Направления развития архитектуры. Часть 4.

По разработанной Министерством обороны США в начале 80-х годов программе создания СБИС (VLSI — Very Large Seal Integrated) и сверхскоростных интегральных схем — ССИС (VHSIC —Very High Speed Integrateg Circuils) для ЭВМ военного назначения начинается внедрение достижений технологии в соответствии с первым этапом программы: на этом этапе разработан по КМОП-технологии с технологическими нормами 1,25 мкм ряд БИС ЗУ и ССИС обработки данных, позволивших реализовать ЭВМ с системой команд, отвечающей стандарту MIL-STD- 1750А на одной плате (на ней размещены: центральный процессор и запоминающее устройство (ЗУ) с произвольной выборкой объемом 192 тыс. слов), примерно со следующими характеристиками: удельная производительность 4 млн. оп/(с*дм³), объем платы (в корпусе) 0,2 дм³, масса 230 г, рассеиваемая мощность 5 Вт при напряжении питания +5 В. ЭВМ удовлетворяет требованиям условий эксплуатации военной аппаратуры (в частности, ее рабочий температурный диапазон составляет от -55 до +125 °С). Продолжаются работы и по второму этапу программы (ССИС с технологическими нормами до 0,5 мкм), в результате выполнения которого ожидается повышение тактовой частоты до 100 МГц и удельной производительности до 27 млн. оп/(с*дм³) при том же методе компоновки.

По прогнозу, в 90-х годах промышленность освоит ССИС на арсениде галлия, в которых можно достичь тактовой частоты 500 МГц и в пределе (при определенной структурной организации) удельной производительности около 100 млн. оп/(с*дм³), при объеме памяти с произвольным доступом примерно 12 млн. 16-разрядных слов. Такие ССИС будут использоваться в высокопроизводительных процессорах сигналов и изображений, радиолокаторах, средствах радиоэлектронного противодействия и во многих других приложениях, где требуется обработка информации в реальном масштабе времени. Отметим также, что перспективные СБИС и ССИС будут содержать в своей структуре аппаратные средства для объединения процессорных элементов в многопроцессорные, конвейерные, матричные структуры, позволяющие создавать вычислительные устройства сверхвысокой производительности.