Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2011 №7

Texas Instruments: боец невидимого фронта

Виноградов Андрей


Texas Instruments — знаковая компания для рынка, ведь ежедневно мы пользуемся ее технологиями. Каждый из нас, заходя в магазин и покупая себе что-либо, редко задумывается, что вместе с пачкой чая или новыми носками он забирает с собой небольшой чип, без которого представить сегодня торговлю вовсе невозможно, — это RFID-метка, в создании которой американская компания приняла самое непосредственное участие. Подобные примеры можно продолжать и продолжать, однако Texas Instruments — это редкий случай, когда, несмотря на 70-летний возраст, компания не стала неповоротливым монстром, а сделала главное — сохранила острый ум и чувство времени, поэтому новых технологий и перспективных идей в ее портфеле масса.

Да-да, в этом году у компании юбилей: шестого декабря этого года Texas Instruments исполнится 70 лет! Для сравнения напомним, что Intel, например, всего 43 года. Главные конкуренты TI — компании Intel, Toshiba и Samsung. Но Texas Instruments сегодня занимает лидирующую позицию по производству микросхем для мобильных устройств, а также по производству цифровых сигнальных процессоров (DSP) и аналоговых полупроводников.

«Убийца» x86

Табло, представленное на рис. 1, находится в офисе Texas Instruments, расположенном вблизи города Ницца. Часы на табло отсчитывают время до запуска новейшей платформы OMAP 5, которая, по заверениям руководства компании, сделает мобильные устройства сравнимыми по мощности с ПК при сохранении энергопотребления смартфона. Невольно веришь этим обещаниям. Почему?

Табло, отсчитывающее время

Рис. 1. Табло, отсчитывающее время до запуска новейшей платформы OMAP 5

Сложно сказать о том, какая именно новая технология важнее. Безусловно, что платформа OMAP 5 проявит себя уже очень скоро и окажет значительное влияние на всю индустрию мобильных устройств. Интересно, что еще несколько лет назад специалисты говорили, что ARM-процессоры могут стать серьезными конкурентами для x86-моделей. Тогда это казалось чем-то странным, ведь под ARM-архитектуру не было массовых операционных систем. Если же оценить нынешнюю ситуацию, то видишь, что и Google изменила положение дел, ведь системе Android все равно, какая архитектура процессора — x86 или ARM. Как дань поисковому гиганту, в офисе Texas Instruments стоит андроид-ковбой (рис. 2), который символизирует важность тандема. Даже великая (безо всякой иронии) Microsoft объявила, что следующая версия Windows будет поддерживать ARM-архитектуру. Как бы то ни было, пользователь может только радоваться, ведь конкуренция в такой сфере всегда идет на пользу.

Андроид-ковбой

Рис. 2. Андроид-ковбой

Итак, что же представляет собой платформа OMAP 5? Процессоры будут производиться по 28-нм техпроцессу. По сравнению с предыдущим поколением они обеспечивают трехкратный прирост вычислительной производительности и пятикратный — в 3D-графике. Несмотря на такие достижения, инженерам удалось не просто удержать энергопотребление на прежнем уровне, но и снизить его более чем вполовину. Для более легкого внедрения новой платформы Texas Instruments выпустила программные средства для разработчиков. Конфигурация новинки состоит из двух ядер Cortex-A15, работающих на частоте до 2 ГГц, и двух ядер Cortex-M4 с пониженным энергопотреблением. Элементы задействуются в зависимости от необходимости, благодаря чему достигается то самое понижение энергопотребления. Платформа поддерживает до четырех видеокамер, работающих одновременно, воспроизведение 3D-видео, преобразование его в 3D-видео с разрешением 1080p. Объем ОЗУ ограничен 8 Гбайт.

«Убийца» Flash

Нет-нет, Adobe здесь ни при чем. Речь идет о флэш-памяти или, проще говоря, флэшках. Как мы знаем, развитие флэш-памяти идет, но объемы данных, с которыми необходимо работать, растут существенно быстрее. Новая версия USB 3.0 SuperSpeed, конечно, избавила нас на какое-то время от бутылочного горлышка в лице интерфейса, но дальше ограничения возникли уже на уровне самих чипов памяти и контроллеров. Что делать? Texas Instruments предложила просто забыть о технологии флэш и перейти на новую ступень развития. Маттиас Поппел (Mattias Poppel) (рис. 3), маркетинговый директор по встраиваемым процессорам в регионе EMEA, в своей презентации продемонстрировал преимущества FRAM над Flash (таблица). Для наглядности Маттиас совместно с Питером Пайскером (Peter Peisker) (рис. 4), менеджером по маркетингу микроконтроллеров в регионе EMEA, показал журналистам работающий прототип FRAM, а рядом в этот момент было аналогичное Flash-устройство (рис. 5). И это действительно производит впечатление.

 Маттиас Поппел (Mattias Poppel)

Рис. 3. Маттиас Поппел (Mattias Poppel), маркетинговый директор по встраиваемым процессорам в регионе EMEA


Питер Пайскер (Peter Peisker)

Рис. 4. Питер Пайскер (Peter Peisker), менеджер по маркетингу микроконтроллеров в регионе EMEA


Демонстрация работающего прототипа FRAM

Рис. 5. Демонстрация работающего прототипа FRAM

Таблица. Преимущества FRAM над Flash

Характеристика FRAM SRAM EEPROM Flash
Сохранение данных при отключенном питании (неразрушаемость) Да Нет Да Да
Скорость записи 10 мс < 10 мс 2 с 1 с
Средняя величина активной мощности, мкА/МГц 110 <60 50 мА+ 260
Ресурс записей 100×1012+ Неограниченный 100 000 10 000
Динамическое поразрядное программирование Да Да Нет Нет
Унифицированная память (гибкое кодирование и разделение данных) Да Нет Нет Нет

Новая серия микроконтроллеров MSP430FR57xx позволяет производить запись данных более чем в 100 раз быстрее и использовать при этом в 250 раз меньше энергии, чем это необходимо для микроконтроллеров на базе флэш-памяти. Кроме того, встроенная в чип память FRAM позволяет сохранять данные во всех режимах питания и теоретически поддерживает более 100 триллионов циклов записи. Видимо, скоро производители накопителей данных будут заявлять о расчетных световых годах жизни их устройств. Учитывая, что такая технология для рынка действительно революционна, отметим основные характеристики нового контроллера MSP430FR57xx с памятью FRAM:

  • Сокращение активности энергопотребления до 50% при выполнении кода из памяти FRAM (при 100 мкА/МГц в активном режиме и при 3 мкА в режиме генератора импульсов реального времени).
  • Более 100 триллионов циклов записи делают возможным постоянную запись данных, сокращают необходимость в дорогостоящем внешнем ЭСППЗУ и статическом ОЗУ на батареях.
  • Унифицированная память, дающая разработчикам возможность с легкостью изменять разделение памяти между программой, данными и кэш-памятью в программном обеспечении, что позволяет осуществлять управление инвентаризацией и сокращать стоимость системы.
  • Гарантированные запись и хранение данных во всех режимах питания, что обеспечивает безопасность кода для упрощения процесса разработки, сокращение стоимости проверки памяти и увеличение надежности конечного продукта.
  • Надежное, менее дорогостоящее и более простое для разработчиков устройств удаленное обновление программного обеспечения (особенно беспроводным путем).
  • Плотность элементов интегрированной памяти FRAM до 16 кбайт, а также возможность подключения аналоговых и других периферийных устройств, включая 10-разрядные АЦП, умножитель 32-разрядных решений, до пяти 16-разрядных таймеров и множество усовершенствованных шин с интерфейсом SPI/I2C/UART.
  • Совместимость кода на платформе MSP, а также наличие бюджетных и простых в использовании инструментов, полной документации, руководства пользователя и примеров кодов, что позволяет разработчикам немедленно приступить к непосредственной работе.
  • Упрощенные системные разработки с помощью широкого спектра совместимых РЧ-средств от компании TI.
  • Возможность использования «интеллектуальных» радиочастотных средств связи без батарей.
  • Микроконтроллеры FR57XX разработаны на базе усовершенствованной маломощной встроенной памяти FRAM размером 130 нм производства компании TI.

Что же мы видим? Прежде всего то, что далеко не только Flash-память попала под угрозу. Теоретически FRAM сочетает в себе все достоинства различных типов памяти и их контроллеров. FRAM способен на многое. Остается дождаться готовых устройств и оценить их стоимость. Если цена будет разумной, то революция может произойти и в других сферах, ведь те же SSD-накопители до сих пор остаются нишевыми продуктами из-за высокой цены. Кстати, тем, кто желает попробовать новые продукты уже сегодня, Texas Instruments продает комплект для экспериментаторов MSP-EXP430FR5739 по цене $29, а также комплект разработчика MSP-TS430RHA40A по цене $99.

Постскриптум

Совсем недавно компания Texas Instruments поглотила другого крупного американского производителя полупроводниковых элементов — National Semiconductor, однако на конференции об этом было сказано не так и много, потому что других интересных тем было множество, а времени было совсем мало. Впрочем, Texas Instruments никогда не делает ничего без смысла. Так что возможно, в скором времени мы узнаем о том, что при помощи технологий поглощенной компании Texas Instruments совершит новый технологический прорыв, в очередной раз изменив мировой рынок. И при этом она известна лишь узкому слою технарей, по сути оставаясь «бойцом невидимого фронта».

Безусловно, Texas Instruments по-своему уникальна, ведь эта компания за свою историю произвела такое количество продуктов и технологий, которые, наверное, используются во всех сферах жизни человека, начиная от военной техники и заканчивая медициной. Например, во время Второй мировой войны компания GSI, которая впоследствии была переименована в Texas Instruments, производила электронику для ВМС и войск связи армии США. Стало грустно. Не только потому, что на Лазурном берегу Франции, где проходила конференция, два дня — это мгновение, но и потому, что хорошо помнил, какие продукты получаются на родине, когда завод всю жизнь делал танки и начал делать телевизоры. Место, наверное, такое.

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке