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【在俄罗斯,能设计CPU/GPU/DSP的机构太多了——NIISI是俄4代/5代战机航电机载计算机芯片和RTOS的开发商】 注: 这个系列的65nm处理器是2016年批量的系列产品,一般是台湾TMSC代工生产 在俄罗斯处理器开发商中,有一个机构的全称可能并非人人都能念出来:联邦国家预算机构“库尔恰托夫研究所联邦科学 ​

【在俄罗斯,能设计CPU/GPU/DSP的机构太多了——NIISI是俄4代/5代战机航电机载计算机芯片和RTOS的开发商】

注: 这个系列的65nm处理器是2016年批量的系列产品,一般是台湾TMSC代工生产

在俄罗斯处理器开发商中,有一个机构的全称可能并非人人都能念出来:联邦国家预算机构“库尔恰托夫研究所联邦科学中心下属的系统研究科学研究所”(简称“库尔恰托夫研究所”——NIISI)。这个研究所自主研发超标量RISC处理器,拥有自己的指令集和独创的32位和64位KOMDIV内核。这些处理器的名字对于IT行业以外的人来说可能很陌生,但它们是俄罗斯制造的芯片,拥有独特的应用(主要是航空航天和其他军事工业机载计算机计算模块和RTOS),甚至被用于平板电脑、一体机和路由器等设备中。

关于KOMDIV微处理器的公开信息相当丰富,但由于这些芯片并非用于典型的商业用途,因此鲜为人知。NIISI计算机系统开发部生产俄罗斯制造的微处理器,包括片上系统(SoC)和封装系统(SPI)。如上所述,这些处理器的内核是专有的,并且是超标量精简指令集计算机(RISC),拥有自己的指令集。基于MIPS的微处理器指令可以进行硬件转换。

在其发展历程中,NIISI 已开发出三代 KOMDIV 微处理器及其衍生的 BAGET 计算机。这项技术并非面向消费市场或大众商业用途,而是专为处理受限信息的安全可信计算系统而设计

以1890VM8微处理器系列为例,该系列采用并非全新的65纳米工艺技术设计,并于2016年投入量产。该系列共有三个版本:1890VM8Ya、1890VM8AYa和1890VM8BYa,均采用65纳米CMOS工艺制造,封装为1294引脚的倒装芯片BGA封装。这款双核64位超标量微处理器采用KOMDIV64架构,将计算核心、系统和外设控制器、L2缓存以及专用数字信号处理单元集成于单芯片上。该处理器支持32位指令执行和寻址模式,确保与各种应用软件兼容。

计算核心采用7级超标量流水线,具备指令预取功能,每个周期可执行两条指令。每个周期最多可读取四条指令。动态分支预测和推测执行技术用于提高效率。每个核心包含独立的组相联L1缓存:32 KB用于指令(8个段),16 KB用于数据(4个段)。共享的L2缓存为512 KB,分为四个段。处理器内部总线为128位宽。

内存管理子系统将 32 位和 64 位虚拟地址转换为 36 位物理地址。这是通过一个 64 地址(128 页)的转换后备缓冲区 (jTLB) 以及用于指令和数据的独立 4 地址微型转换缓冲区 (micro TLB) 来实现的,这些对软件模型是透明的。

为了加快计算速度,该处理器集成了两个协处理器。实数运算协处理器支持单精度(32 位)和双精度(64 位)数,以及“单精度实数对”格式。专用的向量协处理器针对线性代数和数字信号处理任务进行了优化。它拥有一个独立的寄存器文件,包含 64 个 128 位寄存器,并支持单精度和双精度实数和复数。

该微芯片集成了多种控制器和接口。它提供两个频率分别为 400 MHz 和 800 MHz 的 DDR2/DDR3 动态内存控制器用于内存管理。此外,它还集成了两个 RapidIO 控制器以及一个带有四个串行通道和一个并行通道的 RapidIO 开关,用于处理器间连接和多处理器系统。外设方面,它包含一个 33/66 MHz PCI 控制器、两个 RS232 串口控制器、两个 1000/100/10 以太网控制器、一个双通道 SATA 3.0 控制器、一个双通道 USB 2.0 主机控制器、一个四设备 SPI 控制器和一个 I2C 控制器。此外,该微芯片还包含 16 个一次性命令、一个中断控制器、五个定时器和一个 EJTAG 在线调试控制器。开发者网站上列出的规格参数还特别强调了其仅 2 W 的低功耗特性。

1890В8М处理器系列于2016年开始批量生产。俄罗斯不仅有“厄尔布鲁士”和“贝加尔”处理器(该国已经部署这些处理器),还有其他一些处理器也已投入批量生产,拥有各自的客户,以及基于这些处理器的设备等等。

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