СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 6/2016

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 66 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2016 Средства разработки систем-на-кристалле для космических применений Разработка и проектирование бортового оборудования космических комплексов и систем требует создания специализированной элементной базы в части СБИС, систем-на-кристалле и видеосистем на кристалле, стойких к дестабилизирующим факторам космического пространства, в первую очередь, ионизирующего излучения. Для расчёта радиационной стойкости электронных компонентов и определения технически обоснованных норм испытаний требуются специальные средства САПР. Такие средства входят в отечественную САПР СИМИКА, описанию которой посвящена данная статья. Денис Адамов (Москва) В ВЕДЕНИЕ Современная экономическая и поли- тическая ситуация требует от отече- ственных разработчиков аппаратуры использовать в разработках преиму- щественно отечественную элемент- ную базу. Однако её выбор для приме- нения в бортовой аппаратуре космиче- ских комплексов и систем ограничен. Это связано как с общим уровнем раз- вития российской электронной про- мышленности, так и со сложностями в реализации государственной про- граммы импортозамещения. Однимиз основныхфакторов расши- рения производства и использования современнойрадиоэлектронной аппара- турыявляется динамичныйнаучно-тех- ническийипроизводственныйпроцесс развития радиоэлектронных технологий и организация выпуска необходимых электронныхирадиоэлектронных ком- понентов. Создание специализирован- ной электронной компонентной базы (ЭКБ) для работы в космическом про- странстве подразумевает выполнение специфических требований. Разработка оборудования для оптико-электронных комплексов и систем требует создания развитой элементной базыв виде СБИС, систем-на-кристалле и видеосистем на кристалле, действующих вжёстких усло- виях космического пространства. Требо- вания к радиационной стойкостиотра- жено вФедеральнойцелевойпрограмме «Развитие электронной компонентной базыи радиоэлектроники». Решение этой задачи возможно через развитие всей инфраструктуры разра- ботки современной ЭКБ: ● предоставление отечественным ди- зайн-центрам возможностей изготов- ления опытных образцов; ● доступность отечественных полно- функциональных средств САПР; ● создание единой базы для разработ- чиков по отечественным квалифици- рованным микросхемам. В ЫБОР САПР ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ САПР является ключевым элемен- том при проектировании интеграль- ных схем (ИС). Это высокоинтеллек- туальный «станок», который должен обеспечить полный процесс разра- ботки, начиная от замысла и заканчи- вая выводом топологии ИС для переда- чи на фабрику изготовителя кристал- лов. Большинство пользователей слабо представляют внутреннее устройство САПР, но они чётко знают, что хотят от неё получить. Современные методы и способы автоматизированного про- ектирования настолько сложны, что профессиональное освоение возмож- ностей системы может занимать от двух до пяти лет. Зачастую даже профессио- нальные пользователи с многолетним стажем не знают до конца всех возмож- ностей САПР, с которой они работают. Быть интуитивно понятной и обеспе- чивать быстрое и без «лишних» вопро- сов создание законченных устройств с предельными характеристиками – это одна из основных задач современных САПР ИС. САПР должна учитывать все аспекты создания изделия: физику функциони- рования, математические методы моде- лирования, различные методики про- ектирования, графические интерфей- сы и т.д. Создание отечественной САПР, как и любого штучного высокотехно- логичного станка, является основой технологической безопасности стра- ны и демонстрирует высокий уровень российских инженеров. Российская микро- и наноэлектро- ника не играет существенной роли на мировом рынке электронных компо- нентов, да и рынок средств проекти- рования крайне незначителен. Рынок услуг по проектированию ИС являет- ся высоко рискованным, а также тре- бует значительных капиталовложений. В силу своей специфики, на этом рын- ке в России практически отсутствуют малые и средние дизайн-центры, а те центры, которые были организова- ны в рамках различных федеральных целевых программ, комплектовались САПР централизованно. При таком под- ходе учесть требования каждого кон- кретного создаваемого дизайн-центра невозможно. Соответственно, для таких дизайн-центров была выбрана одна из крупных зарубежных САПР, являю- щаяся «индустриальным стандартом», которая включает в себя все необходи- мые инструменты. Понятно, что такой подход к приобретению САПР далёк от рыночных отношений, поскольку при- менительно к каждой конкретной зада- че разработчик сам должен выбирать наиболее производительный, удов- летворяющий заданным требованиям и доступный по бюджету инструмент. На зарубежном рынке основными потребителями крупных САПР явля- ются большие корпорации, которые обеспечивают до 80% продаж. Малый и средний бизнес обычно вынужден приобретать минимальный пакет САПР от крупного поставщика, что обуслов- лено необходимостью использовать PDK (Process Design Kit – комплект раз- работчика) от фабрики-производите- ля кристалла. Все оставшиеся рабочие места небольших дизайн-центров, как правило, оборудуются более дешёвыми или даже бесплатными инструментами, поставляемыми по лицензиям типа GPL (General Public License). Выбор фабрикой в качестве основ- ного САПР для разработки PDK како- го-либо крупного зарубежного про- изводителя автоматически заставляет всех клиентов этой фабрики исполь- зовать данную САПР. Стоимость одно- го рабочего места разработчика в этом