NeuroMatrix

NeuroMatrix — микропроцессорная архитектура, разработанная в компании НТЦ «Модуль». Выпущены и готовятся к выпуску несколько представителей архитектуры. Наиболее известен первый представитель семейства, микропроцессор Л1879ВМ1 (nm6403). Устройства на базе NeuroMatrix предназначены для цифровой обработки сигналов.

Благодаря ряду аппаратных особенностей микропроцессоры этой серии могут быть использованы не только в качестве специализированных процессоров цифровой обработки сигналов, но и для создания нейронных сетей.

Для NeuroMatrix существует набор средств разработки программ (SDK), включающий компилятор C/C++, драйверы, а также прикладные библиотеки.

Разработан в 1990-х годах, изготовлен в 1998 году на фабрике Samsung. Самый первый из микропроцессоров семейства.^[1]

Представляет собой высокопроизводительный микропроцессор с элементами архитектур VLIW и SIMD. В его состав входят устройства управления, вычисления адреса и обработки скаляров, а также узел для поддержки операций над векторами с элементами переменной разрядности. Кроме того, имеются два идентичных программируемых интерфейса для работы с внешней памятью различного типа, а также два коммуникационных порта, аппаратно совместимых с портами ЦПС TMS320C4x, для возможности построения многопроцессорных систем.

Тактовая частота 40 МГц. Технология КМОП 0,5 мкм. Установлен на следующие устройства:

мц431 — однопроцессорная PCI плата, ОЗУ 4 Мб, потребляемая мощность 2,0 Вт;

Разработан в 2006 году. По системе команд полностью совместим с nm6403. Имеет более высокую производительность за счёт повышения тактовой частоты до 80Мгц и ряда особенностей реализации. Имеется внутрикристальная память объёмом 2 Мбит. Технология изготовления — КМОП 0.25 мкм.

1879ВМ4 разработан в 2009 году. В 2010 году произведены опытные образцы процессора и изготовлены инструментальные платы — мц5101. Данный процессор первый из использующих ядро NeuroMatrix последнего поколения — nmc3.

1879ВМ5Я разработан в 2013 году. Представляет собой высокопроизводительный микропроцессор цифровой обработки сигналов с векторно-конвейерной VLIW/SIMD архитектурой на базе запатентованного 64-разрядного процессорного ядра NeuroMatrix®.

Тактовая частота 320 МГц. Технология КМОП 90 нм.

1879ВМ6Я разработан в 2016 году. 1879ВМ6Я — высокопроизводительный процессор цифровой обработки сигналов. Архитектура процессора основывается на использовании нового поколения VLIW/SIMD процессорного ядра NMC4. Процессор содержит два процессорных ядра NMPU0 и NMPU1, каждый из которых включает 32/64-разрядный RISC процессор и векторный сопроцессор. Первый 64-разрядный сопроцессор предназначен для выполнения векторно-матричных операций над целочисленными данными переменной длины от 1 до 64 разрядов. Второй сопроцессор предназначен для векторных операций с плавающей точкой. На базе 1879ВМ6Я построен портативный вычислительный нейросетевой модуль МС121.01.

Тактовая частота 500 МГц. Технология КМОП 65 нм.

1879ВМ8Я разработан в 2019 году. 1879ВМ8Я представляет собой универсальную платформу ориентированную на решение задач обработки больших потоков данных в реальном масштабе времени (цифровая обработка сигналов, обработка изображений, навигация, связь, эмуляция нейронных сетей и т. д.). Содержит четыре кластера, каждый из которых содержит RISC процессор ARM Cortex-A5 и четыре процессорных ядра NMC4, а также 32-х разрядный универсальный управляющий RISC процессор ARM Cortex-A5. На базе 1879ВМ8Я построен серверный нейросетевой вычислитель МС127.05.

Рабочая частота ядер NMC4 — 1 ГГц. Технология КМОП 28 нм.

Система на кристалле К1879ХК1Я содержит в своём составе два ядра nmc3. СБИС предназначена для использования в качестве основы входного тракта цифрового приёмника. Разработана по заказу и совместно с КБ Навис. Ядра nmc3 здесь отвечают за обработку данных, получаемых от блока предобработки сигнала, который в свою очередь, соединён с АЦП, управлением занимается ядро ARM1176.^[2]

К1879ХБ1Я
Центральный процессор
Производство	2011
Разработчик	НТЦ «Модуль»[вд]
Производитель
Частота ЦП	324 МГц
Технология производства	90 нм
Микроархитектура	ARM11/ NeuroMatrix
Маркировка	К1879ХБ1Я
Число ядер	2
Разъём
Ядра	NMC3

Система на кристалле СБИС ДЦТС (декодер цифрового телевизионного сигнала) разработана в 2011 году. Предназначается для декодирования цифрового телевизионного сигнала стандартной и высокой чёткости для ТВ приставок «Дженерал Сателайт», поставщик «НТВ-Плюс» и «Триколор ТВ». Процессор изготовлен по технологии 90 нм, чипы производятся на мощностях Fujitsu в Японии, затем будут производиться в Зеленограде.^[3][4][5] Кроме ядра NeuroMatrix в системе имеется ядро ARM1176 а также специализированные устройства. Ядро nmc3 выполняет задачу декодирования аудио-сигнала и работает на частоте 324 МГц.^[6]

На базе К1879ХБ1Я производится одноплатный микрокомпьютер MB 77.07.^[7]

Цифровой унифицированный программный приёмник класса Система-на-Кристалле, обеспечивающий приём аналоговых сигналов, преобразование их в цифровой код и программную цифровую обработку.

СБИС 1879ВЯ1Я предназначена для создания унифицированной аппаратно-программной платформы цифровых программных приёмников и может быть использована для разработки мультисистемных помехоустойчивых навигационных устройств для интеллектуальных транспортных систем, авиации и судовой навигации, в том числе, и в приложениях, связанных с повышенным риском для жизни (Safety-of-Life Service; SoL). СБИС 1879ВЯ1Я обеспечивает приём всех используемых в настоящее время, а также перспективных радионавигационных сигналов, и способна одновременно работать по сигналам всех глобальных навигационных спутниковых систем (GPS, GALILEO, ГЛОНАСС) и во всех частотных диапазонах.

Разработан в 2013 году по технологии 90 нм КМОП. Содержит два 64-разрядных DSP процессора NeuroMatrix® NMC3 и 32-разрядный RISC-процессор ARM1176-JFZ-S с плавающей точкой.

• Обзор в журнале Открытые системы. СУБД
• Описание архитектуры «NeuroMatrix»
• Микроэлектронная продукция НТЦ «Модуль»