Производство и разработка электроники *

Когда я прочёл о том, что Андрей Карпати больше не пишет код руками, а перешёл на агентное программирование, я, честно говоря призадумался. Скажи об этом кто-то другой, пропустил бы мимо ушей, но именно его слова стали сигналом - в своей работе, и в группе разработчиков придётся что-то менять. Как известно, личный пример - лучший способ убедить коллектив и повести за собой, поэтому пришлось пробовать.

Первой же пробой пера стал вовсе не Todo-app, а самый что ни на есть хардкорный энтерпрайз. Задача - создать полноценный аналог интеграционной шины CellWorks MBX. Это ключевой элемент автоматизации завода по производству полупроводников: она связывает в единое целое MES-систему и сотню единиц технологического оборудования. Мы как раз начинали перенос легаси-стека с PA-RISC-серверов на x64, и вопрос портирования старого транспорта стоял остро.

Вторым проектом стала имитационная модель этого производства. Нет-нет, это не аналог factorio, в ней ни намёка на 3D или игровые механики. Это симулятор реального цеха: с моделями оборудования, технологическими маршрутами, реальным незавершённым производством, производственным планом на годы вперёд (при желании). Эта модель отвечает на вопрос: какую продукцию и в какой срок я потенциально смогу выпустить, если запущу в работу вот столько-то сырья, и оборудование не встанет надолго из-за поломки или отсутствия материалов. Результат превзошёл ожидания. Софт, который раньше создавался большими коллективами, благодаря ИИ и open-source, теперь можно создавать практически в одиночку, и активно внедрять в реальное производство!

Российские микроконтроллеры существуют не только в новостях и реестрах. Возьмём МИК32 «Амур», настроим рабочее окружение в несколько кликов и запустим на нём первую программу.

Ко мне пришла плата для организации SDR-трассивера и я решил сделать технический разбор FMC-модуля на широкополосном трансивере Analog Devices ADRV9009 - того самого «китайского клона» оценочной платы ADRV9009-W/PCBZ, который продаётся на Taobao и AliExpress под именем FMC ADRV9009. Обзор рассчитан на читателя, который в целом понимает, что такое SDR, FPGA и JESD204B, но хочет разобраться в конкретной плате: что на ней стоит, как она устроена схемотехнически, к чему её можно подключить и чего от неё ждать. Если тебя заинтересовала данная тема - добро пожаловать под кат.

Один из лучших способов изучить силовую электронику — это реверс‑инжиниринг качественных изделий. Недавно я полностью воссоздал DC/DC‑преобразователь Murata мощностью 369 Вт — от многослойной печатной платы до принципиальной схемы и конструкции магнитных компонентов.

В этой статье хочу поделиться с вами своим практическим опытом реверс‑инжиниринга импульсного источника питания RBQ-8.2/45-L48NBL2-CIS2.

Первая часть этой статьи рассказала о том, почему архитектура x86 на протяжении почти полувека оставалась безальтернативным стандартом для серверов, мощных ноутбуков и персональных компьютеров, какие фундаментальные проблемы накопились за годы ее существования и каким образом Apple удалось сдвинуть стагнирующую индустрию с мертвой точки. 

В продолжении материала — о том, как свежий взгляд инженеров из Купертино подстегнул других крупных игроков рынка пересмотреть подходы к проектированию чипов и как это повлияло на мировую отрасль вычислений.

На четвертом курсе Стэнфорда* я записался на урок по параллельному программированию. Изучив алгоритмы, контейнеры данных и математику, стоящую за нейронными сетками, понял, что толком не знаю, что такое микропроцессор. Было очень интересно углубиться в компьютерную архитектуру и понять лучше, как работает то, для чего мы разрабатываем софт и чем пользуемся ежедневно.

Преподаватели были одни из лучших в моём опыте в Стэнфорде*. Кэйвон Фатахалиан—эксперт в области графики и производительности, а Кунле Олукотун—пионер в создании многоядерных микропроцессоров.

_{Кредит обложки: David Baillot.}

При выборе материала для печатной платы инженеры и конструкторы обращают внимание на множество параметров. Один из ключевых — температура стеклования, или Tg. Этот показатель определяет, как поведёт себя плата при нагреве, и напрямую влияет на надёжность готового изделия.

В этой статье разберём, что такое Tg, почему он важен и как правильно выбрать материал под конкретную задачу.

Антенная техника — одна из тех редких областей, где «классика» не выходит из моды. Проектирование систем связи до сих пор опирается на фундаментальные принципы XIX века, ведь уравнения Максвелла будут другими разве что в альтернативной вселенной. Но инженерная мысль не стоит на месте: в дополнение к традиционным конструкциям приходят метаструктуры. Они позволяют решать задачи, которые раньше казались невыполнимыми — например, реализовывать отрицательный угол преломления луча. 

Меня зовут Алексей, я радиоинженер, работаю в дивизионе Телеком в YADRO и руковожу кафедрой «Радиофизика, антенны и микроволновая техника» в МАИ. Сегодня мы продолжаем цикл статей о разработке базовых станций. Расскажу об особенности разработки антенн: как менялись требования к ним от поколения к поколению связи, как создаются и тестируются прототипы, какой может быть архитектура и какие вызовы стоят перед нами сейчас.

Автомойка самообслуживания кажется простым объектом: клиент выбирает программу, оплачивает ее и берет в руки пистолет. Но за этим стоят насосы высокого давления, частотные преобразователи, дозирование химии, платежные терминалы, автоматика ворот и серверное ПО.

Меня зовут Игнат, я занимаюсь автоматизацией таких объектов. Эта мойка стала для нашей команды уже двадцатой, а саму систему за это время переосмысливали шесть раз. Здесь мы заметно переработали архитектуру: отказались от ноутбука и преобразователей USB–RS-485, перенесли верхний уровень на ПЛК и развели локальное управление постами и серверную часть. В статье покажу, как устроена автомойка изнутри, зачем мы красим пену в розовый цвет и какие решения мы меняли от проекта к проекту.

Алкометр, который сохраняет результаты на веб-сайте в историю, а также позволяет соревноваться с другими пользователями в недельном рейтинге. На проект ушло более 400 евро, один год и несколько ревизий.

В статье расскажу о долгом и затратном пути к финальной версии и о том, какие ошибки были совершены.

← Восьмая часть

Описанный в предыдущих частях калькулятор уже работал. Реализация 2021 года запускалась на реальном оборудовании, обрабатывала нажатия клавиш, вычисляла результаты и отображала их. Арифметика была корректной в том смысле, что большинство результатов было точным до 12 значимых разрядов, а это больше, чем требуется обычному пользователю.

Но «большинство» это не «все», а «примерно 12» — это не 15-16 разрядов, которые может и должна обеспечивать 16-разрядная BCD-машина. Существовали пограничные случаи, в которых результаты оказывались совершенно неверными. Имелись итеративные алгоритмы с точностью приемлемой, но не такой, какой она могла быть. Кроме того, в процессе тестирования я обнаружил ошибки, при отладке которых обнаружились фундаментальные баги в коде прототипа на C++. Это привело меня в смятение, ведь для их устранения мне бы пришлось переделать заново код прототипа. В конечном итоге, так я и поступил. Старый код я оставил в репозитории (Pathfinding/Methods) и с нуля разработал совершенно новую версию (Pathfinding/Proof). Я пообещал себе, что занимаюсь этим последний раз в жизни, поэтому стремился делать всё идеально.

В итоге, версия 2025 года устранила найденные мной проблемы. Это был не патч, а почти полное переписывание арифметического движка, расширение набора команд CPU и существенное увеличение библиотеки функций. В этом посте я расскажу об изменениях и их причинах.

В этой статье я подготовил обзор широко известной и доступной в продаже микросхемы Flash NAND памяти GD5F1GQ5xExxG. Согласно маркировке, это микросхема энергонезависимой NAND-памяти GigaDevice емкостью 128 МБ с доступом по интерфейсу SPI. Во второй части я расскажу, как установить на эту микросхему LittleFS — отказоустойчивую файловую систему, разработанную специально для микроконтроллеров.

Представьте, что вы купили беспроводную колонку. Колонка отработала полгода, а в одно утро просто перестала включаться. В сервисе разводят руками: дело в плате, чинить дороже, чем купить новую.

Причина такой поломки бывает старше устройства. Ошибку сделали ещё на компьютере, когда проектировали плату. Она пережила производство, проверки, сборку и полгода работы. Внутри с первого дня осталась заводская химия, которая за полгода “съела” важный проводник.

Я ловлю такие ошибки, пока проект печатной платы не ушёл в производство. Почти вся моя работа состоит из вопросов к такому проекту. Сейчас расскажу, откуда в файлах берутся ошибки, которые не видит даже их автор, и как против них работают правильные вопросы.

Более 40 лет архитектура x86 оставалась незыблемой основой индустрии вычислений. Именно на ней построены практически все процессоры Intel и AMD, а вместе с ними — настольные компьютеры, рабочие станции и серверы.

Однако в 2020 году ситуация начала меняться. Компания Apple объявила об отказе от процессоров Intel в пользу собственных чипов Apple Silicon на базе архитектуры ARM, которая до этого ассоциировалась преимущественно со смартфонами и планшетами. Для корпорации из Купертино это был один из самых рискованных шагов за последнее десятилетие: вместе с архитектурой нужно было изменить операционную систему и инструменты разработки, а также обеспечить совместимость огромного массива программ, написанных для x86.

Несмотря на все риски, ставка оправдалась. Процессор M1 продемонстрировал выдающееся сочетание производительности и энергоэффективности, доказав, что ARM способна успешно конкурировать с x86 далеко за пределами мобильных устройств. То, что еще недавно воспринималось как рискованный эксперимент, быстро превратилось в новый ориентир для всей отрасли.

Вслед за Apple на ARM сделали ставку Qualcomm и Microsoft, а весной 2026 года к ним присоединилась Nvidia. Когда сразу несколько крупнейших игроков отрасли начинают двигаться в одном направлении, это становится важным сигналом для всего рынка.

Действительно ли компьютерная индустрия стоит на пороге крупнейшей трансформации со времен появления IBM PC, или же успех Apple так и останется исключением из правил? Чтобы ответить на этот вопрос, разберемся, как x86 стала мировым стандартом, почему сегодня ее позиции начинают слабеть и какое будущее эксперты прогнозируют рынку вычислительной техники.

Производство пожаловалось: модуль WB-MGE v.3 на ESP32 шьётся слишком долго — 42 секунды на устройство. Что начиналось как простое «склеить вызовы esptool в один», превратилось в копание в исходниках загрузчиков на Си и Расте, патч прошивальщика, разгон системной шины, физику NOR-флеша (туннелирование Фаулера–Нордхайма — теперь я знаю что это такое), и в итоге ускорение почти в четыре с половиной раза. И да, совы оказались совсем не тем, чем казались.

Группа точек мониторинга орошения, распределённых в горной местности, днём нагревается на солнце, а ночью остывает — суточный перепад температур может достигать тридцати–сорока градусов. Обслуживающий персонал заметил, что с наступлением осени обратная передача данных с части узлов LoRa стала давать редкие потери пакетов, а после повторного включения питания работа восстанавливалась. Первой реакцией часто бывает переход на более дорогой термокомпенсированный кварцевый генератор (TCXO). Однако по мере того, как LoRa IP четвёртого поколения повысил толерантность к отклонению частоты, TCXO перестал быть ответом по умолчанию на все проблемы температурного дрейфа.

История создания GSM-DTMF-MQTT шлюза как замены телеграм (и вообще любых интернет-сервисов) в проектах домашней и не очень автоматизации.

Есть классический путь начинающего embedded-разработчика: взять Arduino (плата для прототипирования с микроконтроллером), подключить датчик через I2C, написать 30 строк кода, порадоваться результату. Потом взять микроконтроллер ESP32 — чуть мощнее, Wi-Fi из коробки, уже интереснее. А потом наступает момент, когда задача требует полноценного TCP/IP-стека, SSH-доступа, записи данных в базу, отладки через gdb (GNU Debugger, отладчик в Linux) и еще пяти вещей, для которых на микроконтроллере нужно написать половину ОС.

← Седьмая часть

В предыдущем посте я писал о микрокоде и слое скриптинга. На этом этапе калькулятор почти полностью существовал только в ПО: в виде десктопного Qt-приложения, выполняющего симуляцию, или в виде страницы с WebAssembly в браузере. Это удобная среда для разработки и демонстрации, но это не калькулятор. Калькулятор должен лежать на столе, его можно взять и постучать по кнопкам.

Сегодня мы поговорим об этом этапе (за исключением издевательств над кнопками).

Все привыкли считать, что SI/PI-моделирование — это импеданс, S-параметры дорожек и IBIS-модель. Но что, если именно здесь большинство инженеров и допускает главную ошибку? Печатная плата — лишь небольшая часть реального канала передачи сигнала.

В этой статье разберём, почему без моделей корпуса микросхемы, разъёмов, кабелей, пассивных компонентов, температуры и измерений даже самое красивое моделирование может не иметь ничего общего с тем, что происходит в готовом устройстве. Поговорим о том, где заканчивается теория и начинается реальная инженерия.