013

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 7 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2013 Позиция специалиста мых логических интегральных схемах (ПЛИС) и предложило проект ново- го стандарта IEEE.802.15.4g. Инсти- тут радиотехники и электроники РАН (г. Москва) разработал на ПЛИС систе- мыШПС «PPM-40» и «PPM-50» диапазо- на 3,1–5,1 ГГц с квадратурной ФМ по стандарту IEEE.802.15.4a. Отладку про- екта аппаратуры на ПЛИС можно рас- сматривать как первый шаг, дальней- ший переход к проекту микросхемы несложен. О РЕКЛАМЕ УСТАРЕВШИХ СТРУКТУР СИГНАЛОВ В [8] приведены примеры взломан- ных сертифицированных и рекла- мируемых шифраторов. Эти приме- ры показывают, что сертификаты не гарантируют защиту информации. Статьи, которые рекомендуют реа- лизацию сложных и неэффектив- ных алгоритмов структур сигналов, криптозащиты и помехоустойчиво- го кодирования на процессорах, есть во многих журналах. Такие статьи есть и в журнале «Современная электрони- ка» (СоЭл). В СоЭл№6, 2010 представлен «новый способ помехоустойчивого кодирова- ния с попарным сложением по моду- лю 2 состояний всех информационных разрядов», который многократно слож- нее кодеков [4]. В СоЭл № 8 и 9, 2010 указано, что «One-Net может быть использован с множеством существующих приёмо- передатчиков (трансиверов) и микро- контроллеров». Высокая цена этой универсальности не указана. Средств крипто- и помехозащиты нет, и их необходимость не упомянута. В СоЭл № 8, 2008 рассмотрены «Беспроводные решения фирмы AeroComm» на процессорах, использу- ющие неэффективную передачу паке- тов с ППРЧ без криптозащиты и поме- хоустойчивого кодирования. В СоЭл № 6, 2009 и в № 6, 2011 рас- смотренМанчестерский код – кодиро- вание и декодирование на процессоре NM6403 и разработка программ для него. Давно известные низкая помехо- устойчивость и избыточные затраты полосы канала этого кода не упомянуты. В пяти выпусках журнала (№ 4–6 за 2009 г. и № 2–3 за 2010 г.) рассмотре- ны «Самосинхронизирующиеся коды и их преобразователи (СКП)». Все они ориентированы на алгоритмы с плохой помехоустойчивостью и неэффектив- ным использованием пропускной спо- собности радиоканала. В частности, в пятой части описаны «схемотехниче- ские решения кодирующих и декодиру- ющих устройств самосинхронизирую- щегося фазоманипулированного кода» с помехоустойчивым кодированием по алгоритмам Витерби, Рида-Соломона и турбокодов, которые сложнее и сла- бее кодеков МППЧ-LDPC [4], что видно из патента РФ авторов СКП№2303376. М ИКРОЭЛЕКТРОННЫЕ КРИТЕРИИ СЛОЖНОСТИ АЛГОРИТМОВ Микросхемы – матричные БИС (МБИС) помехоустойчивого кодирова- ния [3] и генератора случайных чисел (ГСЧ) Н1515ХМ1-888 [9] разработаны по критериям микроэлектроники и на практике доказали преимущества тео- рии. Этот ГСЧ – абсолютно криптостой- кий шифратор (АКШ) в смысле крите- риев К. Шеннона. Лучших аппаратных АКШ нет до сих пор. Оценки сложно- сти алгоритмов по количеству вычис- лительных операций были отклонены как непригодные, дающие при оцен- ках аппаратной сложности ошибки в 10–100 раз. Сложность МБИС опре- деляют объём и структура трассиро- вок, соединяющих элементы, а также количество условных вентилей (УВ) с комплементарными парами полевых транзисторов с p- и n-каналами. Они затрачивают энергию только при пере- ключениях собственной и нагрузочной ёмкости. Один УВ содержит 4 транзи- стора. Выбор ширины трасс – компро- мисс. В трассе высокая плотность тока вызывает быстрое старение. Более тон- кие участки испаряются и осаждают- ся на более толстых. Отказы возника- ют или от замыкания толстых участ- ков, или от разрыва тонкого. Снижение плотности тока расширением трасс уве- личивает нагрузочную ёмкость и рас- ходы площади кристалла, что нецеле- сообразно. Преимущества алгоритмов с малыми затратами энергии очевидны, так как затрачиваемая энергия – мера старения БИС. После завершения функционально- логического проекта (ФЛП) и тополо- гического проекта (ТП) этого ГСЧ [9] на САПР, его ТП был откорректирован вручную заменой «плохих» участков ТП, где у МБИС серии 1515 велика вероят- ность замыканий и обрывов, такими, где такие вероятности малы. В проек- тах без коррекции ТП для выхода год- ных МБИС не ниже 10% используют не больше 50% вентилей МБИС. Оче- видно, что для МБИС, содержащей два ГСЧ – шифратор и дешифратор, имею- щий каждый около 1,4 тыс. УВ, – ожи- даемый выход годных без коррекций ТП даже при коротких трассах ГСЧ был бы чуть выше 1%. Выпускать такие МБИС по установленной фиксирован- ной цене изготовитель бы не захотел. После устранения «плохих» участков ТП (близких параллельных нагружен- ных трасс, переходов связей в другой слой вблизи соседней трассы и т.п.) был Реклама © СТА-ПРЕСС