СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №9/2014

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 17 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2014 предела FC 32x (28 Гбит/с). Исполь- зование ПЛИС (FPGA) нового класса (выпуск которых освоен компаниями Xilinx и Altera) и трансиверов, рассчи- танных на скорость 28 Гбит/с, даёт воз- можность реализовать функцию связ- ки каналов в отношении двух линий. (Напомним, что имеется в виду «рас- щепление» потока пикселей на пото- ки нечётных и чётных пикселей или потока видеострок на потоки правых и левых строк). Такое решение позво- лит выйти на скорость ∼ 50 Гбит/с, в слу- чае использования двух каналов (два оптоволоконных кабеля), или на ско- рость 100 Гбит/с при использовании четырёх каналов (четыре оптоволо- конных кабеля). Например, цветная видеокамера с разрешением 8000 × 8000 с 24-разрядной цветностью при рабо- те на частоте 20 Гц требует пропуск- ной способности равной ∼ 40 Гбит/с. Очевидно, что это требование легко может быть удовлетворено, если реа- лизовать связь на двух оптоволоконных кабелях 32х с применением функции связывания каналов по спецификации ARINC 818. Благодаря применению новых возможностей, заложенных в спецификацию ARINC 818-2 (выде- ление областей интереса, двунаправ- ленная связь и наличие множества контейнеров), несколько изображе- ний с полным разрешением могут быть «скомбинированы» с изображе- ниями, имеющими меньшую разре- шающую способность, но характери- зующимися более высокой частотой кадров. Поскольку в вышеописанном примере имеется запас по пропускной способности, превышающий 10 Гбит/с, появляется возможность включения в систему дополнительных датчиков со сравнительно малым разрешением с коммутацией их в режиме разделе- ния времени в тот же канал, на котором работает основная видеокамера. Таким образом, будет реализована система интеграции датчиков, подобная той, которая описана в Примере №1. З АКЛЮЧЕНИЕ Стандарт Avionics Digital Video Bus («Цифровой видеоинтерфейс авиа- ционного радиоэлектронного обору- дования с высокой скоростью пере- дачи данных»), которому присвоено обозначение ARINC 818, первоначаль- но разрабатывался с ориентацией на дисплеи, установленные в кабинах пилотов воздушных судов. В настоя- щее время, благодаря тому что стан- дарт обеспечивает высокую пропуск- ную способность и надёжность, он распространился на область высоко- скоростных датчиков. Последние изме- нения, внесённые в стандарт и оформ- ленные в его новой редакции ARINC 818-2, способствовали применению протокола ARINC 818 в системах раз- ведки, наблюдения и рекогносцировки (ISR), а также в системах противодей- ствия и в других системах, требующих очень высокой пропускной способно- сти. Они также содействовали реали- зации функции выделения областей интереса, наблюдение за которыми требует очень высокой частоты обнов- ления информации, и функции ком- мутации нескольких датчиков на один канал связи в режиме разделения вре- мени. Сегодня разработчики систем ISR и систем противодействия натал- киваются на определённые технологи- ческие барьеры. В частности, это «узкие места» физических каналов связи по пропускной способности. Происходит это на фоне острой потребности реше- ния двух задач: ● выделение областей интереса, наблю- дение за которыми требует высокой частоты обновления информации; ● поддержка работы датчиков с ультра- высокой разрешающей способностью. ● На выручку им приходит протокол ARINC 818-2, который позволяет упрощать структуру разрабатывае- мых систем и способствует оптими- зации параметров SWaP («Габариты, масса и мощность»). Л ИТЕРАТУРА 1. Keller T., Alexander J. ARINC 818 Express for High-Speed Avionics Video and Power Over Coax. Proc. SPIE 8383. Head- and Helmet-Mounted Displays XVII; and Display Technologies and Applications for Defense, Security, and Avionics VI. 2012. Новости мира News of the World Новости мира Скорость самого быстрого в мире чипа составила 1 трлн циклов в секунду Появился новый чип, который минимум в 250 раз быстрее самого мощного процес- сора для настольных систем. И этот чип был создан в рамках программы Управ- ления перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA под названи- ем Terahertz Electronics (сам чип называется Terahertz Monolithic Integrated Circuit – TMIC), конечной целью которой является «упаков- ка» вычислительной мощности суперком- пьютера в чип твердотельного однокри- стального микропроцессора. Чип, способный выполнять 1 трлн циклов в секунду, является экспериментальным изделием известной американской компании Northrop Grumman. Терагерцовая производи- тельность позволила ему сместить с почёт- ного пьедестала первенства чип, изготовлен- ный в 2012 году, тактовая частота которого составляла 850 ГГц, а производительность – на 150 млрд циклов в секунду меньше, чем производительность нового чипа. Современная электроника, построенная на дискретных твердотельных компонентах, пока ещё принципиально не может работать в субмиллиметровом диапазоне электро- магнитного спектра. И в первую очередь это связано с недостаточной скоростью работы транзисторов. Все попытки «залезть в тера- герцовый диапазон» были основаны на тех- нологиях преобразования переменного тока одной частоты в переменный ток большей частоты. Однако такой подход ограничивает выходную мощность электронных устройств в целом и оказывает негативное влияние на соотношение сигнал-шум. Кроме этого, технологии преобразования частоты увели- чивают вес, размеры устройства и количе- ство потребляемой устройством энергии. В основе чипа TMI лежат абсолютно иные принципы увеличения частоты. А использован- ные в чипе широкополосные высокочастот- ные усилители обеспечивают разницу уров- ней между входными и выходными сигналами всего в 6 дБ при работе на тактовой частоте в 1 ТГц. Этот прорыв может привести к появ- лению множества революционных технологий, таких как терагерцовые сканеры для систем безопасности, радары для автомобилей-робо- тов, коммуникационные системы, значитель- но превосходящие по характеристикам суще- ствующие системы и спектрометры, способ- ные с высокой точностью и чувствительностью определять наличие потенциально опасных химических и взрывчатых веществ. Пока ещё неизвестно, сколько именно потребуется времени для того, чтобы тера- герцовые технологии перешли из разряда опытных лабораторных технологий в разряд практических. Первым делом, данные техно- логии появятся в военной технике. www.dailytechinfo.org со ссылкой на gizmodo.com