Московский центр SPARС-технологий (МЦSТ) начал свою деятельность в апреле 1992 года на базе Института точной механики и вычислительной техники им. С.А. Лебедева (ИТМ и ВТ) и имеет в настоящее время свои подразделения в Москве, Санкт-Петербурге и Новосибирске. В 1973-1994 гг. коллектив инженеров, образовавший МЦSТ, создал несколько поколений самых высокопроизводительных отечественных ЭВМ серии Эльбрус, которые до сих пор используются в оборонных системах, ядерных и космических исследованиях.
Московский центр SPARС-технологий
Последней разработкой Центра является многопроцессорный вычислительный комплекс (МВК) Эльбрус-3, созданный на базе БИС с эмиттерно-связанной логикой и степенью интеграции 1500 вентилей на кристалле, а также прецизионных многослойных печатных плат с 25 посадочными местами для установки корпусов БИС и тремя парами слоев для трассировки логических связей. Производительность МВК Эльбрус-3 (в оценке для 16-процессорной конфигурации) в 2 раза превышает производительность супер ЭВМ CRAY-YMP, а один процессор содержит свыше 4,5 млн вентилей. Для сопровождения этих разработок инженерами МЦSТ было создано несколько поколений САПР, обеспечивающих автоматизированное проектирование всей номенклатуры конструктивных модулей - от отдельного БИС до МВК произвольной комплектации. Отличительной чертой проектирования МВК Эльбрус-3 было детальное логическое моделирование и исчерпывающая временная верификация в сочетании с управляемым задержками размещением на всех уровнях проектной иерархии.
Основными направлениями деятельности МЦSТ являются:
В настоящее время в МЦSТ работает свыше 200 специалистов, среди которых один член-корреспондент РАН, три профессора, пять докторов наук и более 30 кандидатов наук. Центр участвует в нескольких совместных проектах с зарубежными компаниями (Sun Microsystems, Compass Design Automation и др.).
Compass Design Automation
Компания Compass Design Automation (CDA) была создана в 1991 году на базе одного из подразделений компании VLSI Technology Inc. (VLSI). В настоящее время в компании работает около 340 сотрудников. В марте 1997 года президентом CDA назначен Пол МакЛеллан, вернувшийся из VLSI в CDA, где он прежде занимал пост вице-президента.
Пользователями Compass являются многие известные компании: Chips and Technology, Evans & Sutherland Computer Corporation, GE/Martin Marietta, GoldStar, Hitachi, Hyundai, Mitsubishi, Toshiba, NEC, Oak Technology, Philips, Rockwell, Silicon Graphics, SGS-Thomson Microelectronics и другие.
Проектные возможности системы наглядно иллюстрируются на следующих примерах:
Compass является лидером на рынке программных средств САПР полузаказных интегральных схем, ориентированных на субмикронные технологии. Специфика данной области САПР заключается в доминирующем влиянии задержек в линиях связи на временное поведение схемы. При традиционной методологии проектирования это приводит к чрезмерно большому числу проектных итераций между этапами логического синтеза вентильной схемы и проектирования топологии кристалла.
Compass решает эту задачу путем интеграции в единое целое средств логического синтеза схем, описанных на уровне межрегистровых передач, и средств планировки кристалла, используемых для оперативной оценки задержек, занимаемой площади и помех. При этом гарантируется точность оценки задержек в пределах 8%. Compass обладает также мощными алгоритмическими и программными средствами для оптимизации временных соотношений сигналов в схеме на этапе автоматизированного проектирования топологии межсоединений кристалла. Это достигается за счет использования эффективного управляемого задержками размещения, учета степени критичности связей на этапе трассировки, а также путем рациональной замены элементов на критических путях их логически эквивалентными аналогами с более мощными выходами.
При традиционной методологии проектирования, как правило, не удается избежать итераций и при передаче результатов проектирования на завод-изготовитель. Compass предлагает заказчикам новую технологию автоматизированного проектирования, которая позволяет оперативно состыковывать сложные логические проекты с новейшими производственными технологиями, упрощая и ускоряя тем самым процесс разработки в целом. Предлагаемая технология основана на использовании интегрированных логических и топологических библиотек, которые обеспечивают гибкость при выборе завода-изготовителя: за относительно небольшое время (6-10 недель) эти библиотеки можно настроить и подогнать под КМОП-технологию практически любого завода-изготовителя с гарантией изготовления работоспособного кристалла. Следует отметить, что продажа библиотек приносит Compass почти половину всех доходов.
Вплоть до настоящего времени Compass придерживался стратегии разработки и продаж комплексной системы, обеспечивающей сквозной цикл проектирования, начиная с создания поведенческой модели и кончая верификацией синтезированной топологии. Сейчас Compass изменил свою стратегию и планирует разработку и продажу лишь тех программных средств, которые занимают в настоящее время (или могут занять в будущем) лидирующие позиции на рынке. К их числу относятся: планировщик кристалла ChipPlanner, трассировщик PathFinder, средства формальной верификации VFormal и экстракции функциональных описаний Laybool, а также логические и топологические библиотеки - Passport Libraries. Перечисленные программные средства имеют стандартный интерфейс со всеми популярными системами автоматизации проектирования, традиционными лидерами в других областях САПР СБИС, например, с Synopsys (моделирование на поведенческом уровне и логический синтез) и Cadence (средства верификации топологии). Это дает возможность пользователям создавать комплексную САПР, обеспечивающую сквозной цикл проектирования и включающую лучшие программные продукты Compass и других систем. При этом следует заметить, что Compass имеет в 3 раза больше патентов, чем все остальные компании-разработчики электронных САПР вместе взятые.
История и перспективы сотрудничества
Первое соглашение о совместной деятельности между Московским Центром SPARС-технологий и компанией Сompass Design Automation было подписано вице-президентом CDA Анри Кристини и генеральным директором МЦSТ Александром Кимом в мае 1994 года после встречи президента CDA Дитера Мезгера с научным руководителем МЦSТ членом-корреспондентом РАН Борисом Бабаяном. В это же время первая группа из шести программистов - специалистов из ИТМ и ВТ в области автоматизации проектирования печатных плат - включилась в работу над первым совместным проектом. Проект заключался в разработке системы под названием Package Constraints Manager, обеспечивающей возможность импорта, редактирования существующих и конструирования новых корпусов микросхем, автоматического выбора из библиотеки корпусов, наиболее подходящих для данного кристалла, проектирования проводных соединений между кристаллом и корпусом в автоматическом и интерактивном режимах, а также обеспечивающей возможность проверки выполнения разнообразных геометрических ограничений. Алгоритмическое обеспечение данной системы включает самые эффективные модификации существующих точных алгоритмов и оригинальные эвристические алгоритмы решения задачи о назначениях на матрицах специального вида, который основан на методе динамического программирования и имеет квадратичную временную сложность. Программное обеспечение системы написано на С++ в рамках новой графической инфраструктуры V9 и предназначалось для замены устаревшего редактора проводных соединений, написанного на языке Mainsail в рамках графической инфраструктуры V8. В настоящее время интерес к данному продукту проявляет ряд фирм (в том числе VLSI и Compaq).
Вторая группа разработчиков, состоящая также из шести программистов - специалистов из ИТМ и ВТ в области автоматизации проектировании топологии межсоединений БИС - начала работу в сентябре 1994 года. Данный проект заключался в поддержке и развитии программного обеспечения для верификации топологии кристалла, которое включает в себя средства проверки выполнения правил проектирования, сравнения списков соединений и их экстракции из описания топологии и т.д.. Наряду с многочисленными усовершенствованиями в настоящее время этой группой закончена разработка первой версии иерархического верификатора топологии, которая позволяет значительно ускорить процесс верификации за счет однократной проверки топологии однотипных элементов.
В мае 1995 года Compass принял решение увеличить численность сотрудников в Москве до 30 инженеров. Из числа сотрудников ИТМ и ВТ, ЦКБ "АЛМАЗ" и выпускников МФТИ и МГУ были созданы две новые группы для поддержки и разработки программного обеспечения в области логического моделирования и представления логических схем, а также группа аппаратной и системной поддержки.
В настоящее время Compass передал в Россию для поддержки и развития более 70 программных продуктов. Характерным примером развития программных средств является реализация более точного и адекватного реальному поведению схемы алгоритма обработки паразитных импульсов, что потребовало практически полной переделки существующего алгоритма событийного логического моделирования.
Одновременно с разработкой программного обеспечения Compass начал реализацию совместного c НИИМА "ПРОГРЕСС" проекта по разработке библиотек. В мае 1996 года группа разработчиков библиотек (12 инженеров) перешла из НИИМА "ПРОГРЕСС" в МЦSТ и в настоящее время примерно пятая часть сотрудников Центра участвует в совместных разработках, составляя при этом примерно четверть от общего числа инженеров-разработчиков в Compass.
В соответствии с изменением общей стратегии Compass в направлении разработки и продажи конкурентноспособных "фокусных" программных средств изменилась и структура группы разработчиков программного обеспечения в МЦSТ, которая в настоящее время включает в себя следующие подразделения:
В связи с расширением сферы сервисного обслуживания в ближайшем будущем планируется дальнейшее расширение состава группы программного обеспечения. Также принято решение о расширении группы разработчиков, которая наряду с разработкой новых библиотек будет заниматься поддержкой и развитием уже существующих.