Версия для печати темы
Нажмите сюда для просмотра этой темы в оригинальном формате
Студенческий форум > Авторские публикации разных лет > (2015) Лапшинский В.А. На пути к умной и разумной


Автор: VAL 11.09.2014 21:34
(2015) Лапшинский В.А. На пути к "умной" и "разумной" памяти: базовые кристаллы и процессорно-ориентированная организация
Источники:
- ж. Датчики и системы, 2015, №1, с. 81-86
- https://elib.pstu.ru/vufind/EdsRecord/edselr,edselr.22997883
- http://elibrary.ru/item.asp?id=22997883

Аннотация:
Представлены история и результаты пионерских научных разработок кафедры микроэлектроники МИФИ в области архитектуры “умной” памяти в 1970-80 гг. Рассмотрены особенности процессорно-ориентированной организации и базовых кристаллов оперативной памяти (ОЗУ), их достоинства и недостатки. Описано понятие “умной” памяти тех времен. Дана современная оценка прогноза развития интегральных микросхем (ИМС) “умной” памяти, сделанного в конце 1970-х годов. Приведена библиография работ сотрудников кафедры в данной области.

The history and the results of the pioneering scientific work of the Department of microelectronics MEPhI in the field of architecture "smart" memory in the 70-80''s are presented. Peculiarities of processor-centric organization and basic crystals random access memory (RAM), their advantages and disadvantages have been discussed. The concept of "smart" memory of those times is described. Given modern assessment of forecast development of integrated circuits "smart" memory (IMS), made in the late 70-ies. Bibliography of works by members of the Department in this area is presented.

Ключевые слова:
процессорно-ориентированная память, саморегенерация, резервирование, additional functionality of regeneration, redundancy, elements of memory chips RAM on bipolar transistors, base memory crystals, Self-test, error correction, forecast of development of architecture "smart" IC, элементы памяти микросхем ОЗУ на биполярных транзисторах, базовые кристаллы памяти с перестроением организации статического и динамического типов, самотестирование, коррекция ошибок, прогноз развития архитектуры "умных" ИМС

Одновременно с высказанным студентам предложением о возможности "закрыть" курс с помощью подготовки статьи (скорее всего обзорного характера) я и сам приступил к подготовке обзора для юбилейного выпуска ж. "Датчики и системы" (№1, 2015 г.).

Рабочее название
В.А. Лапшинский
На пути к «умной», а, может быть, и «разумной» памяти:
перспективные идеи и решения для архитектуры и теория скольжения по кромке хаоса

Еще вариант названия
На пути к «умной» и «разумной» памяти и жизнь систем памяти на кромке хаоса

Эпиграфы к статье
QUOTE
В горах кратчайший путь – с вершины на вершину, но для этого нужны длинные ноги.
Заратустра (если верить Ф. Ницше)

QUOTE
Главное не то, что мы делаем, а то, что мы делаем возможным.
Дейв Эванс (cетевой принцип)


Так есть ли желающие заняться статьей? См. http://www.valinfo.ru/forum/index.php?showtopic=3991&view=findpost&p=37437
wink.gif

ЗЫ. Статья была опубликована.

Лапшинский В.А. На пути «умной» и «разумной» памяти: базовые кристаллы памяти и про-цессорно-ориентированная организация «умной» памяти. - Датчики и системы, 2015, № 1 (188), с. 81 – 86

Автор: VAL 16.09.2014 11:05
План статьи

Эпиграфы (на всякий случай. В большинстве изданий статьи делаются без эпиграфов)

Аннотация

Введение

Основная часть
1. Разработка полупроводниковой памяти на биполярных транзисторах на кафедре "Микроэлектроника" МИФИ в 70-е - 80-е гг. прошлого столетия.
2. Достижения и проблемы создания "умной" памяти в 90-е и 0-е годы. Архитектура PIM и IM.
3. На пути к "разумной" памяти. Движение систем памяти к кромке хаоса и жизнь (скольжение) на этой кромке

Заключение

Список литературы и источников

Автор: VAL 16.09.2014 12:06
Аннотация
Пишется...

Автор: VAL 16.09.2014 12:07
Введение
Пишется...

Автор: VAL 16.09.2014 12:13
Разработка полупроводниковой памяти на биполярных транзисторах на кафедре "Микроэлектроника" МИФИ в 70-е - 80-е гг. прошлого столетия

С начала 70-х и до конца 80-х годов на кафедре «Микроэлектроники» МИФИ небольшой группой сотрудников. велись интенсивные работы в области интегральных микросхем (ИМС) полупроводниковой памяти. В частности, в направлении разработки быстродействующих и сверхбыстродействующих ИМС на биполярных транзисторах. Некоторые результаты практических и научных разработок, выполненных на кафедре в рамках НИР и ОКР с заводами МЭП (Минское НПО «Интеграл», Запорожский и Воронежский заводы полупроводниковых приборов) были внедрены в промышленное производство. В частности, это были ИМС 185-й и 541-й серий емкостью от 64 бит до 64 Кбит.

Эти разработки нашли свое отражение в статьях и обзорах, монографиях и учебных пособиях для вузов ( http://www.valinfo.ru/forum/index.php?showtopic=4026 ). Защищены авторскими свидетельствами на изобретения. На кафедре было подготовлено и успешно защищено несколько кандидатских диссертаций (рис.1).

user posted image
Рис.1. «Костяк» научной группы «Память» кафедры микроэлектроники:
а) доцент к.т.н. А.С. Березин – руководитель группы, б) с.н.с. к.т.н. Е.М. Онищенко, в) аспирант В.А. Лапшинский

Помимо указанных на рис.1 сотрудников свой вклад в разработки внесли профессора А.Г. Алексенко и И.И. Шагурин (руководитель научной группы «БИС»). В разное время в работе группы участвовали другие сотрудники (в основном, аспираты разных лет): Бродин В., Галкин С., Сушко С., Королев ? и др.).

Работы в области ИМС памяти на биполярных транзисторах, в основном, имели схемотехническую и архитектурную направленность. В области схемотехники, пожалуй, главными достижениями являются разработка маломощного 4-х транзисторного элемента памяти (ЭП) с минимальной для того времени площадью (рис.2) на основе инжекционной логики. И, конечно, детально проработанной схемотехники больших и сверхбольших интегральных схем (БИС и СБИС) оперативной памяти (ОЗУ) на его основе (и не только на основе данного ЭП) (http://www.valinfo.ru/forum/index.php?showtopic=4026).

user posted image

Рис.2. Элемент памяти с инжекционным питанием (а) и его топология (б)


user posted image

Рис.3. Генезис роста функциональных возможностей ИМС памяти (из диссертации В.А. Лапшинского "Процессрно-ориентированная организация как метод повышения эффективности СБИС памяти, 1981 г.)

Что касается архитектурной составляющей научных разработок ИМС памяти, то была опубликована целая серия статей и обзоров (http://www.valinfo.ru/forum/index.php?showtopic=4026). В них было показано и сделан уверенный вывод (рис.3) о том, что расширение функциональных возможностей и так называемая «процессорно-ориентированная» организация ИМС памяти, построенных практически на любой доступной элементной базе – это одно из главных направлений их совершенствования и эффективного применения. При этом тогда считалось, что типовые функции ИМС памяти – это хранение, запись и считывание данных. А дополнительные – возможность перестроения организации (в частности, в так называемых «базовых кристаллах памяти», в которых «настройка» происходила либо на этапе металлизации кристалла либо при его сборке в корпус. Причем настройка, как матрицы памяти, так и схем или блоков обрамления, которые матрицей ЭП управляют. Например, предлагалось выполнять настройку различных способов разрядности ввода/вывода данных или адреса в «базовом» кристалле памяти. Кроме того, к дополнительным функциональным возможностям «умной» памяти тогда относились: самотестирование и самоконтроль, резервирование и саморезервирование как на уровне матрицы ЭП, так и для схем управления матрицей, саморегенерация (в случае квази- или псевдостатических ИМС ОЗУ). И прочие «само»… (рис. 4). Т.е. путем создания специализированного процессора, встроенного в ИМС памяти. И это, не считая разработки принципов и конкретных схемотехнических и структурных решений для снижения потребления мощности ИМС памяти путем активно-пассивного питания.

user posted image
Рис. 4. Дополнительные функциональные возможности ИМС "умной" памяти в 70-80 гг.

В те времена в отечественной периодике, монографиях и учебниках не было принято говорить и писать об ИМС памяти и системах полупроводниковых ЗУ с интеллектом или «умной» (smart) и, тем более, о «разумной» (intelligent) памяти. Считалось, что это может быть всего лишь привлекательной журналисткой «фишкой» в популярной периодике по электронике. Однако в выступлениях и кулуарах различных конференций по микроэлектронике и развитию теории и техники хранения информации специалисты кафедры серьезно поднимали и обсуждали этот вопрос неоднократно. И не только в смысле перечисленных выше дополнительных функциональных возможностей, но и других.

К сожалению, в силу различных обстоятельств и борьбы людей за выживание работы в области ИМС памяти с расширенными функциональными возможностями и процессорно-ориентированной организацией на кафедре в 90-х годы были практически свернуты. Так и не удалось получить для испытаний хотя бы опытные образцы кристаллов памяти с процессорно-ориентированной организацией. Это было время, когда на полупроводниковых заводах СССР действовал эффект «низкого процента выхода годных» (ПВГ). А при низком ПВГ требуемая для новых функций дополнительная площадь кристалла считалась для производителей ИМС нонсенсом, не стоящим внимания. Кроме того, в те времена стал главенствующим принцип воспроизведения отработанных зарубежных аналогов.
В общем, было не до передовых научных и практических идей и разработок. А, тем более, их проверки в образцах кристаллов. Гонка велась для достижения совсем иных целей. Созданное в 1965 г. Министерство электронной промышленности (МЭП СССР) было упразднено в 1991 г. …

Автор: VAL 16.09.2014 12:20
Достижения и проблемы создания "умной" памяти в 90-е и 0-е годы. Архитектура PIM и IM

Анализ последующего развития и передовых достижений в области ИМС памяти и ЗУ на их основе показывает, что:
- мировая наука, разработчики и полупроводниковая промышленность оказались вполне подготовленными к осознанию того факта, что достигнутый уровень степени интеграции и преодоление барьера низкого уровня ПВГ вполне допускают расширения типовых возможностей ИМС памяти. Причем как в случае специализированных, так и ИМС памяти общего применения;
- появились заказчики и системы, которые реально требовалась именно «умная» память.

В зарубежной литературе 90-х и 0-х гг. можно найти достаточно много примеров архитектурных и структурных решений, связанных и с расширением и с процессорной ориентированностью массово производимых и используемых в различных системах ЗУ микросхем памяти разных типов: оперативных, полу- и постоянных ИМС ЗУ, ПЗС и флэш-памяти. И не только.

В то время, когда работы на кафедре микроэлектроники уже фактически были свернуты, а потенциал разработок остался нереализованным, за рубежом исследования в области «умной» полупроводниковой стали набирать быстрые темпы. В 1996 г. в Бэркли (в _______ университете) стартовал проект «умной памяти» и векторного процессора на его основе. Более того, в 1996-97 гг. научной периодике и на престижных конференциях на Западе для «умной» памяти появились новые признанные термины. Например, i-RAM (intellegent random-access memory – интеллектуальное ОЗУ или ЗУ с произвольной выборкой, IRAM_ project и http://iram.cs.berkeley.edu/ publications.html, 1997-2004 гг.) и/или PIM (Proccessor-In-Memory – «процессор-в-памяти» – Палагин и др., 2005-2008 гг.) и другие. Появились и другие термины и названия для ИМС "умной" памяти и различных систем на их основе, рис.5 и 6.

user posted image
Рис. 5. Топология ИМС "умной" памяти с архитектурой IRAM и V-IRAM

Автор: VAL 16.09.2014 18:44
Готовятся новые рисунки к разделу 2.

Автор: VAL 17.09.2014 09:39
Заключение
Обдумывается...

После обдумывания:

Первые шаги к архитектуре «умной» памяти на кафедре микроэлектроники МИФИ были сделаны еще в конце 70-х гг. И это был ценный опыт, который, к сожалению, остался нереализованным. Анализ последующего развития архитектуры ИМС «умной» памяти показывает, что за рубежом многие из предложенных на кафедре микроэлектроники МИФИ идей и архитектурно-структурных решений стали будничными и превратились в типовые [29].

«Умная» память 90-е и 2000-е годы получила дальнейшее и весьма «мощное» развитие своей архитектуры. Причем в многочисленных проектах по исследованию и разработке «умных» ИМС памяти, архитектуру которых в научной периодике стали называть IM, IRAM (Intelligent Memory, Intelligent RAM) и/или PIM (Processor-in-Memory), встроенный в память процессор стал реальностью [29-32]. При этом он стал «видимым» для программного обеспечения систем. И даже стал «требовать» своего собственного ПО. Некоторые из проектов завершались компьютерным моделированием, созданием и всесторонним исследованием опытных образцов (рис.4, на вкладке) и реальных ИМС. ИМС типа IM, IRAM и PIM нашли свое применение в специализированных системах различного назначения (сетевом оборудовании, системах обработки изображений и распознавания образов, радарных сигналов, томографии, космической технике и т.д.).

В настоящее время появилась и уже реально используется в разработках «умной» памяти новая наноэлектронная элементная база. Например, мемристоры и мемристорная память [33]; квантовые приборы с экзотическими ВАХ резонансного типа и интегральная «умная» память распознавания образов, построенная на принципах мажоритирования [34] и т.д.

Стремительное движение в сторону повышения степени интеграции ИНС памяти разных типов (в соответствии с законом Мура) и появление новой элементной базы неотвратимо приближает искусственную память к кромке квантового хаоса. Т.е. туда, где «формируется и саморганизуется материя» [35]. Туда, где осуществляется квантовое взаимодействие (локальное или нелокальное?) элементов материи (например, электронов) и начинает сказываться их коллективное взаимодействие. Порой парадоксальное и пока не всегда объясненное. Об этом говорят открытые давно и совсем недавно разнообразные эффекты, и свойства материалов и новой элементной базы.

Очевидно, традиционный подход, уже сложившийся на основе анализа эволюции «умной» памяти путем последовательных уточнений деталей ее архитектуры, не позволит выйти из плоскости процессорной ориентированности, сочетания видимых и невидимых программному обеспечению дополнительных функциональных возможностей «умной» памяти. На пути к «разумной» памяти нужны новые подходы и архитектурные, структурные и схемотехнические решения, ориентированные самоорганизацию.

Но это уже тема для следующей статьи...

Автор: VAL 17.09.2014 09:39
Список литературы и источников

См. сюда: http://www.valinfo.ru/forum/index.php?showtopic=4026

В итоге получился следующий список литературы к статье

1. Березин А.С. Интегральные тиристорно-транзисторные запоминающие элементы на основе продольных p-n-p-n приборов / Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. – М.: МИФИ, 1972. – 23 с.
2. Березин А.С., Ваганов В.И., Онищенко Е.М., Першенков В.С. и др. Тиристорно-транзисторная запоминающая ячейка памяти // Известия вузов МВ и ССО СССР «Радиоэлектроника». – Киев: Изд. КПИ, 1972. – Том XV, №4. – с.29-36.
3. Алексенко А.Г., Онищенко Е.М. Современное состояние и тенденции развития быстродействующих интегральных схем оперативных запоминающих устройств на биполярных транзисторах // Микроэлектроника. Под ред. А.А. Васенкова. – 1974. – Вып. 7. – с. 170-187.
4. Онищенко Е.М. Схемотехника периферийных цепей БИС памяти на биполярных транзисторах // Микроэлектроника и полупроводниковые приборы. Под ред. А.А. Васенкова и Я.А. Федотова. – 1976. – Вып. 1. – с. 123-133.
5. Березин А.С. Кимарский В.И. Кузовлев Ю.И. и др. Использование элементов памяти с инжекционным питанием в субсистемах малой емкости // Микроэлектроника и полупроводниковые приборы. Под ред. А.А. Васенкова и Я.А. Федотова. – 1976. – Вып. 1. – с. 144-147.
6. Березин А.С., Ваганов В.И., Онищенко Е.М. Першенков В.С. и др. Авт. свид. №296152, БИ №8, 1971.
7. Березин А.С., Онищенко Е.М. и др. Авт. свид. №481941, БИ №31, 1975.
8. Березин А.С., Лапшинский В.А., Онищенко Е.М., Шагурин И.И. Запоминающий элемент с инжекционным питанием // Микроэлектроника. АН СССР. – М.: Наука, 1978. – Том 7, вып. 2 – с. 126-132.
9. Лапшинский В.А. Элементные и схемотехнические средства реализации полупроводниковых биполярных СБИС ОЗУ // Микроэлектроника. АН СССР. – М.: Наука, 1979. – Том 8, вып. 4. – с. 302-311.
10. Алексенко А.Г., Лапшинский В.А. Современное состояние, особенности проектирования перспективы развития сверхбольших ИС памяти // Зарубежная радиоэлектроника. – М.: Радио и связь, 1979. – №12. – с.16-43.
11. Лапшинский В.А. Расширение функциональных возможностей СБИС памяти // Сб. тез. докл. XXVIII научно-технической конференции МИФИ, 1979. – с. 34.
12. Лапшинский В.А. Процессорно-ориентированная организация как метод повышения эффективности сверхБИС памяти / Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. – М.: МИФИ, 1981. – 208 с.
13. Лапшинский В.А., Березин А.С., Онищенко Е.М. Авт. св. СССР «Устройство для записи информации». – М.: БИ СССР №42. – №1 191 941 G11 С11/00.
14. Лапшинский В.А. Авт. св. СССР «Устройство для записи информации». – М.: БИ СССР №46. – №1 1277 208 G11 С11/00.
15. Алексенко А.Г., Лапшинский В.А. «Суперкомпоненты» на основе свербольших ИС памяти – перспективная элементная база цифровых систем IY поколения // Микроэлектроника. АН СССР – М.: Наука, 1980. – Том 9, вып. 1. – с. 3-14.
16. Лапшинский В.А. Особенности структурно-логической реализации процессорно-ориентированной организации сверБИС памяти // Микроэлектроника. АН СССР – М.: Наука, 1980. – Том 9, вып. 2. – с. 169-182.
17. Алексенко А.Г., Лапшинский В.А. Оценка эффективности базовых кристаллов памяти // Электронная техника. Сер. Микроэлектроника. – 1980. – Вып. 4. – с. 3-8.
18. Алексенко А.Г., Лапшинский В.А. Расширение функциональных возможностей СБИС памяти (емкостью более 4 Кбит) как метод улучшения параметров полупроводниковых ЗУ // Микроэлектроника. АН СССР – М.: Наука, 1982. – Том 2, вып. 6. – с. 512-519.
19. Лапшинский В.А. Расширение функциональных возможностей СБИС памяти – новое направление в области совершенствования полупроводниковых ЗУ // Всесоюзная научно-техническая конференция «Развитие теории и техники хранения информации. Сб. тезисов докладов. – Пенза. – 1983. – с. 79-80.
20. Алексенко А.Г., Лапшинский В.А. Система морфологических показателей и ее использование для оценки архитектуры полупроводниковых ЗУ // Электронная техника, Сер. Микроэлектроника. – 1986. – Вып. 3. – с. 52-62.
21. Березин А.С., Галкин С.Е., Лапшинский В.А. и др. Встроенный контроль как метод ускоренной проверки БИС ОЗУ // Электронная техника. Сер. Микроэлектроника. – 1983. – Вып.1. – с. 104-107.
22. Галкин С.Е., Лапшинский В.А. Оценка возможностей реализации самотестируеых БИС памяти с самопроверяемыми схемами электронного обрамления // Электронная техника. Сер. Микроэлектроника. – 1985. – Вып.3. – с. 3-8.
23. Березин А.С., Онищенко Е.М., Сушко С.В. Самотестирование и резервирование в сверхбольших микросхемах памяти // Микроэлектроника. – 1985. – Том 14, вып. 2. – с. 99-105.
24. Алексенко А.Г., Галкин С.Е., Лапшинский В.А. Оценка эффективности полупроводниковых ЗУ с самоконтролем. // Электронная техника, Сер. Микроэлектроника. – 1986. – Вып. 4. – с. 71-78.
25. Лапшинский В.А., Онищенко Е.М. Особенности реализации синхронно-асинхронной регенерации в БИС ОЗУ на основе динамических элементов памяти // Электронная техника. Сер. Микроэлектроника. – 1982. – Вып. 5. – с. 97-105.
26. Алексенко А.Г., Лапшинский В.А., Онищенко Е.М. Структурно-логические средства реализации квазистатических СБИС памяти // Электронная техника. Сер. Микроэлектроника. – 1983. – Вып.5. – с. 55-63.
27. Березин А.С., Новиков А.В. Аналитический расчет параметров оптимального кода при коррекции ошибок в накопителе СБИС памяти // Полупроводниковая электроника в технике связи. – 1986. – Вып. 26. – с. 227-229.
28. Коул Б.К. «Разумные» ЗУ – Современное состояние и перспективы развития // Электроника. – 1987. – Том 60, №3 . – с. 33-38.
29. Katayama Y., Trends in Semiconducter Memory // IEEE Micro. – 1997, November-December, pp. 1—17. URL: http://web.engr.oregonstate.edu/~benl/Courses/ece570_papers/DRAM.pdf.
30. Chheda S., Chittamuru J.K., Moritz C.A. Memory Systems: Owerview and Trands. // Encyclopedia Of Life Support Systems – 2001. – pp. 1-10. URL: http://www.umass.edu/nanofabrics/sites/default/files/fu.pdf.
31. Палагин А.В., Яковлев Ю.С., Тихонов Б.М. и др. Архитектурно-структурная организация компьютерных средств класса «процессор-в-памяти» // Математичнi i системи. – 2005. – №3. – с. 3-16. URL: http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/58426/01-Palagin.pdf?sequence=1
32. Mutlu O. Memory Scaling: A System Architecture Perspective // In Proceedings of Memory Conference-2013. – 2013. URL: http://www.memcon.com/pdfs/proceedings2013/track3/Memory_Scaling_A_Systems_Architecture_Perspective.pdf.
33. Sung Hyun Jo. Nanoscale Memristive Devices for Memory and Logic Applications. 2010. 153 p. URL: http://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/handle/2027.42/75835/josung_1.pdf;jsessionid= 7102CEEDA00AD938BC2E15261B1F3871?sequence=1.
34. Tadashi Shibata. Computing based on physics of nano devices – A beyond CMOS approach to human-like intelligent systems // Solid-State Electronics, 2009. N 53. Р. 1227–1241. URL: http://www.valinfo.ru/forum/index.php?showtopic=2861.
35. Алексенко А.Г. Графен. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. – 168 с.

Автор: VAL 24.09.2014 11:11
Раздел
"10-е и 20-е годы: движение «умной» памяти к кромке квантового хаоса и скольжение по ней"

Стремительное движение в сторону повышения степени интеграции ИНС памяти разных типов (в соответствии с законом Мура), появление новой элементной базы:
- наноэлектронной мемристорной основе;
- на основе элементов квантовых приборов с экзотическими ВАХ;
- на основе углеродной (графеновой) наноэлектроники и т.д.
неотвратимо приближает искусственную память к кромке квантового хаоса.

Т.е. туда, где «формируется и саморганизуется материя» [1], осуществляется квантовое взаимодействие (локальное или нелокальное? [2-5]) элементов материи (например, электронов) и начинает сказываться их коллективное взаимодействие. Порой парадоксальное и пока не всегда необъясненное. Об этом говорят открытые давно и совсем недавно разнообразные эффекты и свойства материалов и новой элементной базы, которые используются в наноэлектронике.

Конечно, о коллективном взаимодействии (на уровне ЭП в накопителе на биполярных транзисторах) упоминания в области ИМС памяти можно встретить и в далеком прошлом [6]. Но это только «цветочки», ясно, что «ягодки будут впереди», поскольку сложность наноэлектронной памяти уже сейчас существенно возросла. А при приближении к кромке квантового хаоса, очевидно, возрастет еще больше. При этом сложность систем памяти, надо полагать, уже будет нельзя свести к простому суммированию составных частей. Сложность памяти будет расти нелинейно.

Поэтому традиционный подход, уже сложившийся на основе анализа эволюции «умной» памяти путем последовательных уточнений деталей ее архитектуры, не позволит выйти из плоскости процессорной ориентированности, сочетания видимых и невидимых программному обеспечению функциональных возможностей. Нужны новые подходы и архитектурные, структурные и схемотехнические решения, которые ориентированы самоорганизацию памяти. По крайней мере, на уровне ее элементной базы.

Особенности движения к кромке и модели «жизни» на кромке хаоса (точнее скольжения по кромке) для различных систем (в том числе, систем иерархических, какими представляются ЗУ) и процессов (например, биологической эволюции), с т.зр. физики и математики представлены в [7].

Пока таких моделей «самоорганизованной критичности» и областей их применения не так уж много. Во всяком случае, для наноэлектронной памяти их найти не удалось. Значит, такие модели нужно создавать. Чтобы помимо развития архитектуры «умной» памяти вширь началось ее развитее вглубь – к «разумной» памяти. Поле для исследований представляется большим. Молодым исследователям в этой области есть чем заняться, что не может не внушать оптимизма.

Создание моделей самоорганизованной и новых архитектурных решений для наноэлектронной памяти поможет расширить пределы предсказуемости и горизонт прогноза. Т.е. конечного времени, через которое процесс эволюции приведет к «разумной» или не очень памяти во всем многообразии ее применений.

Автор: VAL 24.09.2014 11:12
Список литературы к разделу
1. Алексенко А.Г. Графен. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. – 168 с.
2. http://www.valinfo.ru/forum/index.php?showtopic=4059&st=0&#entry37646 - От нелокальности Ньютона к квантовой нелокальности и далее. Может ли теория относительности считаться полной? Николя Жизэн (Швейцария) препринт arXiv:quant-ph/0512168v1 20 Dec 2005.
3. Панов А.Д. Проблема сознания в фундаментальной физике. Технологическая сингулярность, теорема Пенроуза об искусственном интеллекте и квантовая природа сознания // Метафизика. – 1973. №3. – с.141-188. URL: http://www.intelros.ru/pdf/metafizika/2013_3/7.pdf
4. Джон Уолкер Физики шутят: о квантовой нелокальности 1995 года перевод: М. Тенев
Источник: http://evrika.tsi.lv/index.php?name=texts&file=show&f=414
5. http://www.intelros.ru/pdf/metafizika/2013_3/7.pdf - Панов А.Д. Проблема сознания в фундаментальной физике (Метафизика №3, 2013).
6. Орликовский А.А., Мамедов Т.Я., Сергеев А.Г. Коллективные явления в биполярных интегральных схемах памяти с инжекционным питанием // Микроэлектроника. АН СССР – М.: Наука, 1978. – Том 7, вып. 3. – с. 228-246.
7. Подлазов А.В. Теория самоорганизованной критичности – наука о сложности // Будущее прикладной математики. Лекции для молодых исследователей. – М.: Эдиториал УРСС, 2005. – с. 404-426

Автор: VAL 25.09.2014 22:48
Несколько рисунков и таблица для раздела 2

user posted image

Рис. 6. Терминология в области "умной" памяти в 90-е годы

user posted image

Табл.1. исследовательские проекты в области "умной" памяти в 90-е гг.
(заполнено пока не до конца, хотя все уже есть)

user posted image

Рис.7. Прогнозы развития памяти DRAM, сделанные в конце 90-х гг.
Источник: http://web.engr.oregonstate.edu/~benl/Courses/ece570_papers/DRAM.pdf
TRENDS IN SEMICONDUCTOR MEMORIES, Yasunao Katayama IBM Research, Tokyo
Прим.: надписи сделал на русском языке

user posted image

Рис.8. Рынок п/п памяти в 2014 г.
Источник: http://www.icinsights.com/services/mcclean-report/report-contents/#7
Прим.: нужно сделать перевод

Еще рисунки для статьи:

user posted image

Рис. 9. Современный прогноз развития памяти и МП

user posted image

Рис.10. Развитие функциональности

Автор: VAL 26.09.2014 11:24
Поразительно, но (!) также как и у Малышевой для всех разделов статьи (включая рисунки и списки литературы) у меня тоже уже "пошли" 4-5 версии...
1eye.gif

Автор: VAL 6.10.2014 22:03
В итоге, получается так, что одна статья написана почти полностью на "историческом" материале, т.е. по материалам о разраработке "умной" памяти на каф. №27 в 70-90 гг.

Сейчас пишется 2-я статья. Она будет свзана с обзором особенностей архитектуры "умной" памяти 90-х и 0-х гг. См. сюда:
http://www.valinfo.ru/forum/index.php?showtopic=4025&view=findpost&p=37817

В одном из отчетов этого года пишется (студент делает вывод):

QUOTE
8. Перспективы развития DRAM памяти
Динамическая память с произвольным доступом применяется се-годня в цифровой технике повсеместно. В основном это отдельные мо-дули для применения в качестве оперативной памяти. И потребность в новых видах DRAM памяти не убывает со временем. Напротив, мощные вычислительные системы требует память все большего объема, повышенную надежность и производительность.

Поэтому ясно, что дальнейшее развитие DRAM будет идти в основном по уже заданным векторам – повышения объема, быстродействия и надежности, а также специализации памяти на определенных сферах техники. Но есть и необычные направления, такие как совмещение DRAM и SRAM типов памяти на одном кристалле для предотвращения потери данных вследствие разряда конденсатора, создание новых пер-спективных технологий изготовления DRAM памяти, а также интеллек-туализация памяти.

Но смогут ли модули памяти IRAM и PPRAM полностью вытеснить «обычную» память? Можно точно сказать, что нет.

Наличие вычислительных устройств на одном кристалле с памятью усложняет технологический процесс изготовления памяти и, как следствие, стоимость. Многие же применения выбирают DRAM память именно из-за дешевизны одного бита. Кроме того, далеко не всегда требуется повышенная точность или надежность памяти, тем более что современные образцы DRAM обеспечивают приемлемые характеристики.


Предлагаю студенту Есенькову в своем отчете дать свой ответ на выделенное цветом утверждение.
doh.gif

Автор: ЕСЕНЬКОВ 9.10.2014 21:18
VAL постараюсь дать ответ в моем ДЗ №1

Автор: VAL 9.10.2014 21:44
QUOTE
VAL постараюсь дать ответ в моем ДЗ №1

Мне будет интересно ваше мнение.

Автор: Бигвава 2.12.2016 14:05
Получено! Благодарю

Автор: VAL 15.01.2017 10:48
(2015) НА ПУТИ К “УМНОЙ” И “РАЗУМНОЙ” ПАМЯТИ: БАЗОВЫЕ КРИСТАЛЛЫ И ПРОЦЕССОРНО-ОРИЕНТИРОВАННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ “УМНОЙ” ПАМЯТИ
Автор: Лапшинский В.А.
Источники:
- ж. Датчики и системы. Sensors & Systems .— 2015 .— №1 .— С. 87-92
- http://elibrary.ru/author_items.asp?authorid=532498
- https://rucont.ru/efd/581537

ID 581537
УДК 621.3.049.77:000.93

Аннотация

Представлены история и результаты пионерских научных разработок кафедры микроэлектроники МИФИ в области архитектуры “умной” памяти в 1970—80 гг. Рассмотрены особенности процессорно-ориентированной организации и базовых кристаллов оперативной памяти (ОЗУ), их достоинства и недостатки. Описано понятие “умной” памяти тех времен. Дана современная оценка прогноза развития интегральных микросхем (ИМС) “умной” памяти, сделанного в конце 1970-х годов. Приведена библиография работ сотрудников кафедры в данной области.

Автор: VAL 12.04.2018 12:18
(2015) Lapshinsky V. Basic cristals and CPU-oriented organization smart memory
Оригинальное название: НА ПУТИ К “УМНОЙ” И “РАЗУМНОЙ” ПАМЯТИ: БАЗОВЫЕ КРИСТАЛЛЫ И ПРОЦЕССОРНО-ОРИЕНТИРОВАННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ “УМНОЙ” ПАМЯТИ
Автор: Лапшинский Валерий Алексеевич
Источники:
- https://rucont.ru/efd/581537 - национальный цифровой ресурс "РУКОНТ" (Сколково)
- Датчики и системы. Sensors & Systems .— 2015 .— №1 .— С. 87-92
- https://rucont.ru/searchresults?q=%22%D0%BB%D0%B0%D0%BF%D1%88%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9%20%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B9%22
- https://elibrary.ru/item.asp?id=22997883
- http://naukarus.com/na-puti-k-umnoy-i-razumnoy-pamyati-bazovye-kristally-i-protsessorno-orientirovannaya-organizatsiya-umnoy-pamyati

Аннотация
Представлены история и результаты пионерских научных разработок кафедры микроэлектроники МИФИ в области архитектуры “умной” памяти в 1970—80 гг. Рассмотрены особенности процессорно-ориентированной организации и базовых кристаллов оперативной памяти (ОЗУ), их достоинства и недостатки. Описано понятие “умной” памяти тех времен. Дана современная оценка прогноза развития интегральных микросхем (ИМС) “умной” памяти, сделанного в конце 1970-х годов. Приведена библиография работ сотрудников кафедры в данной области.

The history and the results of the pioneering scientific work of the Department of microelectronics MEPhI in the field of architecture "smart" memory in the 70-80''s are presented. Peculiarities of processor-centric organization and basic crystals random access memory (RAM), their advantages and disadvantages have been discussed. The concept of "smart" memory of those times is described. Given modern assessment of forecast development of integrated circuits "smart" memory (IMS), made in the late 70-ies. Bibliography of works by members of the Department in this area is presented.

QUOTE
Облако ключевых слов *

bakerenkov bipolar pershenkov алексенко базовый кристалл биполярный транзистор возможности сбис динамический эп имс имс памяти инжекционное питание кафедра микро- кафедра микроэлектроники кристалл памяти лапшинский лапшинский валерий матрица эп микроэлектроника наноэлектроника нияу память времени перестроение организации пионерские разработки полупроводниковый зу прогнозы конца процессорно-ориентированная организация процессорно-ориентированная память процессорно-ориентированный сбис системы зу скалярный процессор словарная шина создание имс техника хранения элементы памяти

Автор: VAL 12.04.2018 12:21
QUOTE
БИБЛИОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ (на 12 апреля 2018 г.):
  
  Входит в РИНЦ®: да    Цитирований в РИНЦ®: 3
  Входит в ядро РИНЦ®: да    Цитирований из ядра РИНЦ®: 2
  Норм. цитируемость по журналу: 3,721    Импакт-фактор журнала в РИНЦ:
  Норм. цитируемость по направлению: 1,538    Дециль в рейтинге по направлению: 2

  Тематическое направление: Electrical engineering, electronic engineering
  Рубрика ГРНТИ:  Электроника. Радиотехника

АЛЬТМЕТРИКИ:
 

  Просмотров: 41 (2)    Загрузок: 1 (1)    Включено в подборки: 33


ЗЫ. Предлагается
QUOTE
Приобрести эту публикацию за 300 руб.

Автор: VAL 13.04.2020 11:11
doh.gif

Автор: VAL 24.01.2022 21:14
doh.gif

Автор: VAL 7.01.2023 13:14
QUOTE
Поэтому традиционный подход, уже сложившийся на основе анализа эволюции «умной» памяти путем последовательных уточнений деталей ее архитектуры, не позволит выйти из плоскости процессорной ориентированности, сочетания видимых и невидимых программному обеспечению функциональных возможностей. Нужны новые подходы и архитектурные, структурные и схемотехнические решения, которые ориентированы самоорганизацию памяти. По крайней мере, на уровне ее элементной базы.

Особенности движения к кромке и модели «жизни» на кромке хаоса (точнее скольжения по кромке) для различных систем (в том числе, систем иерархических, какими представляются ЗУ) и процессов (например, биологической эволюции), с т.зр. физики и математики представлены в [7].

Пока таких моделей «самоорганизованной критичности» и областей их применения не так уж много. Во всяком случае, для наноэлектронной памяти их найти не удалось. Значит, такие модели нужно создавать. Чтобы помимо развития архитектуры «умной» памяти вширь началось ее развитее вглубь – к «разумной» памяти. Поле для исследований представляется большим. Молодым исследователям в этой области есть чем заняться, что не может не внушать оптимизма.

Powered by Invision Power Board (http://www.invisionboard.com)
© Invision Power Services (http://www.invisionpower.com)