Подготовка проектных команд на базе учебного центра коллективного проектирования изделий электроники

1.

Подготовка проектных команд на базе
учебного центра коллективного
проектирования изделий электроники
НИУ МИЭТ
Проректор по инновационному развитию
НИУ МИЭТ, д.т.н., доцент
Переверзев Алексей Леонидович

2.

http://www.cdc-miet.ru/
Реализация проектной подготовки обучающихся,
организация их командной работы с целью получения практического
опыта проектирования интегральных схем и микросистем с участием
технологических партнеров университета.
Развитие навыков технологического предпринимательства
ЦКП НИУ МИЭТ является головным центром сети учебных
дизайн-центров базе Ассоциации вузов ЭКБ (более 30
университетов)
Ассоциация
ВУЗов ЭКБ
студентов и поддержка проектных команд преподавателей
и наставников.
Создание и развитие инфраструктуры, сетевой доступ
учебным дизайн-центрам к средствам моделирования,
проектирования, прототипирования и измерения.
В рамках реализации стратегии развития электронной
промышленности
создается
распределенная
научнотехнологическая база - 1,5 млрд. руб. в 2021 году
2

3.

САПР и направления образовательных программ
Реализованы следующие маршруты проектирования:
проектирование аналого-цифровых интегральных схем – Cadence,
Synopsys, Mentor Graphics
проектирование аналого-цифровых схем на основе базовых
кристаллов – НПК ТЦ Ковчег
проектирование СВЧ электроники – KeySight ADS, Cadence AWR
проектирование печатных плат – Cadence, Mentor Graphics, Altium
моделирование и проектирование МЭМС – Coventor
моделирование и проектирование СВЧ электроники, анализ и
оптимизация электромагнитных компонентов и систем – CST
проектирование на основе ПЛИС – Xilinx, Intel
Запланировано реализовать в 2022-2023:
проектирование фотошаблонов – Synopsys, GeniSys
Численное моделирование систем, устройств и процессов, в
частности, моделирование компонентов для биоэлектроники и
радиофотоники – COMSOL
Увеличение вычислительных мощностей
3

4.

Коллективное использование системы
функциональной верификации
В 2021 году введен в эксплуатацию аппаратный ускоритель логического проектирования и верификации
Palladium компании Cadence
максимальный загружаемый размер проекта: до 192 млн. вентилей
ускорение при моделировании: компилирует до 140 млн. вентилей/час
поддерживаемые технологии: CMOS 3.3V, 2.5V, 1.8V, 1.5V, LVDS, HSTL, SSTL
библиотека готовых решений для разработки систем с интерфейсами к памяти
поддержка проектов с большим количеством синхросигналов и синхродоменов
поддержка средств верификации: FullVision, InfniteTrace, SimVision Debug и т.д.
аппаратная эмуляция работы интерфейсов (USB, PCIe, Ethernet, и т.д.)
Основные пользователи в 2021 г
МИП
В 2022-2023 годах запланировано увеличение мощности ускорителя в 2-4 раза
для обеспечения потребностей потенциальных клиентов
4

5.

Формирование и поддержка проектных команд
Основной инструмент поддержки молодых инженеров и проектных команд –
программы Фонда содействия инновациям
Площадка для работы с молодыми технологическими предпринимателями от
школьников до аспирантов и сотрудников – центры коллективного
проектирования и сеть университетских дизайн-центров
При участии Ассоциации ВУЗов ЭКБ разработана комплексная программа
поддержки проектов в области электроники:
• формирование проектной команды на базе университетских дизайн-центров
• создание продукта от идеи до опытного образца
Итоги 2021 г.
• бюджет – 1,9 млрд руб
• участвовало 188 МИП
• участвовало 142 физ. лиц
• подержано 152 проекта
Плановая потребность 2022 г.
• 3 млрд руб.
УМНИК
ЭЛЕКТРОНИКА
0,5 млн. руб
Проектная
команда
ЭЛЕКТРОНИКА
До 2 млн. руб
Техностарт 1
До 15 млн. руб
Техностарт 2
До 20 млн. руб
ДизайнЦентры ЭКБ
До 50 млн. руб
ДизайнЦентры РЭА
До 25 млн. руб
82/40*
80/29*
64/32*
9/7*
56/19*
49/21*
*всего подано заявок/одобрено проектов
5

6.

Примеры проектов, выполненных на базе центра
коллективного проектирования МИЭТ
Система на кристалле для цифровой обработки сигналов ЛЧМ-радаров ближней зоны
ТЕХНОСТАРТ
Процессор: RISC-V RV32IMC
Тактовая частота: До 120МГц
IP-ядро ЦОС: Скорость
обрабатываемого потока данных
до 100МS/s, аппаратное
управление излучением
зондирующих импульсов,
программная конфигурация всех
этапов обработки
Техпроцесс: 180 нм
Объем ОЗУ: 64КБайта
Интерфейсы: UART, SPI, I2C, CAN,
Контроллеры внешних АЦП, ЦАП
PLL: 120МГц
Внутренний RC-OSC: 16 МГц
Напряжение питания: 3.3 В
Энергопотребление: До 0.9 Вт
Малогабаритный радиолокатор с синтезированной апертурой Ku-диапазона частот
УМНИКЭЛЕКТРОНИКА
Габариты: 10 х 10 х 9 см
Вес: не более 400 грамм (без АКБ)
Разрешение: не более 10 см
Высота полета носителя: не более 1 км
Диапазон рабочих частот: от 11 до 15 ГГц
6

7.

Технологический и дизайн сервис для
университетов и малых компаний
Сервисы ЦКП НИУ МИЭТ
Предприятия
Учебные центры на
базе университетов
Ассоциации вузов
ЭКБ (более 30)
Малые
инновационные
предприятия
сетевой доступ к средствам
моделирования,
проектирования,
функциональной верификации,
прототипирования ЭКБ и РЭА
репозиторий IP
проектирование и
изготовление фотошаблонов
организация
экспериментального
производства на отечественных
производствах (MPW)
сборка и испытания ИС в
рамках MPW запусков
обеспечение методологией и
правилами проектирования
Субсидирование производства на
отечественных фабриках
Технологический
модуль МИЭТ
130 нм
GaN-Si
3D
250 нм
180 нм
90 нм
БМК
МЭМС
GaN-Si
фотоника
3D
с 08.2020 года НПК ТЦ осуществляет льготные технологические запуски БМК для университетов
первый технологический запуск в формате MPW запланирован на 09.2022 (техпроцесс 180 нм HCMOS8D_6M_3.3V)
на запуск 2022 года поступило 16 заявок из 12 университетов
7

8.

Индустриальное партнерство при подготовке
кадров
Совместно с ООО «ГК Ядро» создается исследовательской лаборатория в области развития
вычислительной техники и открытых архитектур
Тематики НИР лаборатории:
• исследование и разработка Linux-совместимого RISC-V soft-процессора
• расширение команд и платформа улучшения информационной безопасности
• ускоритель и расширение команд и для отечественных стандартов шифрования
• FPGA-совместимая версия процессора SCR1 (Syntacore)
• верификационный фреймворк для RISC-V FPU
Ежегодное
софинансирование по
НИР
Стажировки в
общепризнанных
центрах
проектирования
Образовательные
хакатоны и
технологически
соревнования
MPW-запуски на
отечественной
фабрике
Совместная разработка и реализация программы профессиональной переподготовки, формирующей
широкий спектр компетенций в области разработки и изготовления интегральных схем и ВТ
8

9.

Совместная образовательная
программа
Отбор контингента на образовательные программы по результатам прохождения хакатона
Выпуск: 15 специалистов в год
Н1. Разработка RTL, ASIC
прототипирование и
DFT
Д1. Процессорные
микроархитектуры и системы на
кристалле
Д2. Технологии разработки ПО
Д3. Цифровой дизайн и синтез RTL
Д4. Функциональная верификация
Д5. Маршрут проектирования и
разработка библиотек ячеек
Д6. Разработка топологии ИМС
Н2. Верификация,
bare-metal
верификация
Н3. Back-end
разработка СнК/ASIC
Спец. часть (2, 3 семестры)
Спец. дисциплины Н1
Спец. дисциплины Н2
Спец. дисциплины Н3
(4 семестр)
Практика и защита
диссертации
Базовая часть (1 семестр)
Зарубежная стажировка
Направления ППП
Стажировка в лаборатории МИЭТ-Yadro и подготовка запусков MPW
128 аудиторных часов
128 аудиторных часов
9

10.

Предложения по развитию
Направления развития образовательных программ
освоение сквозных маршрутов проектирования от ЭКБ до аппаратуры
развитие инфраструктуры и инженерных школ по тестопригодному проектированию и верификации систем-накристалле
подготовка проектных команд
Меры поддержки
предусмотреть долгосрочную программу поддержки в форме субсидии учебных дизайн-центров и центров
коллективного проектирования с целью обновления инфраструктуры и лицензий САПР, уделить особое внимание
срокам действия лицензий, также необходимо создание репозитория учебных проектов и СФ-блоков
проработать меры стимулирующие освоение и доработку открытых маршрутов проектирования интегральных
схем
создать и субсидировать технологический сервис для университетов, научных организаций и стартапов,
обеспечивающий доступ к локализованным в РФ распределенным и сертифицированным производственным
цепочкам ЭКБ с целью изготовления многопроектных пластин, сборке и испытанию микросхем
расширить меры поддержки проектных команд с целью снижения порога входа в отрасль
10