?

Log in

No account? Create an account
Земля, небо и будущее российской электроники - Юрий Панчул [entries|archive|friends|userinfo]
Money can buy bandwidth. Latency requires bribing God.

[ website | My Website ]
[ userinfo | livejournal userinfo ]
[ archive | journal archive ]

Земля, небо и будущее российской электроники [Dec. 14th, 2015|11:34 pm]
Yuri Panchul
Когда я был маленьким мальчиком, моей любимой книгой была "Земля и Небо". Она до сих пор стоит у меня на полке:

zemlya_i_nebo_151213_211040


Потом я в 1 классе поехал в Москву, пошел на ВДНХ в павильон "Космос", и с большим интересом познакомился там с луноходом. И вот недавно, 38 лет спустя, я повторил знакомство:

20151024_015455_voskhod

Правда теперь он стоял не в павильоне "Космос", а в Музее Космонавтики рядом с ВДНХ, в здании под взлетающей ракетой:

20151024_134642_voskhod

В музей космонавтики меня пригласил зайти Антон Михайлов, организатор кружка для обучения детей основам электроники который называется Конструкторское бюро «Восток». С Антоном Михайловым я познакомился через Руслана Тихонова из компании http://amperka.ru.

Антон Михайлов также сотрудничает с Московским государственным техническим университетом имени Н. Э. Баумана, где собирается 19 декабря провести соревнование для школьников по цифровой схемотехнике.

Когда я пришел в Музей Космонавтики, меня прежде всего поводил по нему экскурсовод, молодой человек, который лично общался с кучей космонавтов, а также, насколько я помню, участвует в казаческом движении. Поговорили о международной обстановке. Я сказал товарищу, что в Америке только в Госдепе строят козни по организации оранжевых революций, а большинство американских людей и компаний не имеют к этому никакого отношения. Также я рассказал, что микропроцессоры, разработанные в нашей компании Imagination Technologies (ранее MIPS Technologies) используются как в космических кораблях Японского агентства аэрокосмических исследований JAXA, так и в американском космическом аппарате, который летит к Плутону. Кроме этого, сейчас наша компания сотрудничает с российской компанией НПЦ "Элвис", которое также разрабатывает микросхемы для спутников и изначально выросло из советского предприятия ЭЛАС, которое разрабатывало электронику для космических станций "Салют" и "МИР".

Потом я начал слоняться по музею и вспомнил, что в детстве на меня произвел большое впечатление рассказ про межпланетную станцию "Венера":



zemlya_i_nebo_151213_211111


Поэтому я с большим удовольствием нашел "Венеру":

20151024_015348_voskhod

И космическую станцию "Марс":

20151024_014717_voskhod

Наконец я встретил Антон Михайлова:

20151024_031104_voskhod

И Руслана Тихонова:

20151024_031211_voskhod

Они разработали набор для обучения школьников основам цифровой схемотехники на основе макетных плат и микросхем малой степени интеграции, которые содержат логические элементы, D-триггеры, счетчики и генераторы синхросигнала:

20151024_031020_voskhod

Ту читатель может воскликнуть: "Зачем это?! XXI век! Детям надо Ардуино, Лего, Разберри Пай!"

Увы, Лего/Ардуино/Разберри Пай могут научить программировать микроконтроллеры и подсоединять к ним готовую периферию, но они не показывают, как можно спроектировать сам микроконтроллер/встроенный процессор, на основе которого сделан Ардуино/Разберри Пай. Чтобы сделать первый шаг, школьнику необходимо четко понять концепции логических элементов, D-триггеров и синхросигналов. Это три фундаментальных кирпичика, без которых никак, и понимать эти концепции лучше не на симуляторе и не на ПЛИС/FPGA, а именно на микросхемах малой степени интеграции - это нагляднее, особенно для детей.

Я писал об этом раньше (Как и зачем начинать обучение младшего школьника цифровой электронике?, Набор электроники для кружка робототехники Информатикум).

Пример платы собранной из аналогичного американского набора Гибсона:

tron.ix_2_4_17_updn

После таких упражнений самых продвинутых старших школьников можно пересадить на ПЛИС/FPGA - см. "Как начать разрабатывать железо, используя ПЛИС — пошаговая инструкция"

После нашей встречи с Антоном и Русланом они начали занятия кружка. Я прочитал перед школьниками речь с рассказом о Silicon Valley, а также о том, как им повезло - они будут первым поколением электронных инженеров, которые могут, не эмигрируя, работать в России "по гамбургскому счету", то есть иметь доступ к мировой экосистеме разработки (EDA tools, semiconductor IP), участвовать в международных проектах в совместных американо-европейско-российско-азиатских командах, а также иметь доступ к международному венчурнуму капиталу и рынкам сбыта для своих разработок.

Дети с интересом послушали и приступили к своим занятиям:

20151024_031034_voskhod

20151024_031048_voskhod

20151024_031051_voskhod

Под конец Антон Михайлов устроил им тест:

20151024_031325_voskhod

А теперь немного материала для взрослых:

Японский космический корабль с гордым названием Хаябуса-2 ("Сокол"), который сейчас летит к астероиду 1999 JU3, управляется процессором HR5000 на основе довольно давно лицензированного у MIPS Technologies процессорного ядра MIPS 5Kf.

Datasheet на HR5000

А вот datasheet на его ядро MIPS 5Kf

Структура процессорного конвейера этого ядра:





И протокол шины MIPS 5Kf под названием EB (External Bus).




Кроме "Земли и Неба" моей второй по уровню любви книжкой в детстве было "Путешествие с домашними растениями":

verzilin_1

Оказалось, что в Музее Космонавтики есть и большая экспозиция по выращиванию растений в космосе:

20151024_132319_voskhod

20151024_132338_voskhod

20151024_132345_voskhod

20151024_132352_voskhod

20151024_132403_voskhod

20151024_132408_voskhod



Чему, по вашему, было бы полезно учить школьников?

Основам математической логики и электричества
11(16.4%)
Аналоговые схемы на макетной плате
7(10.4%)
Цифровые схемы на макетной плате, используя дискретные элементы (транзисторы)
3(4.5%)
Цифровые схемы на макетной плате, используя микросхемы малой степени интеграции (TTL 7400, CMOS 4000)
6(9.0%)
Цифровые схемы на ПЛИС/FPGA, с графическим вводом схемы с помощью рисования мышкой по экрану
4(6.0%)
Цифровые схемы на ПЛИС/FPGA, с синтезом из Verilog на уровне регистровых обменов
2(3.0%)
Цифровые схемы на ПЛИС/FPGA, с синтезом из VHDL на уровне регистровых обменов
3(4.5%)
Цифровые схемы на ПЛИС/FPGA, с высокоуровневым синтезом
0(0.0%)
Программирование микроконтроллеров в среде Лего
3(4.5%)
Программирование микроконтроллеров в среде Ардуино или аналонах (MPIDE)
6(9.0%)
Программирование микроконтроллеров с профессиональными тулами (например MPLAB X для Microchip PIC32)
1(1.5%)
Программирование встроенных микропроцессоров в средах типа Raspberry Pi
3(4.5%)
Программирование на Паскале на большом компьютере
5(7.5%)
Программирование на Haskell и Lisp
2(3.0%)
Ничего этого не надо, лучше увеличить курсы алгебры и геометрии
4(6.0%)
Ничего этого не надо, лучше увеличить курсы физики, химии и биологии
3(4.5%)
Ничего этого не надо, лучше увеличить курсы литературы, истории и ввести что-нибудь этическое
1(1.5%)
Другое (пояснить в комментариях)
3(4.5%)
LinkReply

Comments:
[User Picture]From: barbuljak
2015-12-15 07:54 am (UTC)
Надо преподавать програмирование цветных революций, на основе математической логики и электричества
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: kvvk63
2015-12-15 08:21 am (UTC)
Мелкую моторику развивать надоть. С чем нибудь материальным и требующим подумать. На худой конец каллиграфия. А то беда просто.
(Reply) (Thread)
From: friend_or_foe
2015-12-15 09:59 am (UTC)
Могу предположить, что не всем детям понравится на макетной плате лепить мультивибратор на соплях и моргать светодиодом. Бывает, склонность к математике и точным наукам есть, а руки из одного места.
Какой-нибудь упрощенный графический симулятор мелкой логики на ПК для обучения тоже вполне подошел бы.
(Reply) (Thread)
From: pewpewaction
2015-12-17 03:15 am (UTC)
Вроде, было какое-то ПО Electronic Workbench. Вот там всё виртуальное, красота. Но я бы хотел набор
(Reply) (Parent) (Thread)
(Deleted comment)
[User Picture]From: yigal_s
2015-12-15 10:10 am (UTC)
нужно развивать критическое мышление, умение выявлять и фильтровать ошибочные идеи, просто бред, logical&cognitive fallacies, пропаганду. Немножко истории науки с упором на развитие понимания научной методологии и изучение неудачных теорий и подходов.

(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alj868
2015-12-17 10:37 pm (UTC)
Так там все наоборот в истории (естественной) науки; разные гипнотизеры и алхимики, с критическим мышлением Древних боровшиеся, безумные фантазеры романтики.

И конечно никакой методологии кроме здравого смысла и личных свобод европейского среднего класса 18-19 века.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: sergey_m
2015-12-15 10:58 am (UTC)
Английский разговорный, психология (не только "западная") + культурология, медицина. Плюс то, что написал yigal_s
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: trurle
2015-12-15 11:31 am (UTC)
а также иметь доступ к международному венчурнуму капиталу и рынкам сбыта для своих разработок.

Зачем Вы обманываете детей?
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: maxdz
2015-12-15 12:02 pm (UTC)
"Lunokhod"? "Venus"?? Processors???

You're kidding me Youri. :)

"В понедельник в Нижнем Новгороде в строящемся доме обрушились лестничные пролеты по всей высоте здания - с 1 по 22 этаж, сообщили "РГ" в пресс-службе ГУ МЧС региона."
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: vasionok
2015-12-15 12:28 pm (UTC)
А в самой Силиконовой Долине такие школы есть?
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: panchul
2015-12-15 03:09 pm (UTC)
Есть, например Tech Museum of Innovations в Сан-Хосе проводит разные технические курсы для детей.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: techwork
2015-12-15 06:16 pm (UTC)
Вопрос не корректный.
Каким школьникам ? возрасть профиль школы.
Если это обычная средняя школа там надо учить вещи базовые. И Химия, Физика, Биология , Алгебра, Геометрия. Основам математической логики и электричества
Если школа с техническим уклоном то можно
Аналоговые схемы на макетной плате
Цифровые схемы на макетной плате, используя дискретные элементы (транзисторы)
Цифровые схемы на макетной плате, используя микросхемы малой степени интеграции
если это старшие классы обычной школы то
Программирование микроконтроллеров в среде Ардуино или аналогах (MPIDE)
И основы С++
Если технической то
Цифровые схемы на ПЛИС/FPGA, с синтезом из Verilog на уровне регистровых обменов
Цифровые схемы на ПЛИС/FPGA, с синтезом из VHDL на уровне регистровых обменов
вполне можно
ну и естественно
Программирование микроконтроллеров с профессиональными тулами (например MPLAB X для Microchip PIC32)
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: neutrino
2015-12-16 12:01 am (UTC)
А моей любимой книжкой была: Земля за океаном.
Земля за океаном
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: panchul
2015-12-16 12:04 am (UTC)
Да? И что вы ожидали найти за океаном?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: neutrino
2015-12-16 12:21 am (UTC)
Тогда я могла только радоваться за путешествующих по Америке авторов.

А нашла, думаю, то же, что и Вы.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: panchul
2015-12-16 01:13 am (UTC)
В мои 10 лет я хотел посетить дом-усадьбу Лютера Бурбанка. Я это сделал и написал об этом статью для российского журнала "В Мире Растений" - http://panchul.com/2007/01/26/burbank/

А как там идет революционная борьба за Свободу? Вы с революционерами типа Касьянова или Альбац общаетесь?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: neutrino
2015-12-16 02:03 am (UTC)
Вот Вы тоже, смотрю, поглядывали за океан в юном возрасте.

А жизнь, вообще, борьба.
А насчет "революционеров" хочется ответить словами Раневской.

..про пионеров..
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: aavenger
2015-12-16 02:03 am (UTC)
Космос - это круто, жаль, что так мало внимания ему уделяют человеки... Кстати, почитываю перевод книжки, о которой была речь недавно, так в глаза бросается немало типографских огрехов, а порой встречаются и косноязычные кусочки перевода...
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alj868
2015-12-17 10:38 pm (UTC)

ПЕЗЫ

А что, напишите пост про MIPS PEZY, скоро ли они победят фаев и куду в ХПЦ?
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: panchul
2015-12-17 10:45 pm (UTC)

Re: ПЕЗЫ

Да, я себе записал в список PEZY еще пару недель назад, но я сейчас слишком занят, чтобы писать продуманные посты
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: norka_0
2015-12-19 12:35 pm (UTC)
"большинство американских людей и компаний не имеют к этому никакого отношения"
Я где то слышала что некоторые амер компании прекратили торговлю с Россией или в крайних случаях делают ее очень осторожно, с изучением каждой сделки отдельно.
(Reply) (Thread)