Схемотехника *

Восставший из коррозии: реинкарнация одного «роботрона»

Лучший способ спасти печатную машинку — изготовить для нее новую материнскую плату взамен сгнившей. Тем более я нашел схему, инструкцию по эксплуатации, а также несколько сервисных мануалов для ее родственников. Нужно было только оцифровать схему в современной САПР и развести новую плату с некоторыми изменениями.

Вместо двух десятков мелких корпусов RAM и ROM я поставил по одной микросхеме памяти каждого типа, так как теперь это не дефицит. Особый интерес представлял последовательный порт RS-232 — на оригинальной плате он не был распаян, хотя функционал работы с ним в прошивке был! А значит, очень высок шанс, что интерфейс заведется.

Проект замерзает еще на пару лет, пока один из подписчиков, тов. Folk, не взялся за отрисовку платы в KiCAD. Месяц неспешной работы, и к январю 2022 года рождается она — новая плата для «Роботрона». Разрабатывалась плата один в один по габаритам старой, даже основные детали были на тех же самых местах. И тут я допустил три стратегических просчета...

Полная история восстановления и даже апгрейда Robotron S6130 — в статье Артёма Кашканова.

Большой путь микросхемы: от расчета экономики до post-silicon verification

Первый шаг начинается с подготовки в САПР площади, «коробки», для размещения логики или подсистемы СнК — это так называемая зона ядра (core area). В ее границах расставляют большие макроблоки (PLL, аналоговые части больших интерфейсов вроде PCIe и т. п.), блоки статической памяти (SRAM), а также необходимые физические структуры, которые могут нести не только логические, но и другие функции — электрические, геометрические.

Другой важный этап — это подготовка сетки питания для питания всех транзисторов в схеме. Сетка также ограничивает плотность трассировки сигналов, так как делит с ними одни и те же слои. Топология микросхемы собирается как слоеный пирог: самый нижний слой занимают транзисторы, а выше идут слои металлов, в которых «вытравливаются» дорожки — будущие сигнальные межсоединения.

После подготовки core area и сетки питания, когда разместили контактные площадки, бампы, порты памяти и прочее, мы приступаем к автоматизированным этапам. Первый — размещение стандартной логики и ее оптимизация. Мы получаем логику как результат логического синтеза RTL и размещаем на реальной площади.

После размещения логики нужно провести трассировку ее межсоединений. В зависимости от инструментария это можно делать в той же самой САПР или в другом софте. Здесь виртуальные цепи становятся физическими. Чтобы при трассировке сигналов не пострадали их задержки, нужно просчитать их длину, влияние друг на друга, оптимизировать число переходов между слоями, при необходимости переставить некоторые стандартные ячейки ближе друг к другу.

Весь путь разработки ASIC и SoC глазами тополога — специалиста по физическому дизайну — описал в своей статье Илья Пеплов из дивизиона полупроводников YADRO. А если вы уже чувствуете в себе силы попробовать разработку микросхем на практике, приглашаем на хакатон SoC Design Challenge.

Приветствую, Земляне! Почти 3 месяца миновало с первого релиза NotOnlyClock, моего персонального проекта на платформе Arduino.

За это время вышло 2 обновления, подписчики моего Телеграм-канала всегда узнают обо всем самыми первыми. Обновления получила не только прошивка устройства, но и "железная" часть получила опциональную модификацию: теперь, на устройство можно установить кнопки с подсветкой.

Ниже приведен список ключевых изменений 2-х последних обновлений:

• теперь, можно использовать до 8-ми секундомеров и таймеров одновременно (на 7 больше, чем было доступно ранее);

• добавлен режим для подсчета количества нажатий с 9-ю независимыми счетчиками;

• добавлен Помодоро трекер для отслеживания времени работы и отдыха по методу Помидора.

Подробные описания: обновление 1, обновление 2.

Понадобилось запрограммировать ATTiny10. Под рукой есть JTAGICE mkII но с убитым шлейфом, пришлось восстанавливать распиновку 30 контактного шлейфа.

И в текстовом виде

1 VTref
2 VSupply
3 nTRST
4 GND
5 TDI
6 GND
7 TMS
8 GND
9 TCK
10 GND
11 N. C.
12 GND
13 TDO
14 GND
15 nSAST
16 GND
17 N. C.
18 GND
19 N. C.
20 GND
21 N. C.
22 GND
23 N. C.
24 GND
25 N. C.
26 GND
27 N. C.
28 GND
29 N. C.
30 GND

Про сложность производства процессоров

Главная новость минувших выходных, что Intel разучилась делать процессоры. Процент брака процессорных кристаллов по тестируемому новейшему техпроцессу Intel 18A (~2 нм) составляет аж 90%. Цифра относительная, но показывает, что серийный выпуск невозможен. При этом полтора года назад утверждалось, что массовое производство по 18А стартует в конце 2024 года.

Не буду расписывать причины (не всеми деталями владею), а лучше покажу пару слайдов из далекого 2005 года с калифорнийского IDF. Тогда Intel осваивала техпроцесс 65 нм. На первом слайде указан предел классической планарной технологии производства транзисторов в 20-30 нм (размер затвора), а пределом идеального транзистора обозначен размер 5 нм. Цифра 0,54 нм – это размер кристаллической решетки кремния.

Другими словами, в транзисторах сегодняшних передовых чипов есть места, где толщина проводников составляет дюжину атомов! В таких масштабах свойства материалов становятся несколько другими.

И что думала Intel про все это в 2005 году? Ответ на втором слайде. Начиная с 16 нм должна была произойти технологическая революция. Она произошла, но отчасти в маркетинге, когда техпроцесс перестал означать размер затвора транзистора и стал некой условной технологической величиной (реальный размер транзистора по 2 нм технологии ~30х20 нм).

P.S. Однако для нас это напоминалка, что в современных чипах (у TSMC тестовые прогоны технологии 2 нм показали выход годных кристаллов в 60%) производители оперируют уже на уровне атомов, и физический предел скоро будет достигнут.

TG: Tech_Debunker

Приветствую, Земляне! Намедни закончил новый проект на платформе Arduino.

Проект получил название NotOnlyClock (Ну не только же часы), и из названия можно предположить, что устройство представляет из себя часы, отчасти это так, и у вас моментально возникнет вопрос: "Очередные часы? Таких устройств уже существует сотни, если не тысячи." Конечно, с этим сложно поспорить, но там помимо часов есть много других функций (секундомер, таймер, будильник, термометр, гигрометр и барометр), кроме этого, я обеспечил проект полным набором документации (схемы, разводки печатных плат, модель корпуса, исходный код прошивки и т.д.), а также обеспечил все подробными инструкциями по сборке. И в конце концов, если что-то хочется - надо это сделать. Надеюсь это принесет пользу не только мне.

Кликайте сюда, чтобы самостоятельно во всем убедиться.

Чтобы узнавать обо всех обновлениях в числе первых, подписывайтесь на Telegram-канал

Я наконец-то выложил видео о том как можно создать компьютер(полное по Тьюрингу вычислительное устройство) из транзисторов https://youtu.be/jGavQ8QP-Fg. Думаю вы найдёте в нём ответы на многие вопросы касательно работы биполярных транзисторов и составления логических схем.

Я старался сделать как можно менее нудное видео. То что вы видите по ссылке снято с третьей попытки.

Здесь я не использую ни одного сумматора, но видео о сумматорах, вычитателях, умножителях, делителях уже снято, нужно только смонтировать и выложить когда будет вдохновение.

Automated Stitching of Chip Images

This is non-destructively inspecting chips with the IRIS (Infra-Red, in-situ) technique.

Нашел тут весьма забавный блог, по получению топологии микросхем без скальпирования.

A goal of mine is to give everyday people tangible reasons to trust their hardware. Betrusted is a multi-year project of mine to deliver a full-stack verifiable “from logic gates to Rust crates” supply chain for security-critical applications such as password managers. At this point, many parts of the project have come together: Precursor is an FPGA-based open hardware implementation, and it runs Xous, our Rust-based microkernel message-passing OS.

Так что кому интересна данная тема, советую посетить и обязательно оставить положительный отзыв автору, он делает по настоящему хорошую работу..

Сам блог: https://www.bunniestudios.com/blog/

Всем удачи!

Попалось неплохое приложение для определения типа SMD-компонентов по маркировке на корпусе. Гугл не всегда находит то, что нужно, вдобавок тут можно искать по фрагментам кода или маркировки и находить похожие компоненты в семействе, если искомого нет в базе.

TG: @Tech Debunker