Современная электроника №5/2019

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 17 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2019 ● скорость электронного ввода/выво- да – до 200 МГц; ● скорость фотонного ввода/вывода – до 200 МГц; ● виды многоканальной связи: фотон- фотонная (транзит), фотон-элек- тронная, электронно-фотонная; ● модуляция – импульсно-кодовая с не- посредственной демодуляцией мощ- ности фотонного излучения; ● управление – слайсовое с последова- тельной выборкой цифровых данных матрицы. Каждый пиксель фотонного канала ввода/вывода включает: ● ИК приёмный фотодиод; ● усилитель-преобразователь фотото- ка в напряжение; ● 8-разрядный АЦП выходного напря- жения усилителя-преобразователя; ● 8-разрядный ЦАП с токовым выхо- дом на излучающие лазерные ди- оды; ● 8-разрядный регистр данных с ин- терфейсом ввода/вывода; ● контактные площадки токового вы- хода и общего катода для монтажа ла- зерных диодов. Состав и технические характеристи- ки пикселя ЭП с функциями ПФ: ● матрица из 64 8/16/32-битных пик- сель-процессоров ЦОС с последова- тельнымфотонным входом/выходом; ● контроллер 64-разрядной шины EMIFA для связи со скалярным про- цессором управления; ● контроллер внешней памяти; ● межпиксельный коммутатор; ● реализация разнообразных алгорит- мов ЦОС, содержащих операции сло- жения, вычитания, умножения, сдви- гов, логические операции; ● вычисления прямого и обратного БПФ до 1024 точек, разрядность – 8, 16, 32 бита; ● моделирование нейронных сетей, ба- зовые нейрооперации умножения с аккумулированием и вычитания не- линейной функции активации, раз- рядность – 8, 16, 32 бита; ● вычислениеКИХ-фильтра8бит/128от- счётов, 16 бит / 64 отсчёта, 32 бита / 32 отсчёта, возможность каскадирова- ния нескольких пикселей для увели- чения числа отсчётов КИХ-фильтра; ● квадратурная модуляция 8-, 16- или 32-входного сигнала; ● получение и обработка выходных данных других пикселей; ● цифровой синтез сигналов. Состав и технические характеристи- ки пиксела ЭП с функциями НП: Рис. 16. Внешний вид 3D М ФЭ СБИС МП Рис. 17. Системная интеграция комплекса оборудования на основе SpaceWire ● осуществление обмена данными по двум интерфейсам; ● реализация коммутации 64 процес- соров, каждый из которых имеет вну- треннюю память; ● одновременная послайсовая обра- ботка 64 процессорами 64 пар ис- ходных операндов (целочислен- ная арифметика) под управлением общей микрокоманды (микроко- манда загружается из центрального устройства управления по разделя- емой 16-разрядной шине микроко- манд три такта и совмещена с выпол- нением предыдущей микрокоманды); ● введение в состав каждого пикселя акселератора умножения, частично реализующего матричное умноже- ние, который позволяет умножить два числа за 2n тактов; ● выполнение акселератором умноже- ния также нейроопераций вычисле- ния монжева и евклидова расстояния; ● введение внутри каждого из подмас- сивов общего сумматора для быстро- го сложения аккумуляторов. Состав и технические характеристи- ки пикселя ЭП с функциями ПП: ● запись, хранение и выдача слайсов и слов информации из внутренней памяти; ● выполнение операции клеточной логики по двум различным шабло- нам над слайсом памяти в виде ма- трицы 8 × 8; ● выполнение ряда логических опера- ций над слайсами памяти; ● копирование слайса памяти из одно- го адреса в другой; ● транзит слайсов; ● выполнение операции перестанов- ки слов информации путём копиро- вания из ячейки с одним адресом в ячейку с другим адресом; ● маскируемое копирование слов памя- ти, предназначенное для реализации команды сборки/разборки по маске; ● генерация нулевого или единого слайса. Состав, технические характеристики и функции 3D МФЭ СБИС НК: ● функционирование в соответствии с протоколом SpiceWire (см. рис. 17); ● формат матрицы интеллектуальных пикселей – 8 × 8; ● тип модуляции – DS-кодирование; ● количество фотонных каналов вво- да – 64; ● количество электронных драйверов вывода для подключения лазерных диодов с поверхностным фотонным излучением – 64; 7 0 8 16 63 7,42* мм 6,86* мм Сеть SpaceWire Датчики Сеть serial RIO SSMM DS-линки SpaceWire DS-линки SpaceWire DS-линки SpaceWire DS-линки SpaceWire Процессоры сигналов, данных Модули массовой памяти Прочее бортовое оборудование DSP DSP DSP DSP