WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

ФОРТИНСКИЙ Юрий Кирович

УПРАВЛЕНИЕ РАЗРАБОТКОЙ И ПРОИЗВОДСТВОМ
МИКРОСХЕМ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ДВОЙНОГО ПРИМЕНЕНИЯ

Специальность: 05.13.10 - Управление в социальных и экономических системах

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Воронеж – 2010

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная лесотехническая академия»

Научный консультант:                доктор технических наук, профессор,

                                               Редкозубов Сергей Алексеевич.

Официальные оппоненты:        доктор технических наук, профессор,

               Лапшина Марина Леонидовна,

       

доктор технических наук, профессор

Мануковский Андрей Юрьевич,

                                               доктор технических наук

                                                Прохоров Николай Леонидович.

Ведущая организация:                Московский государственный технический

университет им. Н.Э.Баумана (г. Москва).

Защита диссертации состоится 19 ноября 2010 г. в 1000 на заседании диссертационного совета Д 212.034.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная лесотехническая академия» по адресу: 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, ауд. 240.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежской государственной лесотехнической академии.

Автореферат разослан 16 октября 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета                                В.И. Анциферова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ


Актуальность работы. В последние десятилетия 20 века за рубежом интенсивно проводились исследования по всему комплексу научно-технических и конструкторско-технологических проблем разработки и производства БИС, СБИС и интегрированных электронных систем на кристалле (СнК). На их основе создаются современные вычислительные и радиотехнические системы (ВиРТС) двойного применения (военного назначения и управления особо опасными объектами – атомными реакторами, химическими предприятиями, научно-исследовательскими установками, космическими объектами и др.), а также различная гражданская аппаратура.

Реализация данных проблем потребовала огромных усилий самых высококвалифицированных специалистов в различных областях знаний и привлечения больших финансовых средств государственных и частных структур.

Данные результаты позволили многим ведущим зарубежным компаниям перейти на разработку и промышленный выпуск СБИС и СнК с субмикронными технологическими нормами и предельно достижимой степенью интеграции (на текущий момент времени). Рост спроса и продаж унифицированных и заказных СнК постоянно растет. Именно данные изделия обеспечивают уникальные параметры ВиРТС, построенных на их основе - возможность надежной, длительной эксплуатации в очень жестких условиях (больших механических нагрузок, разброса температур, доз радиационного и электромагнитного излучения, влияния агрессивной внешней среды и т.д.) с большей (до нескольких раз) производительностью и меньшими массой и габаритами.

В тоже время, лучшими отечественными предприятиями обеспечена возможность проектирования и производства БИС и СБИС с проектными нормами 3-0,5 мкм и проводятся научные исследования по разработке научной и промышленной платформы перехода на субмикронную технологию для создания СБИС и СнК.

Поэтому Правительством РФ принята государственная программа стратегического развития электронной промышленности (ЭП), которая предполагает создание сети дизайн центров (ДЦ) и кремниевых мастерских (КМ) и их оснащение самым современным технологическим оборудованием и вычислительной техникой (в основном) за счет закупки за рубежом. Однако средства автоматизации управления предприятиями и проектирования микросхем и ВиРТС нового поколения двойного применения являются самым оберегаемым секретом и не продаются. В рамках данной работы поставлена задача создания и исследования унифицированной системы управления (СУ) разработкой и производством микроэлектронной компонентной базы (МЭКБ) нового поколения двойного применения и автоматизации проектирования (АП) радиационно-стойких КМОП микросхем с использованием лучших зарубежных и отечественных достижений в данном направлении.

Диссертация выполнена по программам важнейших работ Министерств обороны (МО), образования и науки РФ. По планам НИР и ОКР Интеграция-М, Очаково-ПЭ, Разводчик-1, Натюрморт-А-ИТТ, База-ИТТП, Бриз-коррозия СЭК-ИТТП и др. А также в соответствии с межвузовской научно-технической программ-мой И.Т.601 «Перспективные информационные технологии в высшей школе» и на-учному направлению Воронежской государственной лесотехнической академии (ВГЛТА) - «Разработка средств автоматизации управления и проектирования (в промышленности)».

Объект исследования. Унифицированная система управления разработкой и производством микросхем нового поколения двойного применения и автоматизация их проектирования.

Предмет исследования. Методология построения, модели и алгоритмы управления, техническое, программное и информационное обеспечения для создания системы управления разработкой и производством микросхем нового поколения двойного применения и средства проектирования радиационно-стойких микросхем.

Цель и задачи исследования. Целью работы является создание и исследование унифицированной СУ разработкой и производством современной МЭКБ двойного применения и АП радиационно-стойких КМОП микросхем.

Для ее реализации необходимо решение следующих задач:

- провести анализ тенденций развития и определить требования к аппаратуре и изделиям микроэлектроники нового поколения двойного применения;

- обосновать задачи развития законодательно-правовой, организационной и методической базы для создания средств автоматизации управления разработкой и производством современных микросхем двойного применения и их проектирования;

- определить целевые задачи и выбрать единую техническую, лингвистическую, информационную и математическую платформы управления ДЦ и КМ разработки и производства МЭКБ и межотраслевой интеграции;

- разработать математические модели управления предприятиями ЭП и межотраслевой интеграцией;

- обосновать методику формирования технического обеспечения унифицированной системы автоматизации проектирования ДЦ разработки КМОП микросхем и разработать математические модели обеспечения их радиационной стойкости;

- разработать методику формирования и реализовать лингвистическое и информационное обеспечение СУ и средств АП КМОП СБИС и СнК;

- создать алгоритмическую основу инструментальных средств СУ и разработать унифицированное прикладное обеспечение ДЦ АП радиационно-стойких КМОП МЭКБ;

- провести программную реализацию математического обеспечения СУ и АП;

- внедрить разработанную СУ и средства АП радиационно-стойких КМОП микросхем, провести оценку их эффективности и разработать методическое обеспечение.

Методы исследования основываются на теории систем управления и АП, анализа и синтеза вычислительных машин и систем, оптимизации; аппарате вычислительной математики, прикладной статистики; теории построения программ; методах модульного, структурного и объектно-ориентированного программирования; имитационном, структурном, и параметрическом моделировании; экспертных оценках, вычислительных экспериментах.

Научная новизна. В диссертации получены следующие основные результаты, характеризующиеся научной новизной:

- принципы развития законодательно-правовой, организационной и методической базы для создания средств автоматизации управления разработкой и производством современных микросхем двойного применения и их проектирования, отличающихся применением метода рационального сочетания материальной и административной заинтересованности и ответственности участников принятия решений в условиях прозрачности процесса управления;

- методология построения единой технической, лингвистической, информационной и математической платформы управления ДЦ и КМ разработки и производства СБИС и СнК и межотраслевой интеграции, и формирования средств АП КМОП МЭК - обеспечивающая их унификацию; простоту развития, внутреннюю и внешнюю интеграцию; отличающуюся единым методом построения средств и непрерывностью процесса проектирования сверхбольших микросхем и аппаратуры на ее основе, соответствием действующим стандартам, небольшими расходами на создание и эксплуатацию, и простотой освоения;

- математические модели СУ предприятиями ЭП и межотраслевой интеграцией, закладывающие основу единого информационного пространства управления и отличающиеся функциональной полнотой и универсальностью, и обеспечивающие ее описание как многоуровневой нормативно-ценностной системы на всем пространстве информационно-предметной среды с тотальным контролем качества и возможностью ее настройки в рамках проекта на решение различных задач, разной степени сложности и функционирующих на различных уровнях иерархии организации и условиях, а также необходимых и достаточных этапов ситуационного моделирования и функциональных компонентов их информационной поддержки и синтеза обобщённых и частных аналитических и диагностических задач ситуационного моделирования, образующих процедуры суждений лица принимающего решения (ЛПР);

- математические модели и алгоритмы управления для выполнения специальных проектов: оценки достаточности и реализуемости проектов, рисков их выполнения, формирования программы работ и аудита выполнения специальных проектов, отличающиеся разработанной на основе многолетнего опыта рейтинговой системой оценки выполнения проектов, сокращением времени реализации проектов за счет повторного использования проектных процедур и готовых библиотечных элементов, вероятностными оценками эффективности выполнения программных мероприятий на основе прогнозирования развития ЭКБ двойного назначения; выбора наиболее рационального способа реализации программных мероприятий с обеспечением необходимого качества в условиях финансовых ограничений, высокой адекватностью отображения процессов управления и принятия решений;

- алгоритмическая основа СУ предприятиями ЭП и межотраслевой интеграцией, и АП радиационно-стойких КМОП СБИС и СнК, обеспечивающая единство средств принятия решений и отличающаяся большей эффективностью, функциональной полнотой и универсальностью;

- методика и особенности развития научной и промышленной инфраструктуры автоматизации управления разработкой и производством СБИС и СнК двойного применения и их проектирования, методическое обеспечение и способ оценки эффективности внедрения разработанных средств.

Практическая значимость и результаты внедрения. Основным практическим результатом работы является разработка информационной системы и инструментальных средств управления предприятиями ЭП и межотраслевой интеграцией, унифицированного прикладного программного обеспечения АП радиационно-стойких КМОП СБИС и СнК и их внедрение в промышленности, которое подтвердило высокую эффективность предложенных решений.

Существенно развита научная и промышленная база автоматизации управления разработки и производства КМОП СБИС и СнК двойного применения и их проектирования, которая является важным вкладом в решение проблемы создания современных отечественных наукоёмких технологий.

Научные и практические результаты работы положены в основу создания и внедрения программно-технических обучающих комплексов в высших учебных заведениях (МГИЭТ, Воронежском государственном техническом университете (ВГТУ) и др.) для проведения лекционных курсов, лабораторных работ, курсового и дипломного проектирования, подготовки аспирантов, докторантов и соискателей по специальным дисциплинам.

Результаты диссертационной работы внедрены на базовых предприятиях (ФГУП «Научно-производственное объединение автоматика» (г. Екатеринбург), ОАО «Ангстрем» (г. Зеленоград), ФГУП «Научно исследовательский институт электронной техники» (г. Воронеж) и в учебный процесс с большой экономической эффективностью, отмеченной в актах внедрения (приложение диссертации).

Выносятся на защиту:

- принципы развития законодательно-правовой, организационной и методической базы для создания средств автоматизации управления разработкой и производством современных микросхем двойного применения и их проектирования;

- методология построения единой технической, лингвистической, информационной и математической платформы управления ДЦ и КМ разработки и производства СБИС и СнК и межотраслевой интеграции, и формирования средств АП КМОП МЭК;

- математические модели СУ предприятиями ЭП и межотраслевой интеграцией;

- математические модели и алгоритмы управления для выполнения специальных проектов;

- алгоритмическая основа СУ предприятиями ЭП и межотраслевой интеграцией, и АП радиационно-стойких КМОП СБИС и СнК;

- результаты создания и внедрения унифицированного программно-технического комплекса управления и проектирования.

Соответствие диссертации паспорту специальности. В соответствии с формулой специальности 05.13.10 – «управление в социальных и экономических системах», специальность, занимающаяся проблемами разработки и применения методов теории управления к задачам управления в социальной и экономической сферах, включая области образования, права, обороны, здравоохранения и т.д. в диссертационном исследовании разработаны и структурированы методы управления разработкой и производством микросхем нового поколения двойного применения на предприятиях микроэлектроники (разделы 1-4, 6 – более 83% диссертации), в которой концентрируются и реализуются вопросы законодательно-правовой, организационной и методической основы управления, математические, технические, программные и информационные средства управления с целью повышения эффективности их функционирования, что реализуется во взаимосвязи с человеческими отношениями.

В соответствии с целью, задачами и полученными научными результатами проведенное исследование соответствует следующим пунктам области исследования: 1. Разработка теоретических основ и методов теории управления и принятия решений в социальных и экономических системах; 2. Разработка методов формализации и постановка задач управления в социальных и экономических системах; 3. Разработка моделей описания и оценок эффективности решения задач управления и принятия решений в социальных и экономических системах; 4. Разработка методов и алгоритмов решения задач управления и принятия решений в социальных и экономических системах; 5. Разработка специального математического и программного обеспечения систем управления и принятия решений в социальных и экономических системах; 9. Разработка проблемно-ориентированных систем управления, принятия решений и оптимизации экономических и социальных систем.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на: коллегиях ряда Министерств РФ, семинарах и совещаниях Научного Совета «Федеральные проблемы создания элементной базы информационно-вычислительных и управляющих систем». Результаты работы докладывались на: международных научных конференциях «Математические методы в технике и технологии – ММТТ-18, 20» (Казань, 2005; Ярославль, 2008); российских научно-технических конференциях «Информационные технологии (ИТ-2005, 2007-2010)» (Воронеж, 2005, 2007-2010); IV международной научно-практической конференции «Проблемы регионального управления, экономики, права и инновационных процессов в образовании» (Таганрог, 2005); всероссийских конференциях «Интеллектуализации управления в социальных и экономических системах» (Воронеж, 2005-2009); международных конференциях «Кибернетика и технологии XXI века» (Воронеж, 2005; 2007-2009). А также на всероссийских научно-технических конференциях «Повышение эффективности средств обработки информации на базе математического моделирования» (Тамбов, 2005); международной научно-технической конференции «Системные проблемы качества, математического моделирования и информационных технологий» (Сочи, 2005); на IV,V – международных практических конференциях «Влияние внешних воздействующих факторов на элементную базу аппаратуры авиационной и космической техники» (Королев, 2005, 2006); российских конференциях «Радиационная стойкость электронных систем. Стойкость - 2005» (Москва, 2005) и «Теория конфликтов и ее приложение» (Воронеж, 2006-2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 74 работы, в том числе в изданиях определенных ВАК 31 статья и семь монографий, общим объемом 85,5 п. л. (лично автором выполнено 53,4 п. л.).

В работах, опубликованных в соавторстве, личное участие автора заключается в определении цели и задач работы, в разработке моделей и алгоритмов, основных элементов инструментальных средств управления и проектирования, их внедрения в промышленности.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести разделов, основных выводов и результатов, списка использованных источников из 194 наименований, 1-го приложения. Работа изложена на 337 страницах, в том числе 216 страниц машинописного текста.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель, научная новизна, практическая значимость результатов.

В первой главе проведен анализ современных вооружений и военной техники (ВиВТ) и их применения в военных конфликтах, который позволил сделать вывод о том, что определяющее значение в эффективности и даже возможности их использования в боевых условиях имеют характеристики специальных ВиРТС управления и противодействия. Основные тактико-технические характеристики (ТТХ) и эффективность применения большинства ВиВТ определяется уровнем развития специализированных ВиРТС.

Одной из ключевых является задача развития самоорганизующихся управляющих вычислительных комплексов (УВК) – основы построения СУ военного и гражданского назначения. Они предназначены для построения бортовых СУ авиационных и космических летательных аппаратов, высокоточного оружия, средств ПРО и ПВО, а также объектов повышенной опасности: атомных электростанций, ядерных реакторов, химических производств, технических комплексов проведения научных исследований и др. Данная задача отвечает требованию государственной стратегической доктрины перестройки экономики страны на основе разработки и широкого применения наукоемких технологий.

В современных условиях применения бортовых СУ необходимо обеспечить их развитие с целью увеличения степени интеллектуализации управления, расширения функций, существенного сокращения времени подготовки и реализации всех задач управления. А также обеспечения заданной надежности функционирования и повышения точности управления в условиях применения современных и перспективных средств активного противодействия, значительного снижения энергопотребления, массы и габаритов.

Развитие микроэлектроники оказывает определяющее значение на параметры ВиРТС. В настоящее время многие ведущие иностранные компании отработали приемы разработки и производства, сверхбольших БИС со степенью интеграции десятки-сотни миллионов вентилей и перешли на производство СнК с топологическими нормами 0,1 мкм и ниже. Этот переход стал возможен и благодаря применению новой методологии межотраслевого разделения труда и АП аппаратуры, СБИС и СнК.

С конца 90-х в проектировании МЭКБ активное участие начали принимать аппаратурные фирмы-разработчики. Мировой технологический уровень производства микросхем позволил создать на одном кристалле до 40 млн. транзисторов для логических схем и 500 млн. транзисторов для схем памяти. В качестве составных частей таких СБИС используются сложные функциональные (СФ) блоки, разработанные путем оптимизации структурно-логических и схемотехнических решений наиболее часто повторяющихся узлов и блоков в различных типах ВиРТС. Существующий в настоящее время за рубежом каталог СФ блоков содержит более 3000 наименований, что позволяет осуществить переход к обобщенному методу проектирования современных ВиРТС.

Широкая номенклатура, используемых в настоящее время СФ блоков и библиотек элементов, служит лишь эффективным новым базисом для современных САПР СнК. Реальное проектирование СнК наряду с использованием нового базиса, потребовало буквально революции в создание новой методологии и более эффективных программных средств, собственно САПР аппаратуры и элементной базы. Необходимо было создать новый мощный математический аппарат многоуровневого моделирования, синтеза и верификации всех этапов совместного проектирования аппаратуры и СнК.

Как показал проведенный анализ, лучшими отечественными предприятиями обеспечена возможность проектирования и производства БИС и СБИС с проектными нормами 3-0,5 мкм и проводятся научные исследования по разработке промышленной платформы перехода на субмикронную технологию для создания СБИС и СнК.

В ЭП начаты работы по созданию промышленной инфраструктуры управления разработкой и производством СБИС и СнК и автоматизации их проектирования. Однако, не решен ряд важнейших задач, определяющих возможность ее создания. Не принято четкой законодательно-правовой базы для определения перечня предприятий - участников реализации программы, проведения их реструктуризации и целевого оснащения современным технологическим оборудованием и вычислительной техникой. Отсутствует законодательная база, регламентирующая обязательные основы взаимодействия предприятий (как внутри ЭП, так и предприятий различных отраслей). Не создана организационная, техническая и методическая основа управления предприятиями ЭП и межотраслевой интеграцией. Участие предприятий в реализации данной проблемы носит добровольный (заявочный характер) без анализа их возможностей.

В соответствии с принятой программой стратегического развития ЭП намечено создание сети ДЦ и КМ и их оснащение самым современным технологическим оборудованием и вычислительной техникой (в основном) за счет закупки за рубежом.

Они должны обеспечивать практически полную автоматизацию всех процессов, так как без нее невозможно обеспечить проектирование и производство СБИС и СнК, содержащих миллионы элементов.

Для управления их хозяйственной деятельностью могут использоваться системы типа CALS. Они строятся на базе компонентов MRP (Manufacture Recurs Planning), ERP (Enterprise Recurs Planning), CSRP (Customer Synchronized Resources Planning) и PDM (Product Data Management) систем и их интеграции.

Для эффективного функционирования систем комплексной автоматизации управления предприятиями создания сложнейших изделий микроэлектроники применяются большие корпоративные информационные системы (КИС). Они, как правило, создаются на основе ПЭВМ, объединенных в локальные сети. В их состав включаются серверы ведения БД и приложений, являющихся более производительными ЭВМ с большой емкостью внешней памяти, для реализации технологии клиент-сервер или клиент – сервер – сервер для коллективной, распределенной обработки данных. В свою очередь они объединяются в единые КИС через физические магистрали связи. Данная техническая среда может являться универсальной основой для создания и функционирования любых проблемно-ориентированных пакетов автоматизации и их объединения в системы сквозной автоматизации на основе единого информационного «поля».

Данный подход применяется в настоящее время на большинстве предприятий ЭП РФ. Технические средства КИС комплексируются на основе импортной техники.

Однако средства автоматизации управления предприятиями и проектирования микросхем и ВиРТС нового поколения двойного применения являются самым оберегаемым секретом и не продаются.

Зарубежные прикладные средства автоматизации, которые имеются на рынке, как правило, уступают лучшим пакетам по функциональной полноте, предельной сложности новых изделий, производительности. Таким способом ведущие иностранные компании пытаются сохранить свой приоритет в обладании новейшими технологиями, особенно в областях, связанных с созданием МЭКБ в интересах разработки современных ВиВТ.

Поэтому развитие прикладного программного обеспечения автоматизации различных процессов управления, проектирования и производства микросхем в нашей стране, как правило, проводится с использованием доступных зарубежных систем совместно с компонентами отечественных разработок, которые расширяют их возможности, особенно в части создания современных микросхем двойного применения.

Попытки использования зарубежных систем для управления предприятиями ЭП типа MRP, ERP, CSRP в России не были успешными. В первую очередь, это объясняется следующими причинами: отсутствием необходимых кадров, требованием глубокой перестройки организационной структуры управления, нестабильностью законодательной и нормативно-правовой системы, большими затратами на их сопровождение и мн. др.

В нашей стране начато создание сети ДЦ и КМ в ЭП и ДЦ на предприятиях смежных отраслей, занимающихся разработкой и производством ВиРТС для ВиВТ. Однако этот процесс осуществляется бессистемно. Нет единого государственного центра управления, что приводит к «распылению» выделенных финансовых средств и делает проблематичным саму возможность решения задачи вывода ЭП на мировой уровень.

Во второй главе описана законодательно-правовая, организационная и методическая база для развития средств автоматизации управления разработкой и производством современных микросхем двойного применения и их проектирования.

Основным документом для формирования программ разработки и производства МЭКБ двойного применения является государственный план вооружений (ГПВ). Он явился базой для подготовки и принятия положений «Основ политики РФ в области развития МЭКБ на период до 2010 года и дальнейшую перспективу» и «Основ политики РФ в области развития науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу», утвержденных Президентом РФ 11 апреля 2002 г. № К – 71 и 30 марта 2002 г. № Пр – 577 соответственно и ряда других законодательных актов. На их основе разработана концепция подпрограммы «Развитие электронной компонентной базы» на 2007 – 2011 годы.

Реализация программ направлена на обеспечение мирового технологического уровня разработки и производства МЭКБ, достижение необходимых ТТХ ВиВТ в соответствии с ГПВ, удовлетворение потребностей всех отраслей промышленности в современной МЭКБ, повышение конкурентоспособности отечественной продукции на мировом и внутреннем рынках, повышение уровня потребления электронной продукции и предоставление информационных услуг населению России и т.д.

В последние годы в соответствии с принятыми программами в РФ проведены более 90 НИОКР по перспективным направлениям развития ЭП.

В процессе их выполнения отработаны отдельные технологические процессы для производства СБИС и СнК с технологическими нормами 0,1 - 0,25 мкм, в том числе радиационно-стойких с технологическими нормами 0,5 - 0,8 мкм; ряд средств сквозного проектирования аппаратуры и МЭКБ с использованием стандартных библиотек и СФ блоков, определения их номенклатуры, ориентированной на приоритетные направления создания СнК; проработаны основные вопросы построения трехуровневой системы автоматизации проектирования перспективных ВиРТС на основе СнК и разработан ряд ее элементов; получены важные результаты по созданию современных широкозонных полупроводниковых соединений и технологического базиса производства СВЧ интегральных схем уровня 0,1 мкм и малошумящих транзисторов; продолжались поиски оптимальной структуры управления радиоэлектронным комплексом.

Однако, отечественную ЭП не удалось вывести из глубокого кризиса. Изменение структуры государственного управления и ослабление государственного влияния и контроля за деятельностью ведущих предприятий ЭП, резкое сокращение заказов МО, отсутствие капитальных вложений в реконструкцию и строительство передовых производств микроэлектроники, утрата базы разработки и выпуска спецтехнологического оборудования и специальных материалов, значительное налоговое бремя, незащищенность отечественного производителя на внутреннем рынке, и как следствие, широкое применение импортной МЭКБ, резкое сокращение объема научных исследований и многое другое не позволили перейти отечественной ЭП на современный технологический уровень (0,18 - 0,13 мкм).

В результате доля РФ на мировом рынке МЭКБ уменьшилась до 0,23% от мирового уровня. Доля импортной МЭКБ на внутреннем рынке доходит до 77% от объема изделий микроэлектроники, продающихся в России.

Для создания и освоения современных технологий требуются очень большие инвестиции. Поэтому в передовых странах США, Японии, ЕС создаются технологические альянсы крупных фирм и государств, которые позволяют консолидировать большие финансовые средства для развития ЭП.

Управлением радиоэлектронным комплексом (РЭК) РФ, в том числе и ЭП осуществляется государственной службой, входящей в состав Министерства промышленности и торговли (МПиТ), которая называется Управление радиоэлектронного приборостроения и систем управления (УРЭПиСУ).

На уровне регионов управление обеспечивается департаментами или комитетами по промышленности. В состав данных комитетов могут входить и другие управленческие структуры.

Координационное управление предприятиями РЭК, занимающихся созданием МЭКБ двойного применения и ВиРТС на их основе, осуществляется различными структурами МО РФ – Научно – исследовательскими институтами (НИИ) и Управлением базовых военных технологий и специальных проектов (УРВТ и СП) (в настоящее время Управлением развития электронной компонентной базой (УРЭКБ)).

В состав ЭП входит 36 федеральных государственных унитарных предприятий и 164 открытых акционерных обществ (ОАО). В том числе 98 ОАО с государственным участием (из них в 47 обществах государству принадлежит контрольный пакет акций) и 66 обществ акционировано без участия государства.

В настоящее время на правительственном уровне подготовлен план мероприятий по акционированию и резкому сокращению предприятий с государственным участием.

Важнейшими элементами стабильной работы и развития ЭП является: научно-обоснованная государственная политика управления, ведения налогового, таможенного и нормативно-правового законодательства, создание условий здоровых методов конкуренции, защита отечественного производителя на внутреннем и внешнем рынках.

Данные элементы государственной политики должны быть направлены на долгосрочное, рациональное использование интеллектуального потенциала, применение наукоёмких технологий с учетом решения социально-экономических проблем.

Кроме того, необходимо учитывать то, что в ЭП развитых зарубежных стран коренным образом изменилась методология автоматизации проектирования и производства изделий микроэлектроники, что требует создания отечественной сети ДЦ и КМ. Ее решение является очень сложной и дорогостоящей проблемой требующей аккумулирования больших финансовых средств. Она должна решаться как задача обеспечения государственной экономической безопасности страны с выделением соответствующих бюджетных ассигнований. Дизайн центры и КМ должны быть оснащены современной вычислительной техникой и технологическим оборудованием.

В соответствии с программой стратегического развития ЭП России предусмотрено создание десятков ДЦ и КМ.

В ходе проведения научно-технических работ 22 ЦНИИИ МО и УРЭКБ разработан ряд новых методик для формирования основных показателей комплексно - целевых программ (КЦП) развития МЭКБ, устанавливающих общий порядок и последовательность проведения работ, и более обоснованный выбор НИОКР для включения в программы.

Предложен алгоритм формирования основных показателей, который разработан с применением предложенных методик.

На первом этапе производится экспертная оценка целесообразности проведения мероприятий по развитию МЭКБ и определения их потребности. Предложены критерии оценки важности, приоритетности и целесообразности проведения НИОКР. На основании их расчета определяются рейтинги групп НИОКР по разработке МЭКБ.

Все НИОКР выстраиваются в порядке убывания их рейтинга (отдельно новые, переходящие и завершающиеся). В результате решения задачи получаются массивы информации, содержащие перечни НИОКР с указанием их рейтинга. Далее проводится оценка обеспеченности МЭКБ образцов ВиВТ. Степень обеспеченности образцов ВиВТ характеризует готовность ЭП к разработке, модернизации и серийному выпуску МЭКБ. Она рассчитывается как отношение количества микросхем, с поставками которых нет проблем, к общему числу микросхем, планируемых к применению в ВиВТ:

                                (1)

где Nобщ, Nне пр, Nпр – общее количество, не проблемное количество, проблемное количество микросхем соответственно.

После этого определяется достаточность и реализуемость в программируемый период задаваемых требований к МЭКБ. На основании мониторинга потребностей разработчиков ВиВТ и анализа тенденций развития отечественной МЭКБ формируется предварительный вариант требований к ним по группам и подгруппам с указанием релевантности параметров и уровня их значений. Далее оценивается уровень достаточности и реализуемости параметров МЭКБ отечественной ЭП. Если эти требования невозможно выполнить, рассматривается вариант использования МЭКБ импортного производства. Методика оценки достаточности и реализуемости осуществляется с применением метода экспертных оценок. Далее производится расчет требуемого финансирования работ, генерация возможных альтернативных вариантов реализации КЦП и прогнозирование эффективности применения планируемой к разработке МЭКБ. Перечисленные процедуры также выполняются с применением предложенных методик.

После утверждения в установленном порядке КЦП разработки МЭКБ УРЭКБ МО осуществляет конкурсный отбор исполнителей (организаций) с целью наиболее выгодного размещения заказов на проведение работ и поставки научно-технической продукции для государственных нужд.

В главе обоснованы задачи совершенствование законодательно-правовой основы государства для ускоренного развития отечественной ЭП. Показано что только их скорейшее решение обеспечит ускоренное развитие ЭП и сделает ее привлекательной для частных, в том числе и иностранных инвестиций.

Кроме совершенствования законодательно-правовой основы необходимо провести глубокую реорганизацию бизнеса в ЭП.

Решение этой задачи требует перехода ЭП от интеграции разработки и производства к специализации функций предприятий. Такой подход в настоящее время находит все большее распространение в мире из-за высокой эффективности. Он позволяет предприятиям профессионально специализироваться на проблемах своего направления, передавая несвойственные функции другим (специализированным) фирмам. При этом они обеспечивают более низкую себестоимость продукции.

Электронная промышленность является очень капиталоемкой отраслью, а узкая специализация предприятий требует значительно меньших инвестиций и обеспечивает их высокую оборачиваемость.

Поэтому необходимо создание отечественной сети ДЦ и КМ и единого центра изготовления фотошаблонов, профинансировать закупку вычислительных средств и технологического оборудования, и лицензионного программного обеспечения, а также подготовку кадров. Кроме этого необходимо создать государственный центр контроля разработок и их использования на лицензионной основе и постоянно совершенствовать методическое обеспечение управления ЭП.

В третьей главе обоснована методологическая основа системного единства СУ и АП, которая базируется на общей платформе программно-технического комплекса управления и проектирования (ПТКУиП). Он строиться на однородных ЛВС во всех звеньях комплекса и их объединения в систему для совместной реализации всех задач с использованием единой лингвистической и информационной среды для сбора, ввода, обработки, хранения и представления данных и их преобразования в процессе автоматизации всех задач жизненного цикла (ЖЦ) управления и проектирования. В их составе предусматривается выделение серверов БД и приложений.

Данная среда создана на основе базовых принципов систем информационной поддержки и РDМ технологий, основанных на стандартизированных методах представления всей совокупности данных и информационных моделей для обеспечения сквозной комплексной автоматизации всех этапов ЖЦ разработки и производства новых изделий микроэлектроники двойного применения.

Проведённый анализ тенденций развития прикладного программного обеспечения (ППО) позволяет отнести к наиболее важным следующие принципы их создания и развития: внедрения новых информационных технологий (ИТ) массового применения; использования единой инфраструктуры сети информационных БД и БЗ на всём пространстве деятельности предприятий ЭП и возможности их интеграции с подобными структурами; непрерывной подготовки и переподготовки специалистов по методам рационального применения ППО на основе обучающих программно-технических комплексов, построенных на тех же принципах и той же платформе, соответствующих типовым подсистемам ПТКУиП.

Важнейшим элементом при реализации перечисленных принципов является выполнение базовых условий: преемственности и совместимости вновь создаваемых средств; создания, развития и сохранения инвариантных основ ППО; унификации и стандартизации средств системной интеграции программ; создания электронных средств обучения в рамках ППО.

Обоснование архитектуры СУ и АП и её компонентов производилось на основании принципов построения современных больших корпоративных систем. К основным из них относятся следующие принципы: соответствие архитектуры функциональной структуре управления ЭП; ориентация на комплексную автоматизацию решения задач управления всех этапов ЖЦ разработки и производства новых изделий микроэлектроники; обеспечение внешней и внутренней интеграции аппаратной, системной и проблемно-ориентированной прикладной платформ; унификация архитектуры, простота развития, освоения и использования.

В тоже время СУ и АП должна обеспечивать выполнение всех целевых задач управления и проектирования.

Подсистема управления может быть построена на базе более производительной ЭВМ типа SUN для выполнения функций управления, сервера БД и приложений.  Важнейшей составляющей СУ и АП является система АП ДЦ. В связи с отсутствием на рынке отечественных интегрированных программно-аппаратных средств комплексной автоматизации БИС и СнК приходится закупать их за рубежом. С этой целью было проведено тестирование эффективности предлагаемых на рынке зарубежных систем, которое позволило выявить лучшую систему из них. Такой системой оказалась Cadence Design System. Однако они не включают программные модули проектирования радиационно-стойких микросхем. Поэтому в рамках данной работы были созданы модели типовых элементов с учетом радиационных эффектов в соответствии с требованиями КГС «Климат – 7» и проведена доработка алгоритмов и программ.

Обоснован выбор структуры инструментальных средств СУ и АП. В ее состав включены программные модули (ПМ) реализующие все задачи ЖЦ управления, а также АП с учетом их доработки для возможности моделирования радиационно-стойких КМОП микросхем.

В основу предложенных средств управления положен принцип гармоничного сочетания функций каждой подсистемы с учётом необходимости выполнения целевых функций системой, который позволил построить её концептуальную модель как нормативно-ценностную систему. Она в отличие от известных, помимо описательной части, содержит также и нормативную составляющую, задаваемую в виде значимой (для ДЦ и КМ в целом и подсистем в отдельности) совокупности норм и ценностей, формируемых на всем пространстве информационно-предметной среды.

В соответствии с данным принципом предложена двухуровневая структурная модель управления. Её нижний уровень описывает физические процессы, протекающие в ней, а верхний уровень описывает информационные процессы управления предметной областью со стороны отдельных подсистем, входящих в её структуру.

Структурную модель можно представить в виде кортежа включающего модели предметной, информационной области и взаимных отношений между подсистемами.

В качестве концептуальной основы модели предметной области принято понятие «социально-техногенного-природного комплекса», под которым понимаются ресурсы, т. е. все средства (финансовые, материальные и другие), которые необходимы для достижения целей. Тогда структура модели задается выражением вида:

,                                        (2)

где – ресурсный капитал соответственно социальной, техногенной и природной составляющей i-й подсистемы; – вектор-функция, характеризующая затраты на воспроизводство (в процессе их функционирования) потенциалов, а при i=0, описывающая внутренний процесс изменения состояния межсистемной среды; 0 – индекс, обозначающий нулевой уровень стратификации (наиболее абстрактный уровень описания).

Необходимость прогнозирования последствий, связанных с принятием системных управленческих решений, с позиции их вклада в уровень текущего индивидуального поведения отдельных подсистем и влияния этих решений на уровень стратегической стабильность предприятия в целом требует увязки всех протекающих физических процессов с возможностью их контроля и технологического управления. Следовательно, все частные модели, входящие в состав макромодели (2), должны быть представлены как объекты управления, связанные с соответствующей информационной областью через ресурсные накопители, представляющие собой реализуемое управляющее решение.

Модель информационной области можно записать в виде кортежа:

,                                (3)

где – модель информационной области i-й подсистемы; – модель информационной области межсистемной среды; – модель информационной области возможных объединений взаимодействия подсистем, m – общее число потенциально возможных союзов в составе информационно-предметной среды предприятия, объединенных по какому-нибудь признаку его рода деятельности, например, для реализации конкретного инновационного совместного проекта.

Структура модели информационной области i-й подсистемы должна включать две взаимосвязанные вертикали. Первая вертикаль представляет собой совокупность подсистем, которые управляют независимыми технологиями, но связанными по входам и выходам процессами материального производства, протекающими в предметной области.

Вторая вертикаль обеспечивает целостность системы (вертикаль можно назвать административной) через создание условий так называемого «органического единства», которое выражается в способности всех подсистем осуществлять такое объединение труда, которое гармонично сочетает интересы части и целого относительно целей, задач и способов групповых действий. Эта вертикаль должна также решать проблемные вопросы, направленные на защиту интересов системы от целей её отдельных подсистем.

С учетом сказанного, структуру модели информационной области i-й подсистемы можно записать выражением вида:

                                               (4)

где – производственная и административная информационная вертикаль i-й подсистемы соответственно.

Предложенная модель обеспечивает формирование единой интегрирующей среды принятия решений и управления ресурсами предприятий ЭП, а также позволяет выявить общие системные категории, установить для всех решаемых задач взаимосвязи и взаимодействия между его подсистемами. Выделены модели с инвариантными системными свойствами, применимые для описания ресурсного взаимодействия подсистем предприятий на всех уровнях их организации.

Далее в главе рассмотрены предложенные методика, математические модели и алгоритмы мониторинга предприятий ЭП; средства формирования и ведения базы данных законодательных, нормативно - правовых и методических документов; управления качеством, проведения конкурсов и развития предприятий.

Для мониторинга предприятий формируется полная БД о каждом предприятии, на основании которой рассчитывается их рейтинг. Он используется для выбора предприятий исполнителей.

Предложена методика оценки финансового состояния предприятий, которая осуществляется путем периодического (поквартального) мониторинга состояния бухгалтерской отчетности. Ее результаты учитываются при определении рейтинга предприятий.

Предложены математические выражения для определения показателей финансового состояния предприятий – текущей ликвидности, обеспеченности собственными средствами и восстановления.На этой основе разработан алгоритм оценки финансового положения предприятий.

Дополнительно для решения задачи оценки эффективности технологических процессов предприятий предложена методика с использованием скалярного подхода. В качестве критерия оптимальности предлагается использовать критерий экономической эффективности – стоимость совокупности операций на всех этапах ЖЦ изделия, которая выражается, в виде

,                                                 (5)

где Con – критерий «стоимость операций»; C1ij(τ) – расходы на единицу средства вида i, участвующего в операции j в единицу времени τ ; ηij(τ) – количество средств вида i, необходимых в единицу времени для выполнения операции j; i – индекс типа изделия, участвующего в операции; j – индекс локальной операции, с которой связана рассматриваемая операция; n – количество стадий ЖЦ элементов изделия; m – количество элементов в объекте; τ0 и τk – время начала и конца операции.

В работе описаны предложенные методы, модель и алгоритм оценки экономической эффективности изделия объекта, основанные на теории полезности. Реализация остальных средств осуществлялась с использованием CALS и PDM технологий, отечественных и международных стандартов применения ИТ.

В четвертой главе рассмотрены разработанные методы, математические модели и алгоритмы управления проектами создания МЭКБ двойного назначения.

В работе предложено разделение проектов на составные части по группам ключевых процессов, которые лежат в основе построения средств автоматизации управления их реализацией.

Основываясь на теории системного анализа и синтеза организационного управления (ОУ), а также на методологии САПР, предложена операционно-ситуационная модель автоматизации ОУ. В данном случае моделирование трактуется как формирование информационного контекста, обеспечивающего поддержку принятия управленческих решений на базе компьютерной телекоммуникационной среды предприятия.

Предложенная модель, с одной стороны, задает необходимые и достаточные этапы (факторы) моделирования ОУ проектом для некоторой функциональной задачи, позволяющие определить: функциональное назначение (ФН); состав функций (Ф) или процедур, необходимых для полного решения задачи; состав структуры (С), компоновки и организации (К и О), необходимые ресурсы (Р) для данной задачи; факторы мотивации (М) субъектов предприятия; элементы оперативного управления.

С другой стороны, она отражает функциональные и структурные компоненты системы информационной поддержки, совпадающие, по существу, с элементами управленческой деятельности. При этом планирование и организация трактуется как частные функции – ФН, Ф, С, К и О, Р. Отдельными функциями выделены мотивация М и оперативное управление проектами.

Такой подход позволил выделить значимые функции управления проектами и определить возможности ситуационного моделирования ОУ как механизмы формирования информационного контекста (автоматизации) этого управления.

В работе проведена математическая формализацию функций ОУ проектами.

Для синтеза технологий ОУ, в том числе для построения конкретных предметных моделей функций управления, требуется выявить информационные потоки, как в рамках рассмотренных функций, так и обеспечивающие взаимосвязи этих функций. Решать эту задачу предлагается путем построения информационно-логических моделей функций организационного управления.

Операционно-ситуационная схема задает необходимые и достаточные этапы ситуационного моделирования организационного управления, позволяющие определить для некоторой функциональной задачи: ФН, Ф, С, К и О, Р, М и ОУ проектами.

Однако с позиций ЛПР, синтезирующего информационные технологии ситуационного моделирования, сущность операционно-ситуационного анализа на рассмотренных этапах моделирования заданной функциональной задачи (ситуации) можно раскрыть через механизмы этого анализа в виде информационно-логического графа, описывающего процедуры переработки информации, необходимой для (или получаемой в результате) системно-аналитических рассуждений и заключений (ЛПР, соответствующих этапах моделирования).

Такая постановка задачи информационно-логического моделирования позволяет выработать единый методологический подход к операционно-ситуационному и диагностическому анализу, заключающийся:

  • в декомпозиции процессов моделирования и диагностирования на элементы, определяющие основные этапы, в том числе ФН, Ф, С, К и О, Р, М, оперативного управления;
  • в определении аналитических и диагностических задач для каждого элемента (этапа);
  • в рассмотрении взаимосвязей как в рамках каждого из элементов, так и между ними, а также с внешней средой.

Представим граф информационно-логической модели (ИЛМ) совокупностью вершин-операторов: функциональных (обозначающих Аi – аналитические задачи, Дi – диагностические задачи); логических (обозначающих Рi – задачи логического выбора); входа и выхода (обозначающих Si – входные и выходные потоки информации). Дугами графа будем считать параметрические связи хij, которые отражают направленные процессы передачи информационных потоков (векторов) между операторами в ходе аналитических и диагностических преобразований.

В работе рассмотрены разработанные ИЛМ и алгоритмы определения функционального назначения и синтеза функций, анализа структуры, компоновки и организации проектов, выбора и анализа ресурсов, учета мотивации и оперативного управления. Они также детально описаны в публикациях автора.

В качестве примера на языке логических схем алгоритмов приведем алгоритм определения Ф проекта, его можно записать в следующем виде:

       (6)

где – оператор, характеризующий параллельное выполнение ветвей с отметками ; – оператор, указывающий на то, что дальнейшее выполнение оператора, стоящего справа от него, возможно лишь при условии, что выполнение ветвей, имеющих отметки , уже закончено; – оператор безусловного перехода по стрелке; x – символ переноса строки записи алгоритма.

Разработанные информационно-логические модели и алгоритмы через процедуры суждений ЛПР в аспекте аналитических и диагностических задач предметной области представляют собой информационные технологии ситуационного моделирования и определяют принципы построения инструментальных средств. Единый методологический подход к построению данных моделей и алгоритмов заключается в декомпозиции процесса моделирования на этапы ЖЦ процесса реализации проектов. Для них синтезированы обобщённые и частные совокупности аналитических и диагностических задач ситуационного моделирования, образующих процедуры суждений ЛПР, связанные с переработкой исходных данных и получением выходной информации.

Совокупность примененных диагностических суждений позволяет оптимизировать процедуры ситуационного моделирования (ЛПР) на основе не только эвристических суждений, но и с использованием экспертных оценок в рамках сформулированных диагностических задач ситуационного моделирования.

Для оценки хода реализации программных документов предложено использовать два варианта анализа: экспресс-анализ и полный анализ.

При экспресс-анализе производится обобщение и анализ всех сведений и определение отклонения от идеального метода, вследствие чего принимается решение о переходе к полному методу.

Полный анализ позволяет оценивать ход реализации ГОЗ и ГПВ как по группам МЭКБ, так и в целом и позволяет более глубоко отслеживать динамику выполнения планов. Предложен алгоритм оценки хода реализации планов на различных этапах. Определяются коэффициенты полноты выполнения работ, полноты достижения заданных характеристик, интегральный коэффициент полноты выполнения работ за отчётный период и коэффициент финансирования.

Итоговые значения представляются в виде таблицы, в которой указываются группы МЭКБ, коэффициенты эффективности и финансирования, итог за период.

Значения, представляемые в таблице, отражают ход реализации планов на заданном этапе по группам МЭКБ и в целом, и используются для принятия решений о мерах воздействия на ход реализации планов для обеспечения полноты их выполнения.

Дополнительную оценку различных предприятий можно провести по предложенной методике, рассмотренной ниже.

Структурно i-е предприятие можно представить в виде кортежа:

                       (19)

где Rj – ресурсы на i-м предприятии; Xi={Xij(t)} – множество j-х свойств на i-м предприятии; Kij – оценки j-х свойств на i-м предприятии. Описание предприятия Di носит в основном нечеткий характер. Множество его свойств зависит от времени и имеет обычно словесное описание – лингвистическое.

В работе был составлен тезаурус свойств предприятий, которые центру принятия решений необходимо учитывать при планировании НИОКР. Тезаурус составлен в виде терминологического графа, вершины которого есть признаки классификации, а ребра – отношения типа И. Это позволяет для некоего свойства предприятия учесть все возможные его проявления.

При экспертном способе оценки свойств предприятия имеет место неопределенность, обусловленная отсутствием у ряда показателей общепринятых единиц измерения, а также четких границ. В силу этого в работе были введены две лингвистические переменные:

  • «Качество»: , где Xj – название j-го показателя, К – лингвистическое значение (оценка), выраженное первичным термом «Качественно» для переменной «Качество»; bk – модификатор для лингвистического значения К: b1 – «не», b2 – «более или менее», b3 – «почти», b4 – «достаточно», b5 – «очень», b6 – «высоко».
  • «Величина»: где al – первичные терм-множества: a1 – «высокий», a2 – «средний», a3 – «низкий».

Оценка комплексного показателя проводилась по формуле:

                       (20)

где выражение в правой части – композиция единичных j-х показателей - коэффициент весомости j-го показателя; nn – количество единичных показателей, составляющих комплексный показатель; – операция пересечения, соответствующая операции min для значений единичных показателей, т.е. эксперту разрешается пользоваться составными модификаторами со связками “И” и “ИЛИ”, а также сложными высказываниями.

В работе описан разработанный алгоритм оценки показателей предприятия. Разработанные модель и алгоритм поддержки принятия решений в силу инвариантности системных свойств применимы для оценки отдельных показателей и предприятия в целом для привлечения его в качестве исполнителя. Полученные количественные данные оценки показателей предприятий также учитываются при расчете рейтинга эффективности выполнения специальных проектов.

В пятой главе рассмотрены физические основы влияния различных видов радиационного излучения (импульсного, статического, одиночных тяжелых заряженных частиц (ОТЗЧ)) на характеристики КМОП СБИС и СнК нового поколения двойного применения.

Описаны предложенные способы конструктивно-технологических и схемо-технических приемов обеспечения радиационной стойкости МЭКБ двойного назначения - радиационно-термической отбраковки дефектных СБИС с пониженной радиационной стойкостью и выявлены оптимальные режимы обработки и восстановительного отжига, не ухудшающего их надежность; реализации блока изоляции, конструкции и технологии, обеспечивающих высокую стабильность их характеристик; формирования охранного кольца р-типа под слоем локального окисла, обеспечивающих широкий диапазон их устойчивости к различным дозам ионизирующего излучения (ИИ); формирования n-канального транзистора и охранного кольца под тонким окислом с его легированием одновременно с истоками и стоками р-канальных транзисторов; прогнозирования стойкости с использованием электрического метода, основанного на лавинной инжекции электронов в окисел, обеспечивающей уменьшение количества измерений без снижения их точности; повышения устойчивости КМОП БИС к импульсам ИИ большой мощности.

Для отработки технологического маршрута изготовления радиационно-стойких КМОП БИС определен набор различных групп типовых тестовых элементов и изготовлены соответствующие пластины, проведены лазерные и рентгеновские имитационные испытания, которые позволили провести обобщенную оценку их радиационной стойкости.

Проведенные исследования положены в основу разработки практически всех типов СБИС, обладающих уровнем радиационной стойкости до 6Ус.

Для моделирования радиационных эффектов в САПР разработана методология единого системного подхода при прогнозировании поведения СБИС в условиях ИИ. Она основана на использовании предложенных принципов - единства процессов выделения энергии различными видами ИИ и рассмотрения процессов деградации их характеристик от естественного старения и радиации с учетом зависимости от широкого набора входных воздействий разнесенных во времени.

Разработаны математические модели тепловых и термомеханических эффектов за счет влияния импульсного рентгеновского излучения. Они отличаются тем, что позволяют проводить моделирование не только в момент воздействия ИИ, но и во всем временном интервале (до, в процессе и после воздействия ИИ) с учетом времени поглощения энергии излучения и ее релаксации. При этом учитывается динамика данных процессов с учетом взаимодействия процессов поглощения и релаксации энергии излучения, зависимость термомеханического напряжения от габаритных размеров конструкции с возможностью определения температуры активных элементов в любой момент времени.

Разработаны математические модели поведения изделий при воздействии импульсного ИИ по ионизационным эффектам. Они отличаются учетом требований КГС «Климат-7», связанных с особенностями накопления заряда в элементах конструкции, универсальностью и адекватностью описания их характеристик на всех этапах иерархического процесса проектирования.

В качестве основы данного моделирования выбрано изменение ионизационного тока p-n перехода. При этом учитываются следующие требования: необходимость освоения новых технологий, которые позволяют изменить проектные нормы и увеличить степень интеграции современных МЭКБ; совместного воздействия ИИ и температуры; определения и учета поправочных коэффициентов для оценки стойкости изделий в реальных условиях эксплуатации.

Величина тока ионизации моделируется генератором тока по формуле

(9)

где F – функция, определяющая степень влияния технологического изготовления на токи ионизации (F=0 при относительно больших проектных нормах от 350нм и выше и F=1 при проектных нормах от 350нм до 110нм);td –время начала действия импульса; - операторное выражение коэффициента собирания, отражающего дисперсию времени пролета неравновесных носителей и рекомбинационные потери; Р – оператор Лапласа; - операторное выражение для составляющей ионизационного тока, при условии полного собирания носителей из рассматриваемой области, которое может быть представлено соотношением

                              (10)

где q – заряд электрона, g0 – интенсивность ионизации (для Si – 4,31013 парсм-3/рад), P(t) – мощность дозы излучения, Si, wi – площадь поперечного сечения и толщина рассматриваемой области (p, n, p-n).

Для составляющей ионизационного тока, учитывающей уменьшение размеров активных областей элементов используется выражение:

        (11)

где g(T), S(T), , , - зависимости эффективности ионизации, площади р-n перехода; диффузионных длин неосновных носителей заряда в прилегающих к p–n переходу областях; время жизни неосновных носителей заряда в n(р)-области; толщины, рассматриваемой области р—п перехода от температуры соответственно; t – время действия импульса излучения,

Для моделирования статических ИИ предложены модели деградации характеристик СБИС, в которых заложен принцип учета мощности дозы, температуры среды и режима работы микросхем.

Методология моделирования накопления заряда в диэлектриках элементов КМОП СБИС с учетом эффектов в полевом оксиде заключается в расчете зарядов в подзатворных диэлектриках и зарядов в диэлектриках паразитных транзисторов на периферии основных транзисторов и далее определяются параметры основных и паразитных транзисторов с учетом накопления зарядов в диэлектрических слоях при радиационном облучении.

В данную модель входят поправочные коэффициенты позволяющие учесть дополнительную деградацию от старения изделия, что имеет место при малой мощности воздействия, характерной для космического излучения.

Для моделирования деградационных процессов предложены соотношения для определения радиационно-индуцированного накопления заряда в подзатворном диэлектрике МОП-структуры. Данная задача в общем случае является трёхмерной, и её решение представляется весьма сложным (в силу таких факторов, как сложность конструкции прибора, для которого проводится моделирование, изотропная геометрия облучения прибора в реальных условиях космического пространства и др.). Как правило, решение задач подобного рода осуществляется с использованием специализированных методов позволяющих снизить вычислительные затраты с различными допущения и приближениями, существенно упрощающие решение поставленной задачи.  В данной работе используется квазистационарное приближение, т.е. неизменность распределения концентрации свободных дырок по толщине SiO2 во время радиационного облучения , где р — концентрация свободных дырок в объеме SiO2. Кроме того, предполагается отсутствие внешнего поля. Таким образом, рассматривается только заряд, собранный посредством диффузии. Учет влияния дрейфовой составляющей на величину собранного заряда, может быть осуществлен, путем удвоения диффузионного тока неосновных носителей

Накопление заряда определяется соотношением:

                                                        (12)

где q0 — элементарный заряд; Not(x, t) — распределение концентрации заряженных E’-центров по толщине оксида в момент времени t.

Величина Not(x, t) может быть определена из соотношения

=        
.         (13)

где; A(x,0) — концентрация неравновесных состояний; n(x, t) — распределение свободных электронов по толщине оксида в момент времени t; Kрел – количество напряженных связей, релаксирующих при одном разрыве; р(x) — распределение свободных протонов по толщине оксида в момент времени t; k1, k2, k2 - константы; NSiOH — распределение комплексов ≡Si–OH по толщине подзатворного диоксида кремния.

Предложено соотношение для расчет накопления заряда в диэлектрике при высокой мощности дозы и низкоинтенсивного излучения.

При облучении высокоэнергетическими заряженными частицами или нейтронами с большими флюенсами вносимые структурные повреждения могут повлиять на характеристики облучаемых изделий. Это влияние сказывается на кинетике накопления зарядов в структуре Si/SiO2, а также на характеристиках МОП-приборов, связанных с объемными параметрами кремния. При этом образуются дополнительные напряженные связи. Предложено выражение для определения их скорости генерации.

Для моделирования диффузионного тока неосновных носителей заряда Id ННЗ за счет влияния одиночных тяжелых ядерных частиц предложено использовать выражение

                        ,                                                (14)

где Dmin — коэффициент диффузии не основных носителей, Р(, t) — плотность избыточных носителей заряда, S – граница объемного поверхностного заряда (ОПЗ) заданного стока.

В соответствии с моделью сбора заряда для состояния высокой плотности вклад дрейфовой составляющей тока может быть учтен путем умножения на два приведенного выше значения тока. В пределах обоснованности данного приближения общий ток через границу ОПЗ Itotal соотносится со стандартным током следующим образом

.                                         (15)

На основе предложенных моделей разработаны алгоритмы расчета стойкости по тепловым и термомеханическим эффектам. В него включен также классический способ расчета в рамках одномерной модели.

Разработанные алгоритмы учитывают динамические процессы перераспределения тепла и напряжений, особенности современной конструкции и технологии, и позволяют рассчитывать температурное поле и напряжения в изделии, как в процессе, так и после воздействия радиации с различными амплитудно-временными и спектрально-энергетическими характеристиками, с учетом времени поглощения энергии излучения и ее релаксации, что не учитывалось ранее. Он позволяет производить расчет с большей точностью и меньшими затратами времени.

Процессы, связанные с тепловыми эффектами, в конструкции изделий, разделяются на две условные фазы. Для первой фазы характерно наличие источника разогрева, из-за поглощения лучистой энергии рентгеновского излучения материалами изделия, который достигает максимального значения непосредственно после действия импульса, а далее происходит перераспределение первоначального профиля температур между слоями, которое обычно приводит к увеличению температуры кристалла. В процессе расчета определяются выделенная энергия и соответствующее ей динамическое поле температур, позволяющие с учетом особенностей современной конструкции и технологии получить температурное поле в изделии, как в процессе, так и непосредственно после воздействия радиации с различными амплитудно-временными и спектрально-энергетическими характеристиками.

Алгоритм термомеханических эффектов позволяет учесть ряд эффектов, связанных с особенностями современных конструкций (больших корпусов) и технологии изготовления (многослойная металлизация), которые во многих случаях определяют стойкость изделий. При этом термомеханический эффект представлен тремя фазами: возникновением напряжений сжатия в каждом конструктивном элементе изделия; генерацией упругих волн областями, в которых напряжение сжатия достигает максимальной величины, с последующей интерференцией; возникновением напряжений в конструктивных элементах изделия и между ними вследствие теплового расширения.

Учитывая то, что тепловые процессы и напряжения связаны между собой, данная задача решается в динамике. Проводится анализ процессов перераспределения температур и определяется момент времени, когда процессы расширения материалов достигают своего максимального значения и еще не происходит выравнивания температурного поля внутри структуры.

Для учета габаритных размеров при вычислении напряжения используются уравнения теории упругости для многосвязной области.

Алгоритм ионизационных эффектов в КМОП СБИС позволяет определить ток ионизации как для упрощенной модели p-n – перехода с относительно толстыми областями полупроводника, так и с учетом влияние периферийных областей и температуру среды.

Вначале расчет производится по упрощенной модели (выражение 8), далее

определяются зависимости от температуры эффективности ионизации, площади р-n перехода; диффузионных длин не основных носителей заряда в прилегающих к p–n переходу областях; времени жизни не основных носителей заряда в n(р)-области; толщины, рассматриваемой области р—п перехода. После этого рассчитывается ионизационный ток с учетом влияния периферийных областей, температуры среды и аппроксимации импульса ИИ (выражение 10).

Разработан алгоритм прогнозирования работоспособности СБИС в условиях статического радиационного воздействия, позволяющий определять стойкость КМОП СБИС в зависимости от мощности воздействия, условий внешней среды и с учетом современных субмикронных технологий, и отличающийся универсальностью и адекватностью описания их характеристик на всех этапах иерархического процесса проектирования.

Вначале проводится анализ требований ТЗ в части стойкости к статическому ИИ. От каждого вида ИИ рассчитывается ионизационная и структурная составляющая поглощенной дозы, которые соответственно складываются.

Затем определяются основные компоненты СБИС и вводятся параметры базовых транзисторов. После чего все остальные характеристики автоматически формируются из БД.

Далее рассчитывается распределение дырок в поздатворном диэлектрике. При этом используется квазистационарное приближение, т.е. неизменности распределения концентрации свободных дырок по толщине SiO2 во время радиационного облучения. Для этого решается дифференциальное уравнение второго порядка. Полученные результаты позволяют рассчитать концентрацию протонов в подзатворном диэлектрике с помощью решения системы дифференциальных уравнений второго порядка.

Используя полученные результаты определяют концентрацию заряженных Е(х) – центров: массив значений количества заряженных Е(х) – центров в зависимости от координаты.

На следующем этапе определяют заряд, который накапливается в подзатворном диэлектрике под воздействием радиации. Для этого интегрируют полученную зависимость заряженных Е(х) – центров по координате. Полученный результат позволяет вычислить все параметры транзисторов.

Алгоритм расчета сбора заряда из трека тяжелых заряженных частиц в случае нормального падения тяжелых заряженных частиц по центру области сбора заряда проводится следующим образом.

1. Численно решается краевая задача распределений концентрации носителей заряда в чувствительном объеме для различных значений линейной потери энергии (ЛПЭ) падающих частиц, которые определяют начальную концентрацию электронно-дырочных пар в треке.

2. Вычисляется диффузионный ток не основных носителей заряда (электронов) через верхнюю торцевую поверхность цилиндрического чувствительного объема.

3. Определяется общий ток не основных носителей, учитывающий дрейфовую компоненту путем удваивания диффузионного тока.        

4. Рассчитывается собранный заряд.

Предложенная методика позволяет определять для заданного значения ЛПЭ падающих частиц форму импульса ионизационного тока (точнее его диффузионной составляющей) и зависимость собранного заряда от времени после попадания частицы.

В заключительной части главы описаны предложенные эквивалентные схемы типовых элементов для моделирования радиационной стойкости КМОП СБИС на схемотехническом и функционально-логическом уровнях. Рассмотрены вопросы моделирования компонентов эквивалентных схем с использованием разработанных моделей, рассмотренных выше. Проведенные исследования показали достаточную для практического применения адекватность результатов моделирования эквивалентных схем.

В шестой главе показано, что решение задачи создания СБИС и СнК двойного назначения требует применения высоких наукоемких технологий – самой современной научной и промышленной инфраструктуры их разработки, производства и испытания.

Определена структура и состав средств организации производства КМОП  СБИС и СнК, начиная от пластин для кристаллов и заканчивая проверкой их параметров.

Создано автоматизированное измерительное оборудование по контролю технологических операций, имитационных и стендовых испытаний. Разработаны, отлажены и переданы в эксплуатацию пакеты оригинальных программ.

В результате выполнения работ создана уникальная научная и промышленная инфраструктура разработки и производства современных изделий микроэлектроники на предприятиях ЭП.

На основе предложенных решений проведены работы по комплексированию, запуску и освоению системы СУ предприятиями ЭП и межотраслевой интеграцией и АП МЭКБ. Она реализована на базе однотипных локальных подсистем на распространённых ПЭВМ с включением в их состав серверов на более производительных ЭВМ типа SUN с внешней памятью большой ёмкости для хранения коллективной базы данных, объединённых через стандартный концентратор и интегрированных в единую систему с помощью физической магистрали или среды Интернет.

Информационная система охватывает все звенья управления разработкой МЭКБ и реализацией производственных процессов и автоматизации проектирования микросхем. Её внедрение потребовало введения в структуру базовых предприятий ЭП и создания нового подразделения – службы автоматизации управления и проектирования.

Разработано программное обеспечение инструментальных средств управления и автоматизации проектирования КМОП СБИС и СнК двойного применения на основе предложенных методов, математических моделей и алгоритмов.

Приведены структура и примеры реализации основных программных подсистем унифицированной СУ предприятиями ЭП (ДЦ и КМ) и АП - координационного управления, выполнения специальных проектов, поиска информации на запросы пользователей и ее структуризации. На их основе создано единое информационное пространство базовых предприятий ЭП и смежных отраслей промышленности, занимающихся разработкой ВиРТС двойного назначения. Инструментальные средства управления и АП, отличаются функциональной полнотой, универсальностью и высокой эффективностью.

Предложены методические особенности внедрения разработанных средств. С их использованием создана базовая библиотека типовых элементов, СФ блоков для разработки и производства МЭКБ двойного назначения. Разработанные средства используются в процессе создания всей номенклатуры современных микросхем специального назначения на базовых предприятиях ЭП. В качестве примера можно отметить семейство специализированных радиационно-стойких СБИС для всей номенклатуры систем управления ядерной триады страны и систем ПВО и ПРО.

В актах внедрения, приведённых в приложении, отмечено, что на основе предложенных решений на предприятиях ФГУП «Научно-производственное объединение автоматики» (г. Екатеринбург), «ОАО «Ангстрем» (г. Зеленоград) и ФГУП «Научно исследовательский институт электронной техники» (г. Воронеж) созданы и внедрены технические и инструментальные средства управления предприятиями ЭП и межотраслевой интеграцией и АП КМОП СБИС и СнК. Они позволили значительно увеличить эффективность работы предприятий. Годовой экономический эффект, рассчитанный финансовой службой, составляет несколько миллионов рублей. Большая часть выпускаемой продукции поставляется за рубеж в страны Западной Европы и Юго-Восточной Азии. Рекламаций на продукцию не поступало. Экспорт новых изделий микроэлектроники наращивается.

В нашей стране выпускаемые КМОП СБИС и СнК применяются как основа современных ВиРТС, определяющей уровень обороноспособности государства.

Основные решения и разработанные средства носят универсальный характер и могут являться основой создания единого информационного пространства сети базовых предприятий и её интеграции в мировую вычислительную сеть.

В МГИЭТ, ВГТУ на основе научных и практических результатов диссертации созданы электронные обучающие комплексы, которые применяются для проведения лекционных занятий, лабораторных работ, курсового и дипломного проектирования по специальным дисциплинам, а также подготовки аспирантов, докторантов и соискателей.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Проведен анализ тенденций развития и определены требования к аппаратуре и изделиям микроэлектроники нового поколения двойного применения;

2. Обоснованы задачи и предложены принципы развития законодательно-правовой, организационной и методической базы для создания средств автоматизации управления разработкой и производством современных микросхем двойного применения и их проектирования;

3. Определены целевые задачи, предложена методология построения единой технической, лингвистической, информационной и математической платформы управления предприятиями создания СБИС и СнК и межотраслевой интеграцией, и средств автоматизации проектирования КМОП микросхем; обеспечивающая их унификацию; простоту развития, внутренней и внешней интеграции; отличающуюся единым методом построения средств и непрерывностью процесса проектирования сверхбольших микросхем и аппаратуры на их основе, соответствием действующим стандартам, небольшими расходами на создание и эксплуатацию, и простотой освоения;

4. Разработаны математические модели СУ предприятиями ЭП и межотраслевой интеграцией, закладывающие основу единого информационного пространства управления и отличающиеся функциональной полнотой и универсальностью и обеспечивающие ее описание как многоуровневой нормативно-ценностной системы на всем пространстве информационно-предметной среды с тотальным контролем качества и возможностью ее настройки в рамках проекта на решение различных задач, разной степени сложности и функционирующих на различных уровнях иерархии организации и условиях, а также необходимых и достаточных этапов ситуационного моделирования и функциональных компонентов их информационной поддержки и синтеза обобщённых и частных аналитических и диагностических задач ситуационного моделирования, образующих процедуры суждений ЛПР;

5. Предложены методика и математические модели обеспечения радиационной стойкости КМОП СБИС и СнК, отличающиеся методом комплексного учета совокупности радиационных эффектов в соответствии с КГС «Климат-7» на основе интегрального критерия учета их эквивалентности;

6. Разработана алгоритмическая основа СУ предприятиями ЭП и межотраслевой интеграцией, и автоматизации проектирования радиационно-стойких КМОП микросхем, обеспечивающая единство построения средств принятия решений и отличающаяся большей эффективностью, функциональной полнотой и универсальностью;

7. Осуществлена постановка и реализация задачи развития научной и промышленной инфраструктуры автоматизации управления разработкой и производством СБИС и СнК двойного применения, и автоматизации их проектирования;

8. Проведен комплекс работ по программной реализация математического обеспечения, комплексированию средств управления и автоматизации проектирования, и их внедрению на базовых предприятиях и в учебный процесс с оценкой эффективности и разработано методическое обеспечение;

9. С применением разработанных средств создана базовая библиотека типовых элементов и СФ блоков и вся номенклатура современных специализированных СБИС двойного назначения.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

публикации в изданиях , определенных ВАК

1. Антимиров, В.М. Комплексная автоматизация разработки, производства и испытания вычислительных комплексов для систем управления двойного назначения [Текст] / В.М. Антимиров, Ю.К. Фортинский, В.Н. Ачкасов // Приводная техника.- 2005. – №2(54). – С. 52-55.

2. Антимиров, В.М. Развитие управляющих вычислительных комплексов двойного назначения [Текст] / В.М.Антимиров, В.Н.Ачкасов, П.Р.Машевич, Ю.К.Фортинский// Приводная техника.- 2005. – №3(55).- С. 56-61.

3 Ачкасов, В.Н. Создание промышленной и научной инфраструктуры корпоративной разработки, производства и испытания элементной базы, модулей и вычислительных комплексов для систем управления [Текст] / В.Н. Ачкасов, В.М. Антимиров, П.Р. Машевич, Ю.К. Фортинский // Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру.- 2005.- Вып. 3-4.- С. 3-5.

4. Черкасов, О.Н. Моделирование взаимодействия предприятий с внешней средой [Текст] / Черкасов О.Н., Ковалев Г.Е., Фортинский Ю.К., Коробова Л.А.// Системы управления и информационные технологии.- 2005. – №3(20). – С. 101-103.

5. Черкасов, О.Н. Моделирование функционирования предприятий [Текст] / О.Н. Черкасов, Г.Е. Ковалев, Ю.К. Фортинский // Приводная техника.- 2005. – №2(54). – С. 56-59.

6. Ачкасов, В.Н. Алгоритмы конструкторского проектирования базовых элементов радиационно-стойких КМОП БИС [Текст] / В.Н. Ачкасов, П.Р. Машевич, Ю.К. Фортинский // Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру.- 2005.- Вып. 5-6.- С. 32-39.

7. Фортинский, Ю.К. Проблемы развития отечественной электронной промышленностью в переходной период [Текст] / Ю.К. Фортинский // Вестник Воронеж. гос. тех. ун-та. Сер. «САПР и системы автоматизации производства». Т. 1: сб. науч. тр./ Воронеж. гос. тех. ун-та.- Воронеж, 2005.- Вып. 11.- С. 201-204.

8. Куцько, П.П. Моделирование проектов производства СБИС при операционном подходе [Текст] / П.П Куцько, Ю.К. Фортинский // Системы управления и информационные технологии.- 2006. – №3.1(25). – С. 144-148.

9. Фортинский, Ю.К. Моделирование системы управления электронной промышленностью [Текст] / Ю.К. Фортинский, П.П. Куцько // Системы управления и информационные технологии.- 2006. – №3.1(25). – С. 202-206.

10. Куцько, П.П. Моделирование взаимодействия предприятий с внешней средой [Текст] / П.П. Куцько, Ю.К. Фортинский // Системы управления и информационные технологии.- 2006. – №3.1(25). – С. 144-148

11. Антимиров, В.М. Типовая структурная модель базового предприятия электронной промышленности [Текст] / В.М. Антимиров, А.В. Кузьмин, Ю.К. Фортинский // Системы управления и информационные технологии.- 2007. – № 1.3(27). – С. 308-310.

12. Фортинский, Ю.К. Информационная подсистема управления предприятиями электронной промышленности [Текст] / Ю.К. Фортинский, П.П. Куцько, А.В. Кузьмин, // Приводная техника.- 2007. – № 1(65). – С. 40-46 (статья принята к печати до 31 декабря 2006 г.).

13. Кузьмин, А.В. Информационно-логическая модель и алгоритм функционального назначения и функций проектов создания изделий микроэлектроники [Текст] А.В. Кузьмин, П.П. Куцько, Ю.К. Фортинский // Системы управления и информационные технологии.- 2007. – № 1.3(27). – С. 363-365.

14. Кузьмин, А.В. Типовая структурная модель базового предприятия электронной промышленности, формирование и выделение множества таксонов, и их структуризация [Текст] / А.В. Кузьмин, Ю.К. Фортинский, В.М. Антимиров // Системы управления и информационные технологии.- 2007. – №1.2(27). – С. 231- 237.

15. Кузьмин, А.В. Разработка многоцелевой информационной системы управления электронной промышленностью [Текст] / А.В. Кузьмин, П.П. Куцько, Ю.К. Фортинский // Системы управления и информационные технологии.- 2007. – №1.2(27). – С. 238-240.

16. Куцько, П.П. Методика и алгоритм координационного управления проведением конкурсов и аудитом выполнения специальных проектов разработки и производства микросхем двойного применения [Текст] / П.П. Куцько, А.В. Кузьмин, Ю.К. Фортинский // Программные продукты и системы.- 2007.- № 3(79). – С. 56-60.

17. Куцько, П.П. Базовые модели и алгоритмы операционно-ситуационного моделирования проектов на предприятиях электронной промышленности [Текст] / П.П Куцько, Ю.К. Фортинский, В.М. Антимиров / Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру.- 2007.- Вып. 10-11.- С 73-78.

18. Фортинский Ю.К. Базовые средства математического моделирования системы управления предприятиями электронной промышленности [Текст] / Ю.К. Фортинский, П.П, Куцько // Приводная техника.- 2007. – № 1(65). – С.46-51 (статья принята к печати до 31 декабря 2006 г.).

19. Фортинский, Ю.К. Архитектуры унифицированной системы управления и автоматизации проектирования, и создания на ее основе единого интегрированного информационного пространства электронной промышленности [Текст] / Фортинский Ю.К. // Инженерная физика. – 2009.- № 9. - С. 54-56.

20. Фортинский, Ю.К. Математическое обеспечение проведения конкурсов [Текст] / Фортинский Ю.К. // Инженерная физика. – 2009. № 8. - С. 31-33.

21. Фортинский, Ю.К. Архитектура и особенности реализации унифицированных средств комплексной автоматизации управления и проектирования изделий электронной техники [Текст] / Фортинский Ю.К. , Львович И.Я., Крюков А.В. // Системы управления и информационные технологии. – 2009. №2.1(36). - С. 194-197.

22. Фортинский, Ю.К. Моделирование задач управления предприятиями электронной промышленности [Текст] / Фортинский Ю.К. // Автоматизация и современные технологии. – 2010. № 7. - С. 31-36.

23. Фортинский, Ю.К. Методика, математические модели и алгоритмы мониторинга предприятий электронной промышленности [Текст] / Фортинский Ю.К., Львович И.Я., Кравец О.Я. // Системы управления и информационные технологии. – 2009. №2.2(36). - С. 301-304.

24. Фортинский, Ю.К. Аудит реализации специальных проектов в электронной промышленности [Текст] / Фортинский Ю.К. // Автоматизация и современные технологии. – 2010. № 7. - С. 45-49.

25. Фортинский, Ю.К. Реализация проблемно-ориентированного обеспечения автоматизации проектирования [Текст] / Фортинский Ю.К. // Автоматизация и современные технологии. – 2010. № 4. - С. 16-20.

26. Фортинский, Ю.К. Моделирование тепловых и термомеханических эффектов в элементах микросхем для построения бортовой аппаратуры управления летательных аппаратов [Текст] / Фортинский Ю.К. // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С. П. Королева. – 20010. № 2. - С. 17-21.

27. Фортинский, Ю.К. Моделирование ионизационных эффектов в элементах микросхем за счет влияния радиации [Текст] / Фортинский Ю.К. // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С. П. Королева. – 20010. № 3. - С. 47-52.

28. Фортинский, Ю.К. Средства автоматизации управления и проектирования в электронной промышленности [Текст] / Фортинский Ю.К. // Программные продукты и системы. – 2009. №1(85). - С. 17-20.

29. Фортинский, Ю.К. Подсистема учета влияния одиночных событий на характеристики микросхем [Текст] / Фортинский Ю.К. // Программные продукты и системы. – 2010. № 2(86). - С. 137-141.

30. Фортинский, Ю.К. Прогнозирование реакции СБИС к статическим радиационным воздействиям [Текст] / Фортинский Ю.К. // Системы управления и информационные технологии. – 2008. № 4.1(34). - С. 203-206.

31. Фортинский, Ю.К. Моделирование влияния одиночных тяжелых заряженных частиц космического пространства на параметры элементов микросхем [Текст] / Фортинский Ю.К. // Системы управления и информационные технологии. – 2009. № 1.2(35). - С. 296-300.

монографии

32. Фортинский, Ю. К. Информационная система управления кремниевой мастерской [Текст] / Ю. К. Фортинский, В. Е. Межов, Ю. С. Сербулов; Воронеж. гос. ун-т. – Воронеж, 2006. – 170 с.

33. Потапов, И.П. Автоматизация проектирования комплементарных микросхем с учетом одиночных событий [Текст] / И. П. Потапов, В. М. Антимиров, Ю. К. Фортинский, К. И. Таперо; Воронеж. гос. ун-т. – Воронеж, 2007. – 121 с.

34. Куцько, П.П. Информационная система координационного управления электронной промышленностью [Текст] /П. П. Куцько, Ю. К. Фортинский, В. М. Антимиров; Воронеж. гос. ун-т. – Воронеж, 2007. – 143 с.

35. Кузьмин, А.В. Система автоматизации проведения конкурсов и аудита выполнения специальных проектов создания микросхем двойного применения [Текст] /А. В. Кузьмин, Ю. К. Фортинский, В. М. Антимиров; Воронеж. гос. ун-т. – Воронеж, 2008. – 137 с.

36. Фортинский, Ю. К. Автоматизация управления и проектирования в электронной промышленности [Текст] / Ю. К. Фортинский, В. Е Межов, В. К. Зольников, П. П. Куцько; Воронеж. гос. ун-т. – Воронеж, 2008. – 275 с.

37. Ачкасов, В.Н. Разработка и применение информационных технологий в электронной промышленности [Текст] / В.Н. Ачкасов, И.Я. Львович, Ю. К. Фортинский; Воронеж. го. ун-т. – Воронеж, 2008. – 282 с.

38. Редкозубов, С.А. Управление формированием и выполнением программ создания специализированных микросхем [Текст] / С.А. Редкозубов, В.М. Антимиров, Ю.К. Фортинский, П.П. Куцько; Воронеж. гос. ун-та. – Воронеж, 2010. - 243с.

статьи и материалы конференций

39. Фортинский, Ю.К. Современная методология автоматизации проектирования и производства СБИС двойного назначения [Текст] / Ю.К. Фортинский // Информационные технологии (ИТ-2005): сб. науч. тр. россий. кон. / Научная книга.- Воронеж, 2005.- С. 180-181.

40. Фортинский, Ю.К. Технология формирования и разработка единой распределенной информационной среды управления сетью дизайн центров и кремниевых мастерских. [Текст] / Ю.К. Фортинский // Проблемы регионального управления, экономики, права и иновационных процессов в образовании: сб. мат. тр. IV междун. науч.-практ. конф./ Таганр. инст. упр. и права.- Таганрог, 2005.- С. 59-65.

41. Фортинский, Ю.К. Новые технологии и организация работ разработки отечественной элементной базы [Текст] / Ю.К.Фортинский // Моделирование систем и информационные технологии: межвуз. сб. науч. тр. / Научная книга. – Воронеж, 2005. – Вып. 2.- С. 170-172 .

42. Фортинский, Ю.К. Методика проектирования базовых элементов БИС двойного назначения [Текст] / Ю.К.Фортинский // Управление в социальных и экономических системах: сб. науч. тр. / Ворон. гос. техн. ун-та.- Воронеж, 2005. – С. 17-23.

43. Машевич, П.Р. Методология проектирования микроэлектронных компонентов [Текст] / П.Р.Машевич, Ю.К.Фортинский // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: межвуз. сб. науч. тр. / Воронеж. гос. лесот. акад.- Воронеж, 2005. – Вып. Х.- С. 148-150.

44. Ачкасов, В.Н. Обоснование структуры АРМ проектирования базовых элементов микросхем двойного назначения [Текст] / В.Н.Ачкасов, П.Р.Машевич, Ю.К.Фортинский, В.Е.Межов // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: межвуз. сб. науч. тр. / Воронеж. гос. лесот. акад.- Воронеж, 2005. – Вып. Х.- С. 215-216.

45. Ачкасов, В.Н. Подсистема автоматизации проектирования радиационно-стойкой элементной базы и унифицированных модулей вычислительных комплексов бортовых систем управления [Текст] / В.Н. Ачкасов, В.М. Антимиров, П.Р. Машевич, Ю.К. Фортинский // Интеллектуальные информационные системы: сб. науч. тр. росс. конф./ Воронеж. гос. техн. ун-та. – Воронеж, 2005. – С. 27-35.

46. Антимиров, В.М. Дизайн центры автоматизации проектирования вычислительных комплексов двойного назначения [Текст] / В.М., Антимиров, В.Н. Ачкасов, П.Р. Машевич, Ю.К. Фортинский // «Математические метод в технике и технологии – «ММТТ-18»: сб. науч. тр. межд. конф. / Казанский гос. технол. ун-та. – Казань, 2005.- С. 19-23.

47. Черкасов, О.Н. Декомпозиция задач принятия решений в информационной среде управления предприятием [Текст] / Г.Е. Ковалев, Ю.К. Фортинский // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: сб. науч. тр. росс. конф. / Воронеж. гос. техн. ун-та. – Воронеж, 2005. – С. 49-52.

48. Машевич, П.Р.. Задачи создания отечественной промышленной технологии автоматизации проектирования СБИС [Текст] / П.Р. Машевич, Ю.К Фортинский, В.Н., Ачкасов В.Н. // Кибернетика и технологии 21века: сб. науч. тр. межд. конф. / Научная книга. – Воронеж, 2005.- С. 23-30.

49. Фортинский, Ю.К. Структурная модель управления уровнями проектов кремниевой мастерской [Текст] / Ю.К.Фортинский, Ю.С. Сербулов // Моделирование систем и информационные технологии: межвуз. сб. науч. тр. / Научная книга. – Воронеж, 2006.– Вып. 1.- С. 153-155.

50. Фортинский, Ю.К. Структура инструментальных средств управления кремниевой мастерской [Текст] / Ю.К.Фортинский // Информационные технологии и системы: сб. науч. тр. / Ворон. гос. технол. акад.- Воронеж, 2006. – Вып. 1.- С. 23-28.

51. Фортинский, Ю.К. Операционно-ситуационное моделирование систем управления проектами кремниевой мастерской [Текст] / Ю.К. Фортинский, Ю.С. Сербулов // Высокие технологии в технике, медицине и образовании: межвуз. сб. науч. тр. – Ворон. гос. техн. ун-та.- Воронеж, 2006.- С. 67-73.

52. Фортинский, Ю.К. Моделирование системы управления кремниевой мастерской [Текст] / Ю.К.Фортинский, Ю.С. Сербулов // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления лесного комплекса: межвуз. сб. науч. тр. / Воронеж. гос. лесот. акад.- Воронеж, 2006. – Вып. 11.- С. 49-54.

53. Фортинский, Ю.К. Целевые задачи кремниевой мастерской и метод автоматизации их решения [Текст] / Ю.К.Фортинский // Управление в социальных и экономических системах: сб. науч. тр. / Ворон. гос. техн. ун-та.- Воронеж, 2006. – С. 18-23.

54. Фортинский, Ю.К. Метод моделирования системы управления кремниевой мастерской [Текст] / Ю.К. Фортинский, Ю.С. Сербулов // Информационные технологии и системы: сб. науч. тр. / Ворон. гос. технол. акад.- Воронеж, 2006. – Вып. 1.- С. 78-83.

55. Фортинский, Ю.К. Методология автоматизации проектирования и производства СБИС двойного назначения [Текст] / Ю.К. Фортинский // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах проектирования: межвуз. сб. науч. тр. – Ворон. гос. техн. ун-та.- Воронеж. 2005. – С. 87-93.

56. Фортинский, Ю.К. Автоматизация проектирования и производства СБИС двойного назначения [Текст] / Ю.К. Фортинский //Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах проектирования: межвуз. сб. науч. тр. – Ворон. гос. техн. ун-та.- Воронеж, 2006. – С. 55-59.

57. Фортинский, Ю.К. Информационно-логическая модель этапа выбора ресурсов [Текст] / Ю.К. Фортинский, Ю.С. Сербулов // Высокие технологии в технике, медицине и образовании: межвуз. сб. науч. тр. / Ворон. гос. технол. акад.- Воронеж, 2006. – С. 64-69.

58. Фортинский, Ю.К. Разработка информационно-логических моделей операционного анализа организационного управления кремниевой мастерской [Текст] / Ю.К. Фортинский, Ю.С. Сербулов// Математические метод в технике и технологии – «ММТТ-19»: сб. науч. тр. межд. конф. / Наука. – Воронеж, 2006.- С. 56-61.

59. Ачкасов, В.Н. Проектирование радиационно-стойких БИС [Текст] / В.Н. Ачкасов, В.К. Зольников, Ю.К. Фортинский // Радиационная стойкость электронных систем. «Стойкость - 2005»: матер. научн. тр. российск. конф. / МИФИ.– Москва.– 2005.– С. 13 – 14.

60. Фортинский, Ю.К Оптимизация изготовления пластин СБИС [Текст] / Ю.К. Фортинский, Ю.С. Сербулов // Теория конфликтов и ее приложение: матер. 4 – й Всеросс. науч.-технич. конф., Часть 2 / Научная книга. – Воронеж, 2006. – Вып. Х.- С. 223-229.

61. Фортинский, Ю.К. Общая структура информационного обеспечения подсистемы управления предприятиями электронной промышленности.[Текст] / Ю.К. Фортинский /Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: сб. науч. тр. росс. конф. / Воронеж. гос. техн. ун-та. – Воронеж, 2007. – С. 28-30.

62. Фортинский, Ю.К. Операционно-ситуационное моделирование управления предприятиями электронной промышленности [Текст] / Ю.К. Фортинский, П.П. Куцько, А.В. Кузьмин // Информационные технологии моделирования и управления: межвуз. сб. науч. тр. / Научная книга. – Воронеж, 2007.– Вып. 3(37).- С. 386-392.

63. Фортинский, Ю.К. Автоматизация проектирования и производства СБИС двойного назначения [Текст] / Ю.К. Фортинский, П.П. Куцько // Информационные технологии (ИТ-2007): сб. науч. тр. россий. кон. / Научная книга.- Воронеж, 2007.- С. 29-34.

64. Кузьмин, А.В. Структурная модель управления организационными уровнями базовых предприятий микроэлектроники [Текст] / А.В. Кузьмин, Ю.К. Фортинский, П.П. Куцько // Информационные технологии моделирования и управления: межвуз. сб. науч. тр. / Научная книга. – Воронеж, 2007.– Вып. 2(36).- С. 267-270.

65. Фортинский, Ю.К. Задачи развития отечественной электронной промышленности [Текст] / Ю.К. Фортинский, П.П Куцько, А.В. Кузьмин // Интеллектуальные информационные системы: сб. науч. тр. россий. конф. / Ворон. гос. техн. ун-та.- Воронеж, 2007. – С. 61-66.

66. Фортинский, Ю.К. Аудит специальных проектов в электронной промышленности [Текст] / Ю.К. Фортинский // Информационные технологии моделирования и управления: межвуз. сб. научн. тр. / Научная книга.- Воронеж, 2009.- С. 65-69.

67. Фортинский, Ю.К. Технические средства системы управления и автоматизации проектирования в электронной промышленности [Текст] / Ю.К. Фортинский// Теория конфликтов и ее приложение: матер. 6 – й Всеросс. науч.-технич. конф., Часть Х / Научная книга. – Воронеж, 2008.- С. 67-72

68. Фортинский, Ю.К. Программные средства системы управления и автоматизации проектирования в электронной промышленности [Текст] / Ю.К. Фортинский // Моделирование систем и процессов: науч. тех. журнал / Воронеж. гос. ун-та.- Воронеж, 2009. – С. 9-12.

69. Фортинский, Ю.К. Учет влияния одиночных событий на характеристики микросхем [Текст] / Ю.К. Фортинский// Интеллектуальные информационные системы: сб. науч. тр. россий. конф. / Воронеж. гос. ун-та.- Воронеж, 2010.- С. 62-67.

70. Фортинский, Ю.К. Средства поиска информации на запросы пользователей и ее структуризации. [Текст] / Ю.К.Фортинский // Моделирование систем и процессов: науч. тех. журнал / Воронеж. гос. ун-та.- Воронеж, 2010. – Вып 2.- С. 11-17.

71. Фортинский, Ю.К. Создание библиотеки типовых элементов, СФ блоков, разработка и производство на их основе радиационно-стойких микросхем двойного назначения [Текст] / Ю.К.Фортинский // Информационные технологии моделирования и управления: межвуз. сб. научн. тр. / Научная книга.- Воронеж, 2009.- Вып № 3.5(43).- С. 25-31.

72. Фортинский, Ю.К. Автоматизация проектирования радиационно-стойких микросхем [Текст] / Ю.К. Фортинский // Стойкость - 2009: сб. науч. тр. росс. конф. / СПЕЛС. – М., 2009.- С. 59-65.

73. Фортинский, Ю.К. Модель деградации параметров СБИС к статическим радиационным излучениям [Текст] / Ю.К. Фортинский // Информационные технологии моделирования и управления: межвуз. сб. науч. тр. / Научная книга. – Воронеж, 2009.– Вып. 1(53).- С. 87-92.

74. Фортинский, Ю.К. Влияние одиночных тяжелых заряженных частиц космического пространства на параметры элементов микросхем. [Текст] / Ю.К. Фортинский // Моделирование систем и процессов: науч. тех. журнал / Воронеж. гос. ун-та.- Воронеж, 2009. – Вып. 1, 2.- С. 87 - 95.

75. Фортинский, Ю.К. Технические средства системы управления и автоматизация проектирования в электронной промышленности [Текст] / Фортинский, Ю.К.// Вестник Воронежского института высоких технологий: научн. журнал.– Воронеж. Воронежский институт высоких технологий. – 2009. – № 5.- С. 204 - 207.

Просим Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписями, заверенными гербовой печатью, направлять по адресу 394613, г.Воронеж, Тимирязева, 8, ВГЛТА, ученому секретарю. Тел / Факс (4732)-53-72-40.

Фортинский Юрий Кирович


УПРАВЛЕНИЕ РАЗРАБОТКОЙ И ПРОИЗВОДСТВОМ

МИКРОСХЕМ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ДВОЙНОГО ПРИМЕНЕНИЯ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Подп. в печать 16.8.2010г. Формат 60*841/18. Обьем 2 п.л. Заказ № 732        
Тираж 100 УОП ВГЛТА, 394613, г.Воронеж, Тимирязева, 8.







© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.