Дмитрий Добриян,
директор департамента исследований и разработки РЕГЛАБ
Технологический суверенитет в промышленной автоматизации неизбежно упирается в элементную базу. В 2025 году у нас начался важный этап — переход на российские микроконтроллеры архитектуры RISC-V, а уже в этом году в апреле в Москве состоялась конференция Российского Альянса RISC-V «Технологии без ограничений», где ведущие разработчики, производители и интеграторы подтвердили готовность ряда российских RISC-V-решений к серийному внедрению. И сегодня мы, как разработчики и производители контроллеров и систем для промышленной автоматизации, можем говорить о первых системных результатах, полученных на реальных изделиях.
Пилотным проектом в наших разработках стало применение микроконтроллера «Амур» (К1948ВК018) от «Микрона» — первого полностью отечественного 32-разрядного RISC-V микроконтроллера, который прошел все испытания и запущен в серийное производство. Однако, вычислительных ресурсов «Амура» недостаточно для других линеек наших промышленных модулей. Именно это обстоятельство стимулировало нас искать более мощные платформы и привело к сотрудничеству с компанией «Байкал Электроникс».
Ключевым событием здесь стало освоение микроконтроллера Baikal-U (BE-U1000). Это трехъядерный 32-битный чип на отечественных RISC-V-ядрах CloudBEAR: два ядра BR-350 с частотой 200 МГц и одно BM-310 на 100 МГц, оснащенный 192 КБ оперативной памяти и поддерживающий до 32 МБ флэш-памяти (2 × 16 МБ) в XIP-режиме. Мы достаточно быстро прошли этап первоначального тестирования и адаптации, затем перешли уже непосредственно к разработке плат на данном микроконтроллере. В настоящее время у нас уже есть несколько готовых плат для различных модулей, занимаемся интеграцией нашего системного ПО и функциональной поддержкой разработанных решений. В течение года планируется поддержать этот микроконтроллер во всех серийных модулях, для которых его характеристик достаточно.
В то же время наш ассортимент промышленных модулей требует дифференцированного подхода к вычислительной мощности. Для наиболее нагруженных решений, где критичны большой объем памяти, поддержка внешней памяти и работа с сетевыми протоколами, рассматривается микроконтроллер К1921ВГ1Т от компании НИИЭТ. Это двухъядерный чип с тактовой частотой до 204 МГц, 4 МБ флеш-памяти, 1 МБ SRAM и встроенным Ethernet 10/100/1000 с физическим уровнем.
Принципиальным преимуществом, ускоряющим миграцию, стала архитектурная независимость. Разработанная в РЕГЛАБ собственная операционная система реального времени на базе ядра Linux позволяет не ждать, пока вендор конкретной ОС поддержит тот или иной микропроцессор — достаточно наличия SDK под семейство Linux от производителя чипа. Это существенно сокращает время вывода изделия на рынок и снижает риски, связанные с зависимостью от сторонних разработчиков ПО, позволяет использовать оптимальное решение для каждой задачи.
Отдельный и, пожалуй, самый трудоемкий пласт работы — импортозамещение широкой номенклатуры функциональных микросхем: АЦП, ЦАП, сборок твердотельных реле и других компонентов. Системный поиск, апробация и поддержка значительной номенклатуры отечественных и «дружественных» компонентов — вот та повседневная инженерная работа, которая в конечном счете определяет реальную степень независимости промышленной автоматизации. И здесь путь от единичных пилотных проектов до серийного производства, пройденный на примере микроконтроллеров, задает методику, применимую ко всей элементной базе.
(по материалам экспертной колонки на IT Channel News)