Современная электроника №8/2018

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 31 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2018 пикселов матрицы кристалла с опти- ческими многоканальными входами, смонтированной на стороне «Ф». Модуль 3D М ФЭФ М АС-Х1 (-Х2) выполнен на основе кристалла 3D ФЭ СБИС МА/Ц, кристалла 3D ФЭ СБИС МВЛ фирмы ООО «ОЭС», процессо- ра TMS320С6455BGTZA, фирмы Texas Instruments, ПЛИС XC5VLX30T фир- мы Xilinx, АЦП ADC08D1500 фир- мы National Semiconductor для Х1 (ADS7953 фирмы Texas Instruments для Х2), DDS 1508ПЛ8Т фирмы «Элвис» для Х1 (TLV5630 фирмы Texas Instruments для Х2), кристаллов памяти DDR2- K4T1G164QE**E7 фирмы Samsung (или Micron) и кристаллов памяти EEPROM – AT24C512BU2-UU фирмы Atmel. Конструкция 3D М ФЭФ М АС – это микросборка. Корпус имеет два соос- но расположенных разъёма с многока- нальными линзовыми растрами и элек- трический торцевой разъём QMS-052. Разъёмы с многоканальными лин- зовыми растрами позволяют осущест- влять связь как полным форматом – 128 оптических линий, так и раздель- но по группам или отдельным каналам. Такая конструкция волоконно-оптиче- ских кабелей позволяет получить рас- пределённую коммутационную связь (сеть) между 3DМФЭФМ и удалённы- ми датчиками. 3D М ФЭФ М АС предназначен для построения многодатчиковых инфор- мационно-вычислительных систем обработки сигнальной информации и многопроцессорных высокопроиз- водительных систем обработки дан- ных в реальном масштабе времени с высокой пропускной способностью. Модуль оснащён интерфейсами I 2 C, JTAG, ETHERNET, SRIO и предназна- чен для установки на мезонинной плате стандарта MicroTCA для высоко- производительных информационно- вычислительных систем платформы MicroTCA OM. Управление 3DМФЭФМ АС осущест- вляется с помощью одноплатной хост- ЭВМ платформыMicroTCA OM. Высоко- производительная обработка инфор- мации осуществляется с помощью процессора TMS320С6455. Производительность процессора с фиксированной точкойTMS320С6455– 2,9МIPS (млн инструкций в с) / мВт. Пропускная способность 3D М ФЭФ М АС-Х1 по оптическим каналам до 21,248 Гбит/с. Пропускная способность 3D М ФЭФ М АС-Х1 по электрическо- му интерфейсу SRIO до 3,125 Гбит/с, по интерфейсу EMAC до 1 Гбит/с. 3D М ФЭФ М АС функционирует со штатным программным обеспечени- ем одноплатной хост-ЭВМ платфор- мы MicroTCA OM. М НОГОКАНАЛЬНЫЙ 3D ФЭФ- МОДУЛЬ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ (3D МФЭФ М ВВ) 3DМФЭФМВВ – это прибор гибрид- ной сборки бескорпусных 3DФЭ СБИС и корпусных полупроводниковых микросхем на металлокерамической подложке и имеющий многоканаль- ные оптические и электрические связи. 3D М ФЭФ М ВВ реализует функции скоростного ввода/вывода информа- ции по многоканальным оптическим линиям связи как непрерывных (анало- говых), так и дискретных (бинарных) сигналов. Модуль осуществляет высоко- производительную обработку инфор- мации и обеспечивает электрическую интерфейсную связь с функциональ- ными компонентами. Он устанавли- вается на мезонинной плате стандар- та MicroTCA, благодаря 128 оптическим каналам ввода/вывода, обеспечиваю- щим скорость передачи по оптической линии до 166 МГц и общую пропускную способность 21,248 Гбит/с. 3D М ФЭФ М ВВ реализует обмен информацией по электрическим и волоконно-оптическим линиям связи в следующих режимах: ● аналоговый (сигнал непрерывный во времени и по значению); ● дискретный (сигнал дискретный во времени и по значению); ● цифровой (сигнал дискретный во времени и квантованный по значе- нию); ● цифроаналоговый (сигнал непре- рывный во времени и квантованный по значению). Структурная схема 3D М ФЭФ М ВВ приведена на рисунке 74. Конструкция 3D М ФЭФ М ВВ пред- ставляет собой многослойную керами- ческую полосковую плату с торцевым разъёмом SAMTEC, изготовленную по технологии LTCC с установленными на ней оптоэлектронными и электронны- ми элементами и разъёмами с многока- нальными линзовыми растрами. Эскиз конструкции 3D М ФЭФ М ВВ приведён на рисунке 75. На многослойной керамической полосковой плате 3DМФЭФМВВ c двух сторон монтируются (методом перевёр- нутого монтажа – flip-chip) оптоэлек- тронные кристаллы, корпусные микро- схемы, навесные электронные элемен- Рис. 73. Модель конструкции 3D М ФЭФ М АС Рис. 74. Структурная схема 3D М ФЭФ М ВВ ОЭ МПП ОЭ МВЛ Лицевая сторона «Ф» – приём многоканального оптического сигнала Обратная сторона «Л» – передача многоканального оптического сигнала EMIFA Оптический вход 64 64 64 64 2 Clock Flash DDR2 DDR2 Электрический разъём SAMTEC QMS-052-01-SL-D-EM2-TR Оптический выход Си TMS320C6474 TMS320C6455 JTAG EMIFB I 2 C SRI JTAG Clk GND 3,3 В 1,8 В 1,5 В 1,25 В 1,2 В 1,1 В 3,3 В 1,8 В 0,512 В 0,256 В 0,128 В ОЭ МПП ОЭ МВЛ EMIFB I 2 C AIF JTAG Clk Flash DDR2 DDR2 4 SRIO