Сообщество

...
Механизмы, обеспечивающие системное время в СС-подходе, включены в модель системного поведения и должны быть
разработаны вместе с созданием начальной поведенческой спецификации. Корректные СС-системы базируются на
механизме фиксации действительного окончания переходных процессов, т.е. на определении момента завершения вычислений.
При этом обеспечивается правильное функционирование таких схем независимо от задержек составляющих их элементов.

Основные преимущества СС-схем:
- устойчивая работа без сбоев при любых возможных условиях эксплуатации;
- безопасная работа: прекращение всех переключений в момент появления неисправностей элементов (константных).

Практические следствия этих основных преимуществ СС-схем:
а) естественная устойчивость к параметрическим отказам, вызываемым старением элементов и изменением их параметров;
б) естественная стопроцентная самопроверяемость и самодиагностируемость по отношению к множественным константным неисправностям;
в) безопасность функционирования на основе бестестовой локализации неисправностей, т.е. прекращение работы в момент отказа элемента,
исключающее выдачу недостоверной информации, с одновременной индикацией места события;
г) высокая эффективность создания надёжных изделий;
д) максимально возможная область эксплуатации (диапазон работоспособности), определяемая только физическим сохранением
   переключательных свойств элементов базиса реализации.
...

...
Все особенности СС-схем являются следствием их основополагающего свойства независимости поведения от задержек
составляющих элементов. Повсеместное и строгое воплощение этого свойства позволяет реализовать две их главные особенности:
1) правильное и устойчивое функционирование без сбоев при любых задержках элементов и линий связи и любых возможных условиях эксплуатации;
2) прекращение всех переключений в момент появления константных неисправностей.

Практические следствия первого свойства − устойчивость к параметрическим отказам, вызываемым старением элементов,
и максимально возможная область эксплуатации, определяемая только физическим сохранением переключательных свойств элементной базы.
Области эксплуатации соответствует площадь на графике в прямоугольной системе координат, ограниченная допустимым диапазоном питающих
напряжений и температур, при которых обеспечивается работа схемы без ошибок и сбоев.

Практические следствия второго свойства − бестестовая стопроцентная самопроверяемость и самодиагностируемость по отношению
к множественным константным неисправностям и, как следствие, высокая эффективность создания надежных изделий, в том числе отказоустойчивой СС-аппаратуры.

Синхронные (С) схемы изначально проектируются с «запасом прочности», обеспечивающим их правильное функционирование при
требуемых изменениях параметров окружающей среды за счет вынужденной ориентации на худший случай. Таким образом, ценой
правильной работы C-схемы является временная избыточность − искусственное снижение быстродействия (тактовой частоты) для
обеспечения гарантированной работы при неблагоприятной совокупности внешних факторов: пониженного уровня питающего напряжения,
повышенной температуры, неблагоприятного сочетания обрабатываемых операндов, повышенных нормах технологического разброса при
изготовлении БИС и т.д. Хотя, как правило, допустимое напряжение питания лежит в достаточно ограниченном диапазоне значений,
составляющем ±10 % от номинального напряжения, с учетом других параметров эксплуатации временные потери могут достигать
от 50 % (относительно нормальных условий) до 100 % (относительно благоприятных условий функционирования).

СС-схемы не требуют наличия «запаса прочности» [7], поскольку они обладают возможностью обеспечить реальное быстродействие аппаратуры,
самонастраивающееся на тип обрабатываемой информации и реальные параметры климатических условий, технологии, напряжения питания.
Таким образом, СС-схемы характеризуются максимально возможным быстродействием, достижимым при данных параметрах.
Цена этому − аппаратная избыточность самосинхронного исполнения по сравнению с традиционным, несамопроверяющимся синхронным исполнением.

В то же время СС-схемы не так тривиальны в проектировании, как синхронные. Это объясняется, прежде всего, отсутствием большого
опыта проектирования такого рода схем и особенностью их реализации. В данной работе излагаются практические приемы и варианты
проектирования последовательностных СС-схем, прошедшая апробацию при разработке СС-микроядра аналога вычислителя микроконтроллера PIC18  [8].
...

Доброго времени суток! Я работаю в отделе "Архитектур перспективных компьютерных систем" ИПИ РАН,
в котором и ведется разработка самосинхронных схем (тот самый аспирант с комментарием и письмом Президенту в ЖЖ ).
У нас в отделе ведется две разработки - ССС-схемы и рекурретный процессор для ЦОС
(кстати в конце года уже показываем демонстрационный макет на ПЛИС). Я занимаюсь как раз рекуррентным процессором,
поэтому не могу сказать, что мои познания в самосинхронике глубоки, но разумеется что-то я знаю,
что-то даже делал, и тем более могу напрямую обратиться к непосредственным разработчикам
(Степченкову Ю.А., Плеханову Л.П., Дьяченко Ю.Г. и другим коллегам из нашего отдела).

Сразу хочу выразить свое возмущение огульной критикой любителей всего "ненашенского" и желающих видеть все и сразу.
С такими подходами, в нашей стране точно ничего не будет. Никогда.

В 2009-м году наши сотрудники ездили в Голландию на международную конференцию PATMOS c докладом:

Quasi-Delay-Insensitive Computing Device: Methodological Aspects and Practical Implementation
Yuri Stepchenkov, Yuri Diachenko, Victor Zakharov, Yuri Rogdestvenski, Nikolai Morozov and Dmitri Stepchenkov.

Под вопросы самосинхронизации была выделена отдельная секция, что говорит о значительном росте интереса
к этому направлению в мире (что видно и так невооруженным глазом).

Выступали там и разработчики из группы Варшавского, которые также продолжают заниматься этой темой, но теперь,
кажется, в Англии (ну, чувствуете, доверие уже растет, авторитетность как никак - АНГЛИЯ!)

The magic rule of tiles: virtual delay insensitivity
Delong Shang, Fei Xia, Stanislavs Golubcovs and Alex Yakovlev.

Нашим отделом были разработаны полные библиотеки самосинхронных элементов для БМК серий 5503 и 5507.
В настоящий момент ведутся работы по созданию библиотеки под заказную технологию.. Подробности назвать сходу не могу, надо будет уточню.

Список полученных патентов и свидетельств.

Две заявки было на международное патентование, но в виду отсутствия финансирования, я не в курсе, чем дело закончилось.
Каждый патент обходится в 500 тыс. рублей. У нас таких денег нет. Хотя по-моему один международный патент все же будет.

Есть практическое внедрение самосинхронного вычислительного блока в разработке НИИСИРАН. Вот статья по теме:

http://www.mes-conference.ru/infoMES/index.php?page=…de=D312&ls=ru

Самосинхронный вычислитель для высоконадежных применений

Кстати этот доклад был признан лучшим докладом на МЭС-2010: http://vvolchek.livejournal.com/6069.html

От себя лично добавлю. Наш отдел, один из немногих оставшихся в России отделов с хорошой научной школой,
где по-настоящему дружеский коллектив профессионалов, с отличным начальником отдела Степченковым Ю.А. (моим научным руководителем)
работает скорее на энтузиазме, нежели за деньги. Финансовое положение оставляет желать лучшего. Я понимаю, пользователя bagumka,
почему он жалеет о том, что ушел из ИПИ РАН. Проект интересный, коллектив отличный, работа захватывающая. Но ситуация патовая.
Денег платят мало, будем объективны. Нет, иногда конечно перепадает с барского стола, но в целом все довольно печально.
Хотя конечно обещают... Что вот-вот, с 2011-2012-2013 года будет полноценное финансирование и мы заживем.
Посмотрим. Результаты есть. Было бы желание внедрять.

Приведу отрывок из письма, которые наш начальник отдела отправил, одному человеку,
который заинтересовавшись технологией ССС, обратился к нам.

"Сейчас опыта у нас побольше, причем не только в области полузаказной БМК-
технологии, но и в области заказной технологии с нормами 128 нм, а сейчас и с
нормами в 65 нм. Наш опыт в этой части представлен докладом на конференции МЭС-
2010 (Степченков Ю.А., Дьяченко Ю.Г., Рождественский Ю.В., Морозов В.Н.,
Степченков Д.Ю. Самосинхронный вычислитель для высоконадежных применений // В
сб. "Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем 2010",
под общ. ред. А.Л. Стемпковского – М.: ИППМ РАН, 2010 – C. 418–423 (лауреат
конкурса). Доклад может быть скачан на сайте конференции: "Проблемы разработки
перспективных микро- и наноэлектронных систем" (http://www.mes-
conference.ru/index.php) в разделе "Копилка МЭС" - предыдущие конференции. А на
МЭС-2008 было представлено два доклада "Дьяченко Ю.Г., Степченков Ю.А., Бобков
С.Г. Квазисамосинхронный вычислитель: методологические и алгоритмические
аспекты" и "Дьяченко Ю.Г., Рождественский Ю.В., Морозов В.Н., Степченков Д.Ю.
Квазисамосинхронный вычислитель: практическая реализация".

Теперь, что касается Вашего конкретного вопроса: Защищены ли решения изложенные
в статье патентами?
Вся проблематика в области самосинхронной схемотехники нами защищена, на мой
взгляд, достаточно полно.
По состоянию на сегодняшний день мы имеем 19 патентов РФ на изобретения, две
заявки на патент, опубликованные патентным ведомством США и одну заявку,
опубликованную Европейским патентным ведомством. Причем последние патенты имеют
порядка 25 пунктов формулы и, каждый из которых, закрывают целый класс
схемотехнических решений.
С названием патентов можно познакомиться на сайте нашего института
(http://www.ipiran.ru/) и, на всякий случай, я прикладываю файл с раздела
Объекты интеллектуальной собственности.

В настоящее время мы готовы к сотрудничеству в рамках конкретных изделий,
предъявляющих повышенные надежностные требования к аппаратным средствам.
Есть отработанные схемотехнические решения, оформленные в виде библиотек
самосинхронных схем (порядка 300 элементов) и в виде функциональных блоков.
Есть собственные программные средства САПР: анализа на самосинхронность и
частично автоматического синтеза и средства характеризации самосинхронных
элементов для их ввода в стандартные средства САПР.
И есть команда, которая хочет увидеть реализацию своего задела в работающей
аппаратуре.

С уважением,
Зав. отд 22 ИПИ РАН,
Степченков Ю.А." 

Так что вот такая вот ситуация в данный момент с самосинхронной схемотехникой в нашем отделе
(Можно сказать и в России в целом, потому что никто кроме нас этим не занимается в нашей стране).