Производство и разработка электроники *

21 сентября агентство Reuters сообщило, что китайский регулятор тормозит выход на биржу производителей антропоморфных роботов. После успешного IPO Unitree — в первый день торгов компания обошла саму SpaceX по соотношению капитализации к выручке — Китаю бы радоваться новому источнику притока средств. Однако бизнес-модель производителей гуманоидных роботов вызвала вопросы на государственном уровне. И дело тут вовсе не в страхе захвата человечества Скайнетом.

Привет, меня зовут Александр Баулин. В этом материале я разберу, как гуманоидные роботы добрались до серийного производства, почему Китай вырвался вперед в этой нише и что пока мешает таким машинам массово работать на предприятиях. Заодно посмотрим, какая работа появляется у людей, которым предстоит обучать роботов и внедрять их в бизнес-процессы.

Уже пару лет в моей корзине на Amazon лежал PCB-coaster — подстаканник в виде настоящей печатной платы. По отзывам, такие штуки охотно дарят на Новый год, дни рождения и корпоративы своим друзьям, близким и коллегам-инженерам. Сами айтишники и технари тоже берут их себе — на столе оказывается реальная плата, на которую можно поставить стакан. Выглядит круто, и в русскоязычном сегменте ничего похожего я не находил. Поэтому, решил сделать такой PCB-coaster сам. 

Теперь помимо набора для пайки «Мем Кот» в моём ассортименте появились подставки под стакан в виде печатной платы в пяти цветах.

Плазменный экран придумали в 1960-х для обучающей системы PLATO как дисплей со встроенной «памятью»: тогда память стоила так дорого, что ЭЛТ-терминалы на тысячи рабочих мест не масштабировались. Пока плазму доводили до ума, DRAM подешевела по закону Мура, и исходная причина исчезла. Дальше плазма жила в нишах (банковское оборудование, военная техника, ноутбуки), а в 2000-х ненадолго захватила рынок больших телевизоров. Брайан Поттер (Construction Physics) рассказывает, как технология прошла S-кривую туда и обратно и почему проиграла ЖК.

Одним из типов топологических примитивов, встречающихся на печатной плате, является переходное отверстие (ПО). ПО соединяет проводники разных слоев и для электрического сигнала не является идеальным проводником. Металлизированный ствол, контактные площадки, антипады образуют электромагнитную неоднородность. Она добавляет паразитную емкость и индуктивность, вызывает отражения и ограничивает полосу высокоскоростного канала. Поэтому параметры ПО необходимо оценивать еще при выборе структуры и топологии печатной платы, а не только после появления проблем с качеством сигнала. На рисунке ниже представлен пример зависимости коэффициентов S11 и S21 от частоты для одного из вариантов ПО.

14 ноября — большой день сразу для двух инженерных сообществ. В ННГУ им. Лобачевского в Нижнем Новгороде до обеда будут говорить про RISC-V, а после обеда — про FPGA. Предусмотрен и тихий час, если вы готовы этим обедом пожертвовать. Можно зарегистрироваться на один трек или на оба, можно посмотреть все девять докладов из уютного кресла дома или прямо из зрительного зала. Программа и подробности — под катом, регистрация — по ссылке.

Приветствую, Хабр! Написать статью решил, так как совпало сразу несколько ключевых моментов. Во-первых, в прошлой статье разбирал/ремонтировал довольно хороший блок питания GaN 140W. Во-вторых, на маркетплейсе приобрел блок питания GaN 240W (мощность почти вдвое больше, цена в 15 раз ниже, ну вы понимаете). В-третьих, для одного из проектов было необходимо разработать модуль питания с Power Delivery. И тут завертелось.

Иногда нужно помыть не одну плату, а целую партию. В ситуации, когда нет бюджета ни на бригаду мойщиков, ни на специализированную установку на помощь приходят обычная посудомойка и реактивы с ЧипДипа.

Часовое дело в России прошло долгий путь. Сначала оно было исключительно элитарным, мастера XVIII-XIX веков ориентировались на качество и сервис. Например, стоимость одного изделия, созданного Павлом Буре, составляла минимум 2 рубля. Для сравнения: прислуга в доме получала от 3 до 10 рублей в месяц.

Некоторые часовщики дополняли своими работами и настоящие произведения искусства. Знаменитый Фаберже, сконструировав яйцо «Букет линий» специально для императорской семьи перед Пасхой 1899 года, превратил эллипсоид, инкрустированный лучшими драгоценными камнями, в циферблат.

После революции столь масштабная индивидуализация ушла в прошлое: большевики работали исключительно с массовостью, следуя за сформировавшимися международными веяниями.

В 1922 году новые власти наладили производство ходиков на заводе «Авиаприбор». Еще через 5 лет Совет Труда и Обороны принимает постановление, регламентирующее организацию часового дела в СССР. В этом документе значилось, что ВСНХ должно спроектировать фабрику для производства часов с максимальной мощностью до 500 тысяч карманных и 500 тысяч крупных изделий. 

Каждая сборка платы на SMD-компонентах у меня начинается с одного и того же вопроса: «Как аккуратно нанести паяльную пасту на эти крошечные контактные площадки?» И правильный ответ — использовать трафарет из нержавеющей стали. Но если заказывать такой под каждый прототип, то это обойдётся в копеечку, плюс придётся ждать. Мы в своей конструкторской лаборатории делаем прототипы плат постоянно, поэтому мне хотелось найти возможность изготавливать трафареты на месте. И идеальный материал нашёлся прямо в мусорном баке — им оказалась пустая банка из-под газировки.

Осторожно: это большая и развернутая статья о редком процессоре. Если вам интересен полный разбор характеристик, схемотехники референсной платы, бенчмарки — статья обязательна к прочтению! Мы давно с вами привыкли к тому, что на рынке x86-процессоров бесспорными доминантами остаются Intel и AMD, и о каких-то альтернативах не слышно уже лет 15. Единицы читателей могут вспомнить процессоры Cyrix и VIA, а кто-то возможно даже слышал о TransMeta Crusoe и Эльбрусе — VLIW-процессорах с динамической ретрансляцией x86-кода в VLIW.

Однако на рынке x86-процессоров есть ещё одна серия чипов, о которой знают единицы гиков — Vortex86 от компании DM&P. Эти процессоры выпускаются по сей день, на их базе делают новые недорогие компьютеры, и они не основаны на какой-либо уже существующей микроархитектуре. Недавно в мои руки попал компьютер eBox с таким процессором и в сегодняшней статье мы с вами изучим, протестируем и сравним эту экзотику с процессорами Intel/AMD на практике!

В предыдущей части статьи я рассказал об особенностях реализации многозадачности для ВПО. Однако, какой бы ни был выбран подход к многозадачности, архитектура самих задач напрямую влияет на эффективность работы всей встраиваемой системы.

Для достижения оптимальной работы системы, задачи необходимо проектировать по принципу эффективного использования процессорного времени. Т.е. задача должна использовать процессорное время исключительно для полезной нагрузки. Данный принцип выполняет 2 основные функции: Улучшение отзывчивости системы и эффективного потребления электроэнергии.

В начале августа завершилась Летняя проектная школа программирования СПбГУ. 30 студентов, в том числе обучающиеся на образовательных программах ТОП ИТ СПбГУ, якорным партнером которых выступает YADRO, работали над задачами в области системного программирования, архитектуры RISC-V, разработки компиляторов, использования ПЛИС и оптимизации ПО с открытым исходным кодом. На итоговой защите выступили 29 участников. Помимо подготовки учебных отчетов, участники находили ошибки в проектах с открытым исходным кодом, готовили сообщения об ошибках (bug reports) и запросы на включение изменений (pull requests), профилировали приложения и оптимизировали библиотеки.

Школа проходила с 6 июля по 1 августа. В ее основе лежало проектное обучение: студенты осваивали новые технологии и инженерные подходы, работая над практическими задачами вместе с наставниками. Отдельное направление было посвящено RISC-V. О проектной работе и ее результатах рассказываем в этом материале.

В прошлой статье я выдвинул интересную идею, которую никогда до этого не встречал в интернете — гашение вибраций и гашение звука на домашних компактных фрезерных станках, например, известного и широко распространённого типа 3018.

Как я рассказывал, одним из, пожалуй, основных проблемных моментов для использования ЧПУ-станков на дому является шум, причём не шум двигателей (с этим-то как раз можно жить, он довольно щадящий), а шум режущего инструмента, в основном фрез, которые издают довольно противный визг на больших оборотах во время обработки материала.

Проблема особенно усугубляется на относительно жёстких материалах: фрезеровка печатных плат (вырезание по контуру), а также обработка металлов.

В ходе размышления над этой проблемой мне пришла в голову довольно интересная мысль: «А что, если обработку производить под толстым слоем жидкости, в частности воды или жидкого, гелеобразного мыла?!»

Как я писал в прошлой статье, я весьма плотно искал хоть какой-нибудь прецедент, чтобы пытались гасить звук таким образом, и не нашёл!

Да, льют СОЖ (смазывающе-охлаждающую жидкость) в зону резания относительно тонким слоем — но в основном только для постоянного вымывания продуктов обработки (проще говоря, стружки и пыли) и смазки/охлаждения инструмента во время работы.

Но покрывать деталь толстым слоем жидкости именно для гашения вибраций и звука (грубо говоря, залить её толстым слоем жидкости и вести обработку прямо под ней) — похоже, что не додумался вообще никто (не факт, но есть такое подозрение ;-) )!

Ввиду того, что у меня уже есть цельнометаллический ЧПУ-станок серии 3018, про который я писал вот тут, мне показалось совершенно непростительным, если бы эта интереснейшая мысль по поводу глушения жидкостью осталась в виде непроверенной теории!

Я никак не мог этого допустить, и работа закипела… :-)

Мы привыкли воспринимать слово «локализация» позитивно почти на автомате. В узких кругах считается, что раз локализовали производство оборудования, то значит сделали его своим. Останется только добавить немного российских компонентов, слегка адаптировать под свои условия, выполнить несколько операций внутри страны и зависимость вроде бы уменьшается, а жить мысленно становится легче. У меня же слово «локализация» давно вызывает более сложную реакцию. А окончательно задуматься о нем заставило довольно неожиданное место.

В какой момент мы начали чаще выбирать внедрение кем‑то созданной технологии вместо пути собственной разработки?

10 октября стартует новый сезон Школы синтеза цифровых схем. Её проведение рассредоточено по множеству независимых кластеров, в каждом из которых есть свой преподаватель, свои отладочные платы и САПР, и необходимо обеспечить выполнение всех примеров школы на этом зоопарке различных устройств таким образом, чтобы преподавателю не нужно было думать о проблеме вроде: “Этот код точно собирался у меня в BRAM, почему здесь он синтезируется в миллион регистров, сжирающих все ресурсы платы”.

Чтобы избежать подобных проблем был создан репозиторий basics-graphics-music (BGM), добавляющий примерам несколько слоёв абстракции, которые позволяют избежать подобных проблем.

Упор этого года будет сделан на архитектуру RISC-V. Для этого в репозиторий был добавлен пример многопоточной программы, а также несколько RISC-V ядер, включая ядро НИУ МИЭТ, проектируемое на курсе “Архитектуры процессорных систем”. Это стало отдельным испытанием существующих абстракций на прочность: данное ядро проектировалось независимо от репозитория BGM и его абстракций, поэтому его интеграция стала интересным опытом. Подробнее об этом под катом.

Доброе утро, Шэньчжэнь. На улице 19 градусов, плохое качество воздуха, высокая активность дронов, льет дождь и светит солнце. Все это я узнал от умной наружной камеры; мне же светят лишь холодные офисные лампы. Я мог бы торговать электроникой на рынке Хуачанбей неподалеку. Но у меня есть инженерное образование, мой воротничок белоснежен, и с сегодняшнего дня я работаю в Longteng Electronics.

Так начинается SHENZHEN I/O — головоломка, где нужно заниматься аппаратной разработкой и программированием микроконтроллеров. Выполнять разные ТЗ с помощью имеющихся компонентов и стремиться к экономии по всем возможным направлениям. У реального меня, автора этой статьи, инженерного образования нет. Я лишь окончил базовый онлайн-курс схемотехники и написал об этом три статьи. Поможет ли это здесь? Не уверен. Доедаю воображаемый баоцзы и открываю почту сотрудника.

Гуманоиды уже умеют драться, танцевать и работать на заводах, но с обычной бытовухой пока справляются плохо.

Разбираюсь, почему главный дефицит рынка может оказаться не в самом железе, а в ИИ-моделях, данных обучения и сервисах вокруг роботов.

Продолжаем рассмотрение темы вывода изображения взятого с камеры на базе сенсора OV5647 (CSI-2, RAW10). В первой части мы разобрали подключение камеры к Zynq-7020, подготовили проект в Vivado и получили живое изображение на HDMI, используя битстрим производителя и отладку через JTAG. Продолжение начинается с главы 22: переходим к собственному битстриму и разбираемся с ошибками, которые проявились после пересборки.

Начнем с искажений изображения: входных задержек MIPI, неверной конфигурации DDR, перестановки цветовых компонент и разрывов кадра. Затем добавим аппаратное сжатие JPEG, проверим обвязку энкодера в симуляции и настроим загрузку Linux через Buildroot. Завершим проект передачей MJPEG по HTTP с возможностью перепаковки в RTP/UDP на хосте. По ходу разберем конкретные симптомы, проверки и исправления, а в конце измерим производительность всего тракта: от примерно 30,6 кадра в секунду на приеме до 23 кадров в сетевом потоке.

Всем заинтересованным - добро пожаловать под кат!

Выступил с докладом через Zoom на конференции SEMICONUZ в Узбекистане. Заметил два момента, один из них: cудя по вопросу преподавательницы из Ферганского политехнического института, в Узбекистане наверное ведутся дискуссии «кодописатели против физиков». То есть обсуждают, достаточно ли программировать софтвер на уже сделанных чипах и дизайнить на верилоге логику (с учетом отчетов от программы статического анализа тайминга) — или нужно вводить курсы физики полупроводников.

Пять категорий — менеджмент, аналитика, разработка, продукция и локальный инференс. Анонимно, без названий компаний, по всем категориям сразу: где и как в отрасли уже применяют ИИ и как распределились ответы.