💥 Результаты тестирования в 3DMark Time Spy показывают что интегрированная графика AMD находится примерно на уровне RTX 2050.
💭 Ноутбуки MSI, показанные на выставке Computex 2024, были оснащены образцами процессоров Ryzen AI 300 со встройкой Radeon 890M. Финальные версии устройств могут оказаться по производительности еще выше чем ожидается.
Архитектура НЦ получила свое развитие в микропроцессорах и микро-ЭВМ. Она была реализована в разработанных специалистами СВЦ (архитектура, схемотехника) микропроцессорных комплектах БИС (МПК) серий 587, 588, 1801, 1802 и 1883, а так же в ряде микро-ЭВМ Электроника НЦ-01, -02, -02М, -03Т, -03Д, -03С, -04Т, -04У, -05Т, -8001, -8010, -8020 и в системах Электроника НЦ-31, НЦ-32 и Тонус НЦ-01.
Началось это в 1973 г., когда Д.И. Юдицкий поручил молодежному коллективу лаборатории В.Л. Дшхуняна заняться проработкой подходов к построению микропроцессоров. В работе участвовали: В.Л. Дшхунян, В.В. Теленков, П.Р. Машевич, Ю.И. Борщенко, В.Р. Науменков, И.А. Бурмистров, С.С. Коваленко, А.Р. Тизенберг и др. Этот коллектив, при активной помощи ведущих специалистов СВЦ, разработал оригинальную архитектуру секционированных микропроцессорных комплектов БИС (МПК). Разработка БИС осуществлялась в тесном сотрудничестве с полупроводниковыми фирмами, которые по схемотехническим проектам СВЦ разрабатывали топологию и технологию изготовления БИС. Таким образом было создано 5 микропроцессорных комплектов на основных для тех времен микроэлектронных технологиях:
Высокопороговый (9-вольтовый) КМОП — серия К587, СВЦ, НИИ ТТ и Ангстрем,
Низкопороговый (5-вольтовой) КМОП — серия К588, СВЦ, НИИ ТТ и НПО “Интеграл”,
ТТЛШ — серия К1802, СВЦ, НИИ ТТ, НИИ МЭ и Микрон,
n МОП — серия К1801 (ее первые БИС) в НИИ ТТ,
n МОП — серия К1883 (в ГДР — U -83), СВЦ, НИИ ТТ и ф. Robotron .
Топология К587ИК2
Эти серии (кроме однокристальной К1801) представляли собой секционированные микропроцессорные комплекты с однотипной архитектурой открытого типа, позволяющей строить на них разнообразные микро-ЭВМ и системы.
Первенцем и примером построения этих комплектов БИС является МПК серии К587 для построения ЭВМ и систем с разрядностью данных, кратной 4 бит, который стал основой для первых зеленоградских микро-ЭВМ:
БИС ОИ, К587ИК1 — 8-разрядная секция обмена информацией.
БИС УП, К587РП1 — секция памяти для блоков микропрограммного управления.
587ИК2 К587ИК1 К587ИК3 К587РП1
Первый отечественный микропроцессорный комплект, серия 587. Применялся потребителями около 25 лет.
Электроника НЦ-01 . В 1974 г. разработана и из первых образцов МПК серии К587 изготовлено 2 образца одноплатной 16-разрядная микро-ЭВМ “Электроника НЦ-01” с быстродействием 250 000 оп/с, с ОЗУ 1К байт и с двумя параллельными программируемыми портами ввода-вывода данных. (ГК — Д.И. Юдицкий, разработчики: В.Н. Лукашов, А.А. Попов, Ю.М. Петров, В.А. Меркулов и др.).
“Электроника НЦ-01”
Электроника НЦ-02, НЦ-02М . В 1975 г. разработана микро-ЭВМ “Электроника НЦ-02” (ГК — Ю.М. Петров, разработчики: В.Н. Лукашов, А.А. Попов, Ю.М. Петров, В.А. Меркулов и др.) — двухплатная 16-разрядная ЭВМ в компактном корпусе с подвижным пультом управления. В качестве платы процессора была использована откорректированная НЦ-01. На второй плате размещался адаптер интерфейсов. В 1976-7 гг. Логикой и Ангстремом было выпущено более 40 НЦ-02, примененные в технологическом оборудовании. В 1976 г. ЭВМ модернизировали. В новом корпусе были свободные места для установки дополнительных одноплатных устройств. Всего было выпущено 63 ЭВМ НЦ-02М, которые так же применялись в технологическом оборудовании.
Микро-ЭВМ НЦ-01, НЦ-02 и НЦ-02М фактически были лабораторией для отработки архитектуры, конструкции, технологии проектирования и изготовления микро-ЭВМ, в то время принципиально нового вида изделий.
Накопленный опыт и изучение зарубежных новинок позволили завершить совершенствование архитектуры НЦ и разработать на ее основе архитектуры трех базовых программно и аппаратно совместимых микро-ЭВМ “Электроника НЦ” с последовательным увеличением вычислительной мощности: НЦ-03, НЦ-04 и НЦ-05. Разработчики архитектуры: Д.И. Юдицкий, Н.М. Воробьев, М.Д. Корнев, А.А. Попов, Н.А. Смирнов, М.М. Хохлов, В.А. Савельичев, С.Г. Догаев, Ю.М. Сокол и др. ЭВМ строились по модульному принципу на основе магистрали НЦ. Базовый блок типоразмера 5 U Евромеханики содержал блок питания и 18 мест для одноплатных модулей. ПО НЦ-03 (базовое для всего ряда) включало: перфоленточную и дисковую ОС, библиотеку стандартных программ, кроссиситему программирования на БЭСМ-6 и ЕС ЭВМ, Ассемблер, систему отладки, систему контроля, редактор текста и др. Разработчики базового ПО: М.М.Хохлов, В.С. Петровский, С.Г. Догаев, Н.С. Буслаева и др.
НЦ-02
НЦ-02М
Электроника НЦ-03Т, -03Д и -03С разработана в 1975-6 гг. в СВЦ (ГК — Д.И. Юдицкий, позже Ю.Е. Чичерин, разработчики: В.Е. Лукашов, В.С. Петровский, С.Г. Догаев, В.М. Елагин, В.Г. Сиренко, Б.В. Шевкопляс, Ю.И. Борщенко, В.В. Титов, Ю.Б. Терентьев, Л.М. Петрова и др.). На заводе “Логика” при СВЦ было начато изготовление опытной партии из пяти ЭВМ. Но в связи с ликвидацией СВЦ и Логики, завершены работы были в НИИ ТТ и Ангстреме. Это была 16-разрядная ЭВМ, 1 — 2 процессора на МПК К587, память до 64К слов, 4-х уровневая система прерываний, система команд НЦ-03 содержала 190 команд. ЭВМ выпускалась Ангстремом с 1976 по 1981 г., всего было выпущено 976 комплектов. Награждена Золотой медалью Лейпцигской ярмарки. Электроника НЦ-03Д — более компактный вариант ЭВМ с теми же основными характеристиками, в корпусе 2 U Евромеханики. В 1978 — 1980 гг. Ангстремом было выпущено 972 комплекта НЦ-03Д. Электроника НЦ-03С — специальная конфигурация НЦ-03Д для системы “Электроника НЦ-32”.
Электроника НЦ-03Т
Электроника НЦ-03Д
Электроника НЦ-04Т, -04У. В 1976 г. на основе МПК К587 началась разработка ЭВМ “Электроника НЦ-04Т”, ГК — Н.М. Воробьев, разработчики: В.Е. Лукашов, В.А. Савельичев, В.Н. Шмигельский, В.А. Меркулов и др. От НЦ-03Т отличалась расширенной системой команд (до 328), арифметическим сопроцессором, более развитыми системами адресаций и прерываний и др. В 1980-1984 гг. Ангстремом выпущено 1670 НЦ-04Т.
Электроника НЦ-04Т
В 1977 г. для спутниковой системы разработан бортовой вариант НЦ-04 — НЦ-04У, ГК — В.А. Меркулов, ведущие разработчики: А.М. Смаглий, Г.М. Алаев, А.Е. Абрамов, Е.В. Федорова и др. ЭВМ выполнена на многослойных керамических печатных платах с применением ИС в микрокорпусах (МПК Н587). Всего Ангстремом в 1980-1984 гг. было выпущено 294 НЦ-04У.
Электроника НЦ-05Т
Электроника НЦ-05Т. Разработка микро-ЭВМ “Электроника НЦ-05Т” начата в 1979 г. ГК — М.Д. Корнев, ведущие разработчики: В.А. Савельичев, А.В. Бокарев, П.Н. Казанцев, Ю.М. Сокол, В.А. Хворостов, В.И. Плотников, М.Ю. Гаморин, Ж.А. Мамаев и др. Она делалась на более быстродействующем МПК серии Н1802, разработанном совместно с НИИ МЭ, и на многослойных керамических платах, но в типовом для ЭВМ НЦ корпусе 5 U . От НЦ-03 и НЦ-04 отличалась аппаратной реализацией умножения и деления, плавающей запятой в 32-разрядном формате слов, работой в математическом пространстве адресов, защитой памяти и др. Быстродействие — 1,0 млн. оп/с. К середине 1981 г. было изготовлено и настороено 5 образцов НЦ-05Т, но в это время произошли события, пагубно отразившиеся на ее судьбе.
К 1981 г. в НИИ ТТ и в НПО “Научный центр” завершилась смена поколения руководителей. Ушли ветераны, основатели НЦ, обладавшие огромными знаниями и опытом создания сложных радиоэлектронных систем. Им на смену пришло новое поколение, выросшее уже в зеленоградском центре микроэлектроники. Они были специалистами в микроэлектронике, но не в вычислительной технике. Высшим авторитетом в вычислительной технике для них был первый заместитель министра В.Г. Колесников, активный сторонник архитектуры PDP -11 ф. DEC . Разницу между архитектурами ЭВМ PDP -11 и НЦ они не понимали, а тому, что архитектура НЦ моложе архитектуры PDP -11 на 7 лет (огромный срок в развитии вычислительной техники), значения не придали. Не обсудив со специалистами и партнерами, руководство НПО НЦ вышло с предложением к В.Г.Колесникову о прекращении работ по архитектуре НЦ и переходе на архитектуру PDP -11. Он с готовностью согласился. В результате работы по архитектуре НЦ, в т.ч. над первой версией НЦ-05Т, были прекращены. Позже была разработана другая микро-ЭВМ с тем же названием, но уже с архитектурой PDP -11/34 фирмы DEC , затем она была переименована в НЦ-05Д.
Электроника НЦ-31 . В 1980 г. НИИ ТТ получил задание министра на воспроизводство системы числового программного управления (СЧПУ) ф. Фанук. Специалисты НИИ ТТ, обученные в СВЦ самостоятельному проектированию, предложили сделать функциональный аналог на основе архитектуры НЦ, МПК серии К588 и БМК КР1801ВП1. Министр согласился, но потребовал полного внешнего соответствия аналогу. В результате была создана СЧПУ “Электроника НЦ-31” (ГК — Ю.Е. Чичерин, разработчики: В.Н. Шмигельский, В.Н. Лукашов, Ю.Б. Терентьев, Ю.И. Титов, В.С. Петровский, И. Евдокимов и др.). По совокупности параметров НЦ-31 не уступала лучшим зарубежным образцам того времени.
СЧПУ “Электроника НЦ-31”
Серийное производство НЦ-31 было начато в 1980 г. на Ангстреме, а затем передано на заводы “Квант” (Зеленоград) и “Диффузион” (Смоленск). Только Ангстрем и Квант выпустили 3846 комплектов НЦ-31. Станки с НЦ-31 работают до сих пор, уже 20-25 лет.
Электроника НЦ-32 . Поскольку ЦКС “Юрюзань” в Пулково хорошо работал, в 1978 г. МГА и Министерство связи заказали НИИ ТТ разработку многофункционального концентратора телеграфных каналов (МКТК). К концу 1980 г. такой МКТК “Электроника НЦ-32” был разработан (ГК — Н.А. Смирнов, разработчики: М.Д. Корнев, Н.М. Воробьев, В.Р. Горовой, П.П. Силантьев, В.А. Савельичев, А.И. Коекин, А.Н. Лавренов, В.Л. Глухман, В.А. Меркулов, Б.А. Михайлов, П.Н. Казанцев, И.П. Селезнев, В.И. Бриккер, В.С. Петровский, В.С. Травницкий и др.).
НЦ-32 был построен на основе микро-ЭВМ НЦ-04Т, а входящий в его состав абонентский пункт — на основе НЦ-03С. Было разработано базовое и специальное ПО. НЦ-32 обрабатывал до 32 телеграфных канала со скоростью 50, 100 и 200 бод.
Абонентский пункт МКТК “Электроника НЦ-32”
Первый комплект НЦ-32 был поставлен на Центральном телеграфе в Москве, где заменил 300 операторов и окупился за 9 месяцев. Первые 730 комплектов различной конфигурации были выпущены Ангстремом, ими были оснащены все (около 200) республиканские и областные телеграфы СССР, многие аэропорты. Дальнейшее серийное производство НЦ-32 было передано на Черкасский завод телеграфной аппаратуры.
Электроника “Тонус НЦ-01" . В 1980 г. в НИИ ТТ на основе МПК К587 и минимизированной архитектуры НЦ разработан портативный переносной медицинский комплекс “Электроника Тонус НЦ-01” (ГК Н.Н.Зубов). Его назначение — автоматическая оценка работоспособности, нервно-психической активности и прогноза эффективности профессиональной деятельности оператора (летчика, водителя, космонавта, спортсмена, диспетчера и т.п.). Была изготовлена опытная партия Тонус НЦ-01, 15 комплектов которой прошли опытную эксплуатацию в различных медицинских исследовательских центрах. Но в 1982 г. работы по медицинской тематике в НИИ ТТ были прекращены.
“Электроника Тонус НЦ-01”
Электроника НЦ-80Т . В 1980 г. в НИИ ТТ разработана n -МОП 16-разрядная однокристальная ЭВМ с архитектурой НЦ — К1801ВЕ1. ГК В.Л.Дшхунян, разработчики П.Р. Машевич, П.М. Гафаров, С.С. Коваленко, А.А. Рыжов, В.П. Горский, А.Н. Сурков и др.
К1801ВЕ1 -16-разрядная ЭВМ с возможностью обработки 1-, 8-, 16- и 32-разрядных данных. Адресуемое пространство 64К слов (128К байт), резидентные (в кристалле) ОЗУ — 128в16 бит, ПЗУ — 1024Кх16 бит. Система команд НЦ-03.
Из-за ограниченности числа выводов в БИС был применен вариант магистрали НЦ с совмещенными шинами адреса и данных. Для периферийных устройств она полностью соответствовала шине Q — BUS микро-ЭВМ LSI -11 ф. DEC , но отличалась мультипроцессорностью (до четырех микропроцессоров). Шина получила название “Магистральный параллельный интерфейс (МПИ)” и узаконена стандартами ОСТ 11.305.903-80 и ГОСТ 26765.51-86. ОЭВМ К1801ВЕ1 содержала микропроцессор, оперативную и постоянную память, таймеры, порты ввода-вывода и выход на магистраль МПИ.
К1801ВЕ1 в корпусе (в натуральную величину) и топология.
Электроника НЦ-8001 . В начале 1981 г. на основе К1801ВЕ1 разработана одноплатная ЭВМ “Электроника НЦ-8001” (ГК В.Л.Дшхунян, разработчики: Н.Г. Карпинский, А.И. Половенюк, Н.И. Трофимова, И.О. Лозовой и др.). Она могла обрабатывать 1-, 8-, 16- и 32-разрядные данные с быстродействием до 500 000 оп/с. Ее состав: ОЗУ и ПЗУ по 32К байт, 16-разрядный таймер, 32 программируемых линии ввода/вывода, порты для дисплея и печатающего устройства. ЭВМ выполнена на печатной плате размером 180в300 мм с разъемами с двух сторон, на один выведена шина МПИ, на другой — внешние порты.
Электроника НЦ-8001
Электроника НЦ-8020 В 1981 г. разработана многоплатная малогабаритная (менее блока 2 U или 5 U ) ЭВМ на основе НЦ-8001. Разработаны двухплатный и 8-платный блоки для установки НЦ-8001 и периферийных модулей. В первой очереди ЭВМ Ц-8020 было два модуля: НЦ-8001 и КСПК для подключения периферийных устройств.
Электроника НЦ-8020
Электроника НЦ-8010 . В мае 1981 г. в НИИ ТТ на основе К1801ВЕ1 разработана ЭВМ индивидуального пользования” Электроника НЦ-8010", программно совместимая с НЦ-03Т (ГК В.Л.Дшхунян, ведущие разработчики: А.Н. Полосин, Н.Г. Карпинский, А.И. Половенюк, О.Л. Семичаснов, Б.Г. Бекетов, А.Р. Развязнев, И.О. Лозовой и др.). Это был первый в стране персональный компьютер, причем построенный полностью на отечественных микросхемах с отечественной архитектурой, программно совместимая с отечественным семейством микро-ЭВМ “Электроника НЦ”. НЦ-8010 — двухпроцессорная (2 К1801ВЕ1 — центральный процессор и процессор ввода-вывода) система с двумя программируемыми портами (64 линии связи). В качестве видеомонитора и внешнего ЗУ использовались бытовые телевизор (512в256 точек) и кассетный магнитофон. Конструктивно НЦ-8010 встроена в корпус клавиатуры и предназначена для решения в диалоговом режиме научных, инженерных, учебных, бытовых и т.п. задач.
Электроника НЦ-8010
НЦ-8001, НЦ-8010 и НЦ-8020 были изготовлены, отлажены и нормально работали. Но в это время произошел выше описанный DEC -переворот и архитектура НЦ оказалась под запретом. Работы над НЦ-05Т, К1801ВЕ1, НЦ-8001, НЦ8010 и НЦ-8020 были прекращены. Это, безусловно, были лучшие в стране микро-ЭВМ своего времени, не уступающие лучшим зарубежным образцам.
🎫 EVGA X670E Classified имеет следующие характеристики:
— форм-фактор E-ATX
— 14-фазный питальник
— два 8-контактными коннектора
— 4 слота DDR5 повернутые на 90 градусов
— два PCIe x16, один PCIe x4
— три M.2 и восемь SATA III разъёма
— 12 USB Type-A, USB Type-C и два Ethernet
💭 EVGA X670E Classified протестировали с импровизированным блоком водяного охлаждения, ОЗУ DDR5 и процессором Ryzen 9 7950X ES. Прошивка у платы версии 0.00 — датирована 24 августа 2022 года. Некоторые функции не работают. Например, управление вентиляторами. Также не поддерживаются конфигурации SLI, хотя плата имеет маркировку NVIDIA SLI.
💰 За сие удовольствие энтузиасту пришлось заплатил около 620$ США за четыре платы без радиаторов, а розничный образец пришлось отдать1378$ США. К сожалению в продаже платы EVGA уже вряд ли появятся.
Про проблемы сокета Intel LGA1700 известно чуть ли не с момента его появления. Производители систем охлаждения быстро сообразили в чем дело и предложили пользователям вместо штатных прижимных устройств процессора копеечные, но эффективные рамки. Их установка на ряде процессоров снижает температуру чуть ли не на десяток градусов, а также предупреждает возможность искривления текстолита материнской платы. После выхода AM5 производители аксессуаров не растерялись и выпустили рамки и для нового сокета AMD. Но есть ли от них хоть какой-то эффект?
Описание рамки
У меня на руках есть рамка Thermalright AM5 Secure Frame. Она, как и в случае с рамками для LGA1700, предназначена для замены штатного прижимного механизма процессора.
Прижимная рамка Thermalright AM5 Secure Frame выполнена из алюминиевого сплава, в моем случае это ASF-RED красного цвета. Форма рамки прямоугольная, с крупным отверстием в центре. Его очертания в точности повторяют форму теплораспределительной крышки процессоров сокета AM5 — квадрат с восьмью выступами.
При взгляде с торца хорошо заметны проточки, которые несут скорее декоративную, чем конструктивную функцию. Здесь же хорошо видно фаску, которая была снята уже после окрашивания готового изделия.
Винты крепятся, что называется, в потай, то есть шляпки прячутся в теле рамки и не выступают за ее пределы.
С обратной стороны рамки есть прокладки из материала черного цвета, которые напоминают фторопласт/тефлон. Они защищают текстолит платы от механического повреждения металлической рамкой, а также выполняют изоляционную функцию. Это важно для любых предметов, контактирующих с электронными платами.
Установка рамки
Простая и понятная. Сначала отворачиваются штатные прижимы ключом с профилем Torx, входящим в комплект поставки.
После чего на штатный бэкплейт прикручивается прижимная рамка. Установленная рамка находится не в одной плоскости с теплораспределительной крышкой процессора. Она ниже примерно на 1 мм.
Рамка против штатного прижима: тест
Тестирование производились на материнской плате MSI PRO B650M-P совместно с процессором AMD Ryzen 7 7700X. В качестве системы охлаждения выступал старичок Deepcool Redhat совместно с купленным давным-давно комплектом крепежа Deepcool AM4 Mounting Kit. В качестве термоинтерфейса использовалась термопаста Thermalright TF6.
Настройки BIOS были сброшены на дефолтные, после чего был активирован профиль EXPO оперативной памяти и установлена скорость вращения вентилятора кулера на максимум. Больше никаких изменений не вносилось. Мониторинг за показателями системы производился утилитой HWInfo. Нагрузка на систему, а также оценка производительности, осуществлялась Cinebench R23.
Для определения реперной точки был проведен тест со штатным прижимным устройством.
Тепловыделение на протяжении всего теста находилось на уровне ≈130 Вт, а температура, естественно, долбилась в отсечку 95 °C. Это обычное поведение первого поколения процессоров на сокете AM5. Подробнее об это можно почитать в этой статье. Так как на стоковых настройках BIOS по температуре процессора нельзя сделать никаких выводов, то будем ориентироваться на количество баллов, которые присвоил системе Cinebench R23. Со штатным прижимным устройством это 19087 баллов.
Меняем штатный прижим на рамку, повторяем тест и…
…ничего не меняется. Результат в Cinebench R23 сопоставим с предыдущим – 19082 балла. Разница на уровне погрешности.
Проведем еще один тест. Жестко ограничим потребление процессора, загнав его в рамки 95 Вт. Так процессор станет холоднее и можно будет ориентироваться на «градусник». Итак, первым опять будет тест со штатным прижимным устройством, но нагружать систему будем уже при помощи Prime95 в режиме SmallFTT.
За время теста температура процессора (по датчику ЦП Tctl/Tdie) в пике достигла 77,6 °C, а среднее значение составило 75,0 °C.
Меняем штатный прижим на рамку и повторяем тест.
За время теста температура процессора (по датчику ЦП Tctl/Tdie) в пике достигла 75 °C, а среднее значение составило 74,1 °C. Получается, что температура в пике стала ниже на 2,6 °C, а в среднем на 0,9 °C. Результат не впечатляющий, но уж какой есть.
Какие выводы из всего этого можно сделать? Прижимная рамка для сокета AM5, при ограничении энергопотребления процессора, потенциально может снизить температуру процессора на 1-2 °C. При стоковых настройках BIOS никакой разницы мне увидеть не удалось. Среди явных преимуществ прижимной рамки для сокета AM5 перед штатным механизмом я увидел лишь одно — защита процессора от попадания термопасты на боковые грани теплораспределительной крышки и текстолит.
P.S.: Мой Телеграм-канал о скидках на комплектующие и электронику. Буду рад каждом
В 1984 году в Министерстве электронной промышленности были начаты работы по воспроизводству карманного персонального микрокомпьютера (КПК) FX-700P фирмы Casio с встроенными матрично-символьным ЖК-дисплеем, алфавитно-цифровой клавиатурой и микропрограммной реализацией языка BASIC. К нему прилагался комплект миниатюрных периферийных устройств, включающий термопринтер FP-12, печатающий на бумажную ленту шириной 38 мм по 20 символов (5?7 точек) в строке, и контроллер FA-3 бытового кассетного магнитофона Panasonic RQ8300 для его использования в качестве внешнего ЗУ со скоростью записи 300 бит/с. Для подключения этих устройств FX-700P имел параллельный четырехразрядный порт (12 контактов). Предлагались и дополнительные модули ОЗУ — RC-2 и RC-4 емкостью 2К и 4 Кбайт соответственно. Все эти устройства имели встроенное батарейное питание и подключались непосредственно к разъему КПК FX-700P без кабеля. При подключенном контроллере FA-3 принтер FP-3 подсоединялся к специальному дополнительному разъему на задней стенке контроллера.
КПК моделей Casio FX700P (а) и “Электроника МК-85” (б)
КПК со вскрытыми крышками: FX700P фирмы Casio (а) “Электроника МК-85” вариант 1 (БИС Н1806ВМ2, КН 1515ХМ1-015, КН 563РЕ 1, КН 537РУ9, КН 1515ХМ1-014) (б), вариант 2 (БИС КА 1013ВМ1, Т36РЕ 1-2015, КА 1013РУ1, КА 1013ВГ2) (в) и Электроника 85М (БИС КА 1013ВМ1, Т36РЕ 1-2015, КА 1013РУ1, КА 1013ВГ2 (г)
Воспроизводство устройств КПК FX-700P было поручено разным предприятиям Минэлектронпрома. НИИ Точной технологии (НИИТТ, Зеленоград) получил задание министра А.И. Шокина воспроизвести главный элемент комплекта — микрокомпьютер FX-700P. Разрабатываемый КПК был назван “Электроника МК- 85”. FX-700P был выполен на основе четырехразрядного микроконтроллера HD61913A01 со встроенными контроллерами ЖКД и клавиатуры, а также двух БИС ОЗУ типа HD61914 общей емкостью 2 Кбайт, связанных с процессором четырехразрядной шиной. Таких микросхем в стране не было.
Специалисты НИИТТ (главный конструктор — Л. Минкин, заместитель ГК — Ю. Отрохов, разработчики — С. Ермаков, О. Семичастнов, Б. Кротков, А. Подоров, В. Гладков и др.) предложили выполнить компьютер, подобный FX-700P, на основе созданных на предприятии и хорошо отработанных БИС. Это 16-разрядный микропроцессор Н1806ВМ2 (его n-МОП вариант К1801ВМ2) применялся в персональных компьютерах ДВК-1, ДВК-2, УК-НЦ и др.) и базовый матричный кристалл (БМК) Н1515ХМ1. Обе микросхемы были выполнены по одной КМОП технологии. А.И. Шокин согласился с этим предложением, но потребовал полного внешнего сходства с аналогом. Условие было выполнено, но при этом у разработчиков возник ряд проблем. Например, применение ползункового выключателя (как в КПК фирмы Casio) потребовало некоторых схемных ухищрений для получения импульсных сигналов ВКЛ и ВЫКЛ, необходимых сторожевой схеме микропроцессора.
Внешнее сходство с аналогом вызвало многочисленные кривотолки и недоумения, которых и сейчас немало в Интернете. Чтобы прояснить ситуацию, приводим фотографии обоих микрокомпьютеров со вскрытыми задними крышками, из которых очевидно, что это совершенно разные изделия.
По совокупности характеристик МК-85, безусловно, относился к компьютерам, но в карманном исполнении таких в стране еще не было. Поэтому он не мог удовлетворять некоторым требованиям действующей тогда системной стандартизации к технологии, конструкции, условиям эксплуатации персональных компьютеров. По этим параметрам он более соответствовал микрокалькуляторам и был формально отнесен к ним. И обозначение он получил как микрокалькулятор — “Электроника МК-85”.
Микропроцессор
С 1981 года в НИИТТ разрабатывался ряд микросхем, состоящий из трех однокристальных 16-разрядных микропроцессоров (МП) различной вычислительной мощности со встроенной системной магистралью МПИ. Микропроцессоры ряда были архитектурно совместимы с микрокомпьютерами серии LSI-11 фирмы DEC (США) и с отечественными их клонами типа “Электроника 60” и СМ ЭВМ. Но МП были построены на основе собственных оригинальных структурных и схемотехнических решений и по степени интеграции превосходили зарубежные и отечественные аналоги — они были однокристальными микросхемами. Выпускались эти микропроцессоры в рамках серий БИС 1801 (n-МОП технология) и 1806, 1836 (КМОП) в различных конструктивных исполнениях.
В 1982 году в НИИТТ был разработан второй микропроцессор этого ряда — К1801ВМ2 (главный конструктор — В.Л. Дшхунян, разработчики В.Н. Науменков, Е. Максимов, И.А. Бурмистров, Г.М. Куров и др.). От своего предшественника он отличался расширенной системой команд (СК), пополненной командами умножения и деления. СК К1801ВМ2 включала 72 команды и была полностью совместима с СК микрокомпьютеров LSI-11/2 и “Электроника 60М”. Для повышения быстродействия процессора в нем был реализован отсутствующий в аналогах и К1801ВМ1 конвейер, обрабатывающий одновременно две последовательные команды. Позже были разработаны КМОП-варианты микропроцессора — 1806ВМ2, Н1806ВМ2, КА1806ВМ2, 1836ВМ2 и Н1836МВ2 для различных видов монтажа и условий эксплуатации. Эти МП обрабатывали одновременно три последовательные команды.
В НИИТТ также имелся уже хорошо отработанный БМК 1515ХМ1 на 3000 вентилей, выполненный по той же КМОП — технологии, что и микропроцессор. На основе этих МП и БМК и был построен КПК “Электроника МК-85”.
Варианты КПК
На первом этапе разработчики использовали микропроцессор Н1806ВМ2 в пластмассовом микрокорпусе. Но это было временное решение. Во-первых, батарейное питание КПК выдвигало свои требования. Пришлось отбирать кристаллы микропроцессора с минимальным потреблением энергии и с увеличенным до 6В допуском по питающему напряжению. Процессор получил обозначение КА1806ВМ2 (Т243-2 1). Во — вторых, в МП Н1806ВМ2 было немало лишних, не нужных МК85 устройств, но недоставало контроллеров памяти, клавиа туры, ЖКД и др. Эти устройства пришлось сделать на основе БМК с подключением к системной магистрали МПИ процессора. Все устройства размещались на одном кристалле 1515ХМ1, но не хватало выводов — контроллер ЖКД требовал их много. В результате были созданы две БИС:
контроллеров ОЗУ, ПЗУ и клавиатуры — КН1515ХМ1-015 (T241-2-015);
контроллера ЖКД — КН1515ХМ1-014 (T241-2-014).
В МК-85 были применены также БИС ОЗУ емкостью 2К ? 8 бит КН557РУ9 (T244-2) и два ПЗУ емкостью 8К ? 8 бит каждое КН563РЕ1 (Т242-2). Это был пилотный вариант микро компьютера, в серийном производстве не выпускавшийся. Но какое-то число этих МК-85 опытного производства разошлось по потребителям. Упоминания о них встречаются в Интерне те. Производил МК-85 завод Ангстрем при НИИТТ.
Топологии кристаллов: а) КА 1806ВМ2; б) КА 1013ВМ1 (сверху и снизу зоны ячеек БМК)
Внешний блок питания “Электроника Д2-10К”.
Второй вариант МК-85 был ориентирован на серийное производство, для чего была разработана специальная БИС на основе микропроцессорного ядра 1806ВМ2, обрамленного по периферии ячейками БМК 1515ХМ-1. Появился новый БМК с встроенным микропроцессорным ядром — первое в стране применение популярных ныне IP-блоков. На ячейках БМК собрали недостающие узлы, в частности: контроллер памяти, контроллер клавиатуры, управляемый генератор, сторожевую схему, схему подачи питания, программируемый 15-разрядный порт (для обычного 16-разрядного не хватило одного вывода в корпусе БИС), последовательный порт для подключения контроллера ЖКД и др. В результате получился процессор КА1013ВМ1 (Т36ВМ1-2). Были созданы также БИС контроллера ЖКД КА1013ВГ2 (Т36ВГ1-2), БИС ОЗУ КА1013РУ1 (Т36РУ1-2) емкостью 2К ? 8 бит и ПЗУ КА1013РЕ1-2 (Т36РЕ1-2) емкостью 16К ? 8 бит. На основе этих БИС и были разработаны две модификации КПК — МК-85 и МК-85М. Отличались они только числом БИС ОЗУ, установленных на три посадочных места на плате КПК. В МК-85 устанавливалась одна БИС, объем его ОЗУ составил 2 Кбайт. В МК-85М устанавливались три БИС, объем его ОЗУ был равен 6 Кбайт. Многие потребители сами устанавливали БИС памяти в МК-85, превращая его в МК-85М. Выпуск варианта с меньшим объемом памяти, что многих потребителей вполне удовлетворяло, был обусловлен необходимостью экономии батарейного питания.
В отличие от FX-700P, в МК-85 предусматривалась возможность работы и от внешнего блока питания “Электроника Д2-10К”, подключаемого к сети 220 В. Тогда блоки питания, встроенные в вилку сетевого кабеля, были большой редкостью, и “Электроника Д2-10К” поставлялся с КПК.
Предприятия, которым было поручено воспроизводство периферийных устройств, с заданием не справились, и МК-85 остался без периферии. Поэтому имеющийся в КПК программируемый порт для упрощения конструкции руководством предприятия решено было не выводить, что, к сожалению, и сделали.
Характеристики КПК “Электроника МК-85”
“Электроника МК-85” — миниатюрный персональный компьютер (ПК), внешне похожий на обычный карманный микрокалькулятор. Он может работать как в режиме калькулятора, так и в режиме компьютера с использованием языка BASIC. Ввод информации и управление “Электроникой МК-85” осуществляются с клавиатуры, состоящей из 54 клавиш, расположенных в двух зонах. В левой зоне располагаются 35 многофункциональных клавиш, предназначенных для ввода в ПК прописных или строчных букв латинского и русского алфавита, математических и специальных знаков, команд и операторов языка BASIC, а также для управления курсором и выбора режима работы как самого ПК, так и его клавиш. В правой зоне находятся 19 одно-, или многофункциональных клавиш для ввода цифр, нескольких букв русского алфавита, выбора нужного файла оперативной памяти, а также для выполнения некоторых функций управления компьютером. Многофункциональность (до семи различных функций) обеспечивают клавиши совмещенных функций S и F, а также клавиши MODE (выбор режима). Выполняемые функции обозначены на самих клавишах, сверху, снизу и справа от них, а также на специальной накладке на клавиатуру.
Использование принципа бегущей строки позволяет записывать в ПК строки длиной до 63 символов. На матричном 12разрядном ЖКД с регулируемой контрастностью одновременно отображаются до 12 букв, цифр или символов. При помощи клавиш перемещения курсора “→” и “←” можно просмотреть всю строку. В верхней части индикатора на служебной строке индицируются символы, обозначающие режим работы компьютера и число неиспользованных шагов программы. Справа от ЖКД расположена таблица режимов работы компьютера, в которой, в отличие от FX-700P, отсутствует строка режимов работы принтера (единственное отличие во внешнем виде лицевой панели компьютеров). Кроме клавиатуры и дисплея на верхней панели расположен выключатель питания, а в левом торце, в отличие от FX-700P, — разъем для подключения блока питания “Электроника Д2-10К”, входящего в комплект поставки МК-85.
МК-85 обрабатывает числа с плавающей запятой, разрядность мантиссы 10, порядка — 4 десятичных знаков. Объем энергонезависимой оперативной памяти у МК-85 — 2 Кбайт, МК-85М — 6 Кбайт обеспечивает возможность реализации программ в 1221 шаг (до 150 строк программы на BASIC) и 5317 шагов (до 450 строк), соответственно. Система счисления для чисел и команд — двоичная. Разрядность чисел и команд — 16 бит. По системе команд КПК совместим с ЭВМ ДВК-1/2, БК-0010, УК-НЦ и “Электроника 60М”. Типы команд — безадресные, одно- и двухадресные. Виды адресации — регистровая, косвенно-регистровая, автоинкрементная, косвенно-автоинкрементная, индексная, косвенно-индексная. Число регистров общего назначения — восемь, число каналов передачи информации — один, число команд — 72. Объем адресуемой памяти — 64 Кбайт. Максимальная тактовая частота — 2 МГц. Часть адресного пространства компьютера размером 18 Кбайт распределяется следующим образом: ПЗУ1 — 0…17777, ПЗУ2 — 20000…37777, ОЗУ — 40000…43777. Область ОЗУ 40000…40137 предназначена для хранения изображения, формируемого дисплеем (экранное ОЗУ). По адресам 40140…41471 располагается системная область. ОЗУ пользователя по адресам 41472…43777 позволяет хранить программы длиной 1221 шаг. Для увеличения объема хранимых программ предусмотрена возможность расширения ОЗУ пользователя до адреса 47777 (7365 шагов) и до адреса 77777 (15557 шагов). Для использования этих возможностей предусматривалось применение БИС ОЗУ с более высокой степенью интеграции (по мере их появления), но практически идея не была воплощена в жизнь.
Применение в МК-85 микропроцессора типа ВМ2 обеспечило высокую точность вычислений, что было подтверждено следующим испытанием. Исходное число последовательно шесть раз возводилось в квадрат, а затем из результата также последовательно шесть раз извлекался квадратный корень. В итоге было получено исходное число. На FX-700P результат существенно отличался от исходного числа.
Для экономии энергии микропроцессор в основном находится в режиме покоя и включается, только когда нужно определить нажатую клавишу или выполнить задачу. Клавиатура была спроектирована так, чтобы минимизировать рабочий режим микропроцессора и число его выводов, т.е. клавиатура постоянно не сканировалась, как обычно в калькуляторах. Для этого в контроллере клавиатуры была специальная память. Память компьютера энергонезависима, т. е. ее содержание сохраняется при установленных элементах питания, а также в течение 15 мин после их извлечения для замены.
Невысокая потребляемая мощность (до 20 мВт) обеспечивала непрерывную работу КПК “Электроника МК-85” от элементов питания в режимах записи и отладки программ в течение 200 ч, в режиме вычислений — в течение 80 ч. Предусмотренный в конструкции режим с повышенным (в четыре раза) быстродействием значительно увеличивает потребляемую мощность, поэтому его рекомендуется использовать только при внешнем питании.
Программное обеспечение
По указанию А.И. Шокина в МК-85 была реализована та же версия BASIC, что и в FX-700P, хотя тогда уже были и более совершенные его версии. Не удовлетворенные таким ограничением, разработчики дополнили язык операторами более новых версий, связанными с графикой. Эти операторы до сих пор применяются в различных игровых устройствах.
Программно и по клавиатуре МК-85 совместим с ДВК, и именно на ДВК в основном создавались его программы. С этой целью для ДВК был сделан специальный программный эмулятор МК-85, с помощью которого разрабатывались и прошивки ПЗУ (которые на машинном носителе передавались в производство ПЗУ), и рабочие программы пользователей, вводимые в КПК с его клавиатуры.
оскольку разработка программного обеспечения, создание МК-85 и перевод на русский язык всей документации на FX-700P проводились параллельно, основным требованием к ПО МК-85 было идентичное оригиналу функционирование. Это накладывало ряд ограничений на интерфейс пользователя, состав операторов и внутреннюю структуру интерпретатора языка BASIC. Так, анализ вычислительных особенностей FX-700P привел к разработке для МК-85 64-бит арифметической библиотеки, обрабатывающей числа в формате с плавающей запятой, где старшие 16 бит содержат порядок (13 бит), знак (1 бит) и атрибуты (2 бита) числа, а младшие 48 бит — мантиссу: 12 десятичных цифр в двоично-десятичном виде. Для вычисления элементарных функций была разработана библиотека, реализующая алгоритм “CORDIC” (“цифра-за-цифрой”).
Для обычных пользователей были созданы библиотеки рабочих программ, включающие программы решения типовых задач вычислительной математики, экономики, статистики и других областей деятельности человека. Библиотеки поставлялись вместе с КПК или отдельно в виде книжек, содержащих тексты, краткие описания и примеры использования BASIC-программ для “Электроники МК-85”.
Пользователи и сами разрабатывали, собирали программы и их библиотеки, иногда издавали их.
По заказам было разработано и поставлялось потребителям более десятка разных вариантов “прошивок” ПЗУ для специальных применений МК-85. Это КПК авиационных штурманов для прокладки курса, артиллеристов для расчета параметров стрельбы, для обучающей системы “Наставник” кафедры психологии МГУ им. М.В.Ломоносова и т.п.
Применение
В начале 1986 года первый отечественный КПК “Электроника МК-85/85М” поступил в продажу в фирменные магазины-салоны “Электроника” Минэлектронпрома. МК-85 стоил по тем временам недешево — 145 руб. Для сравнения, первая зарплата молодого инженера составляла от 90 до 130 руб. Но все равно МК-85 сразу сметали с прилавков магазинов “Электроника” в Москве, Ленинграде, Воронеже и других городах.
КПК предназначен для выполнения научных, инженерных, статистических, экономических и иных расчетов с помощью программ, написанных на языке BASIC. В нем микропрограммно реализовано выполнение четырех арифметических операций, вычисление прямых и обратных тригонометрических функций, десятичных и натуральных логарифмов, экспоненциальной функции, квадратного корня, абсолютной величины, определение знака числа, целой и дробной части числа, генерации случайных чисел. В КПК имеется режим самоконтроля компьютера.
МК-85 серийно выпускался заводом “Ангстрем” с 1986 по 2000 год. И все эти годы он был дефицитен. Всего завод выпустил более 150 тыс. разных вариантов МК-85. Было сделано несколько прикладных вариантов МК-85. В частности, уже в ходе реформ, когда появилась масса фальшивых авизо, большим тиражом были выпущены модификации МК-85 для их шифрования, прекратившие поток фальшивых авизо и тем самым оказавшие стабилизирующее влияние на экономику страны. Это были портативные шифраторы, реализующие алгоритмы защиты информации “Анкрипт”, разработанные компанией “Анкорт”, учрежденной в 1990 году Ангстремом. Для МК-85 Анкорт разработал два варианта кодировок ПЗУ, реализующие эти алгоритмы (вместо языка BASIC), а Ангстрем с 1991 года серийно выпускал с ними КПК под именем “Электроника 85Б” (Банковский — для шифровки авизо) и “Электроника МК- 85C” (Cripto — для других задач криптозащиты). Они обеспечивали шифрование и расшифровывание текстов объемом до 750 буквенно-цифровых или 1500 цифровых символов. Для шифрования использовались долговременный (10 100 вариантов) и разовый (10 10 вариантов) ключи, а также нелинейный алгоритм шифрования высокой сложности. На сайте компании “Анкорт” (http://www.cryptogsm.ru/about/) о МК-85С говорится: “На момент производства по своим тактико-техническим и криптографическим свойствам он не имел аналогов в мире. Указанным устройством оснащены многие государственные и коммерческие организации России и организации более чем 50 стран мира”.
Архитектура и вычислительная мощность МК-85, единственного в мире в те годы 16-разрядного КПК, соответствовала мощности микро-ЭВМ LSI-11/2, “Электроника НЦ-8001ДМ”, “Электроника 60М” или СМ ЭВМ, т.е. КПК имел большой резерв для развития. Это способствовало необыкновенно высокой его популярности. Пользователи покупали МК-85 не только для применения по назначению, но и для построения своих модификаций и систем. Они заменяли ПЗУ КА1013РЕ1, в котором была зашита реализация языка BASIC, на свои прошивки, увеличивали емкость ОЗУ до 32 Кбайт, выводили наружу программируемый порт и таким образом решали свои прикладные задачи.