АРАН. Фонд 2200.

В составе фонда: Устав (1992, 1998), приказы по основной деятельности Института (1986-2012); протоколы заседаний ученого совета и приложения к протоколам (1986-2012); протоколы и стенограммы заседаний диссертационного совета, отчеты о работе диссертационного совета (1986-2012); годовые планы и отчеты о научно-организационной деятельности Института (1986-1998); регистрационные и информационные карты научно-исследовательских работ (1986-2012); акты приема законченных научно-исследовательских работ Института (1986-2012); статистические отчеты; штатное расписание, сметы расходов, бухгалтерские отчеты (1986-2012); протоколы общих собраний (научного коллектива) сотрудников Института (1986-2012);

протоколы заседаний, сметы и отчеты Профкома (1988-2012).

Научные отчеты за 1988-2012 гг. по основным направлениям в области естественных наук: разработка методологии построения и практическое создание интеллектуальной системы автоматизированного проектирования радиоэлектронной аппаратуры и сверхбольших интегральных схем на базе современных средств вычислительной техники и ориентированной на реализацию автоматического синтеза микроэлектронной аппаратуры с широким использованием специализированных сверхбольших интегральных схем; разработка формализованных методов выбора оптимальных систем команд и новых архитектур микропроцессорных наборов сверхбольших интегральных схем для перспективных вычислительных систем; исследование и разработка методов математического моделирования новых полупроводниковых структур элементов сверхбольших интегральных схем с использованием новейших средств электрофизических измерений с целью выбора оптимальных режимов их использования, оптимизации физико-топологических решений и синтеза новых структур. Планы и отчеты по научно-исследовательским работам Института (1988-2012).

Научно-исследовательский институт систем автоматизированного проектирования радиоэлектронной аппаратуры

и сверхбольших интегральных схем (НИИСАП РАН)

1986-1991 – Научно- исследовательский институт систем автоматизированного проектирования радиоэлектронной аппаратуры и сверхбольших интегральных схем (НИИСАП) Академии наук СССР (АН СССР)

1991-1998 – Научно-исследовательский институт систем автоматизированного проектирования радиоэлектронной аппаратуры и сверхбольших интегральных схем (НИИСАП) Российской академии наук (РАН)

1998 – Институт проблем проектирования в микроэлектронике (ИППМ) Российской академии наук (РАН)

Входил в состав Отделения информатики, вычислительной техники и автоматизации в 1986-2007;

с 2007 – в составе Отделения нанотехнологий и информационных технологий

В середине 1980-х годов руководством СССР было принято решение о расширении и усилении исследований в области информатики и вычислительной техники в рамках Академии наук СССР. Научно-исследовательский институт систем автоматизированного проектирования радиоэлектронной аппаратуры и сверхбольших интегральных схем создан постановлением Президиума Академии наук СССР от 1 октября 1986 г., на основании постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 22 мая 1986 г., посвященного созданию в городе Зеленограде крупного межведомственного «Центра информатики и электроники» (ЦИЭ). В состав ЦИЭ должны были войти 12 крупных НИИ и заводов пяти министерств и ведомств и, в том числе, НИИСАП от Академии наук. Инициатива включения в состав ЦИЭ двух академических институтов (НИИСАП и НИИ системных исследований) с целью обеспечения тесного взаимодействия и взаимовлияния фундаментальной и отраслевой наук принадлежала тогдашнему вице-президенту АН СССР академику Е.П. Велихову, академикам К.А. Валиеву и Б.Н. Наумову.

Предполагалось, что в отличие от ранее созданного (в 1962 году) НПО «Научный центр», который подчинялся Министерству электронной промышленности, новый центр должен был стать межведомственным с последующим выходом на международный уровень в рамках СЭВ. Основной задачей ЦИЭ являлось обеспечение превосходства СССР в области компьютерных технологий путем организации разработок и производства перспективной компьютерной техники на базе новейших микроэлектронных технологий, при этом перед НИИСАП ставилась задача разработки перспективных САПР микроэлектронной аппаратуры. В обеспечение выполнения этой задачи Постановлением предусматривалось строительство для НИИСАП здания площадью 5000 кв. метров с собственной лабораторно-экспериментальной базой и компьютерным центром. Плановая численность института предусматривалась 300 человек.

НИИСАП в системе АН СССР входил в Отделение информатики, вычислительной техники и автоматизации.

Постановлением Президиума Академии наук СССР о создании института на него был возложен ряд очень серьезных задач, среди которых были: разработка методологии построения и практическое создание интеллектуальной САПР радиоэлектронной аппаратуры и сверхбольших интегральных схем на базе современных средств вычислительной техники и ориентированной на реализацию автоматического синтеза микроэлектронной аппаратуры с широким использованием специализированных сверхбольших интегральных схем; разработка формализованных методов выбора оптимальных систем команд и новых архитектур микропроцессорных наборов сверхбольших интегральных схем для перспективных вычислительных систем; исследование и разработка методов математического моделирования новых полупроводниковых структур элементов сверхбольших интегральных схем с использованием новейших средств электрофизических измерений с целью выбора оптимальных режимов их использования, оптимизации физико-топологических решений и синтеза новых структур; проектирование и изготовление уникальных образцов специализированных сверхбольших интегральных схем повышенной сложности.

После распада СССР (26 декабря 1991 г.) финансирование строительства ЦИЭ было прекращено, поэтому НИИСАП не получил запланированного здания и материально-технического обеспечения. ЦИЭ не был создан, поэтому часть задач, ставившихся перед НИИСАП в части обеспечения деятельности ЦИЭ, потеряла смысл. После прекращения деятельности Совета Экономической Взаимопомощи, задача по координации работ в рамках этой организации также стала ненужной.

Важной вехой в истории института стало проведение в 1991-1994 годах серии международных конференций "Russian Workshop", из которых особо следует отметить семинар 1991 года в Ленинграде, на котором присутствовал весь цвет мировой "САПРовской" науки. Всего было организовано и проведено четыре международных семинара серии "Russian Workshop", ставших ежегодными, и посвященных комплексным проблемам САПР СБИС (1991 - в Ленинграде, в 1992 - 1994 гг. в Москве). Спонсорами этих семинаров были: РАН, Комиссия европейских сообществ, IFIP, ACM SIGDA и др.

Семинары "Russian Workshop" вызвали большой интерес у ведущих зарубежных ученых. Они показали возможность и необходимость проведения более крупных европейских международных форумов по комплексным проблемам САПР в ранге международных конференций (до тех пор в мире был только один такой форум - конференция DAC, проводимая в США). Европейской ассоциацией по проектированию и автоматизации (EDAA) было решено организовать конференцию по проблемам САПР в Европе, названной EuroDAC, при спонсорской поддержке IEEE, CEPIS, IFIP, ESCI и др. Благодаря успеху в проведения "Russian Workshop", ИППМ РАН (НИИСАПРАН) был приглашен в состав спонсоров EuroDAC от Российской академии наук, а директор ИППМ РАН Стемпковский А.Л. - в состав Правления новой конференции.

Дальнейшая интеграция европейских конференций привела к слиянию с 1998 г. конференций EuroDAC, EuroVHDL, EDAC, ETC и EuroASIC в единый общеевропейский форум, включающий в себя: конференцию, выставку, презентации фирм-разработчиков коммерческих САПР, лекции ведущих профессоров, заседания международных организаций и т.д. Этот форум получил название DATE (Design, Automation and Test in Europe), где ИППМ РАН (НИИСАПРАН) сохранил свое высокое положение.

30 июня 1997 г. вышло постановление Бюро Отделения информатики, вычислительной техники и автоматизации РАН, которым, в рамках общего направления исследований в области фундаментальных проблем построения систем автоматизации, математических методов исследования сложных управляющих систем и процессов, за НИИСАПРАН были закреплены следующие направления фундаментальных научных исследований: теоретические исследования фундаментальных проблем построения систем автоматизации проектирования интегральных схем высокой сложности; теоретические и прикладные исследования методов концептуального проектирования, структурного синтеза, анализа и оптимизации сложных микроэлектронных систем; исследование и разработка методологий и стилей проектирования интегральных схем высокой сложности.

Утвержденные основные направления фундаментальных исследований института достаточно полно отражали ключевые проблемы состояния автоматизации проектирования в мире и соответствовали главным направлениям исследований ведущих зарубежных научных центров и фирм.

В апреле 1998 г. НИИСАП был переименован Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН (ИППМ РАН).

Опыт работы ИППМ РАН в новых экономических условиях показал, что институту целесообразно концентрироваться на решении ключевых наукоемких проблемах автоматизации проектирования в электронике. Это позволяет институту занять достойное место в мировом научном сообществе, обеспечивает участие в крупных Российских и международных программах, а также дает возможность получить заказы на перспективные научные исследования и разработки.

Основные направления деятельности института в современных условиях: системы автоматизации, математические модели и методы исследования сложных систем и процессов в микро- и наноэлектронике; теоретические исследования фундаментальных проблем построения систем автоматизации проектирования интегральных схем высокой сложности; теоретические и прикладные исследования методов и алгоритмов структурного синтеза, анализа и оптимизации сложных микро- и наноэлектронных систем; исследование и разработка методологий проектирования интегральных схем высокой сложности; исследование и разработка высокопроизводительных микроэлектронных вычислительных систем; проектирование перспективных устройств и интегральных схем микро- и наноэлектроники.

В структуру института входят Отдел аспирантуры, Диссертационный совет (докторский диссертационный совет, по специальностям 05.13.05.и 05.13.12.), Ученый совет, Сектор системного математического обеспечения и отделы:

1. Отдел проблем автоматизации проектирования, в составе - Сектор автоматизации функционально-алгоритмического проектирования; Сектор автоматизации логического проектирования; Сектор автоматизации схемотехнического проектирования; Сектор автоматизации топологического проектирования

2. Отдел методологии проектирования микроэлектронных систем, в составе - Сектор методологии проектирования цифровых интегральных схем; Сектор методологии проектирования аналоговых интегральных схем; Сектор методологии проектирования фоточувствительных интегральных схем.

3. Отдел высокопроизводительных микроэлектронных вычислительных систем, в составе - Сектор архитектур высокопроизводительных вычислительных систем; Сектор теоретических основ высокопроизводительных вычислительных процедур; Сектор интегрированных микросистем

Первым директором института (1986-1989) был Борис Васильевич Баталов (1938-1989), член-корреспондент АН СССР, д.т.н., профессор, лауреат Государственной премии СССР. С 1989 по 1992 гг. обязанности директора института исполнял академик РАН, д.ф.-м.н., профессор, лауреат Ленинской премии, Государственной премии РФ по науке, Государственной премии Азербайджана, Валиев Камиль Ахметович (1931-2010). С 1992 г. по настоящее время институтом руководит академик РАН, д.т.н., профессор, лауреат Государственной премии РФ Стемпковский Александр Леонидович.

Наряду с фундаментальными исследованиями, ученые и специалисты Института осуществляют прикладные разработки как по планам РАН, так и по контрактам с Министерствами и ведомствами нашей страны, российскими и зарубежными фирмами. Институт успешно решает не только фундаментальные и прикладные научные проблемы, но и выступает координатором крупномасштабных научно-технических проектов ОНИТ РАН. Институт является организатором Всероссийской научно-технической конференции "Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем". В Институте имеется аспирантура, действует совет по присуждению степеней доктора и кандидата наук.

Среди важнейших результатов работы института, следующие:

1. Анализ радиотехнических схем

Разработан эффективный вычислительный метод исследования устойчивости установившегося периодического режима для нелинейных радиотехнических схем высокого порядка. Предложена новая вычислительная модель для расчета фазового шума автогенераторных. Предложен метод повышения эффективности моделирования кольцевых автогенераторов с идентичными каскадами. Предложен новый подход к анализу режима синхронизации автогенераторных схем. Предложена концепция событийного моделирования для многоскоростного интегрирования в численном анализе СБИС на базе вычислительных критериев события..

2. Формирование макромоделей для межсоединений СБИС

Предложен новый метод формирования макромодели для межсоединений СБИС, позволяющий определять порядок макромодели по заданной точности, что дает возможность в среднем вдвое снизить порядок макромодели по сравнению с моделью, полученной традиционными методами Крыловских подпространств.

3. Методы анализа и оптимизации цифровых СБИС

Разработаны эффективные модели для анализа и оптимизации СБИС. Разработан новый метод характеризации моделей стандартных цифровых вентилей для логико-временного анализа цифровых КМОП СБИС с учетом деградации пороговых напряжений транзисторов для технологий с размерами транзисторов в нанометровом диапазоне. Разработаны новые методы анализа помехоустойчивых нанометровых цифровых схем. Разработаны и исследованы методы анализа помех, являющихся результатом емкостных связей между проводниками и приводящих к заметному изменению быстродействия и логики работы схемы.

4. Модели и алгоритмы работы навигационных микросистем

Разработаны модели и алгоритмы проектирования миниатюрных интегрированных навигационных систем (ИНС) на основе распределенного множества полупроводниковых сенсоров и спутниковых GPS\Глонасс приемников. Предложены структура и компоненты среды проектирования и моделирования ИНС. Разработаны новые модели и алгоритмы разрешения фазовых неопределенностей для одночастотных GPS\ГЛОНАСС приемников.

5. Библиотеки цифровых блоков

Разработана библиотека базовых блоков для создания БиКМОП интегральных радиочастотных схем (РЧ-схем), обеспечивающих проектирование радиоприемных устройств, работающих в метровом и дециметровом диапазонах волн, при максимальной частоте принимаемого сигнала до 1 ГГц.

6. Фоточувствительные элементы

Разработаны элементы КМОП-ФД СБИС. Разработан метод проектирования фотодиода и его математическая модель. Разработан новый метод моделирования выходного сигнала фотоприемной матрицы (ФМ).

7. Модулярная арифметика

Разработаны новые методы эффективной реализации вычислительных процедур модулярной арифметики, позволяющие создавать высоконадежные микроэлектронные цифровые вычислительные устройства конкурирующие по аппаратным затратам с устройствами на базе традиционной арифметики и существенно (до двух и более раз) превосходящие их по быстродействию.

8. Параллельные потоковые вычислительные системы

Разработана новая архитектура и система команд параллельной потоковой вычислительной системы. Предложена высокоуровневая абстракция модели, реализуемой в рамках ППВС. Разработаны алгоритмы анализа последовательных программ, которые позволяют выявлять и описывать потоковые зависимости. Создан метод и разработан алгоритм визуализации в динамическом режиме процесса прохождения задачи. Проведено дальнейшее развитие средств получения и обработки статистической информации по отдельным узлам и системе в целом, а также отображения этой информации в графическом виде. Показаны возможности, предоставляемые для исследований прохождения программ на поведенческой модели параллельной потоковой вычислительной системы. Оптимизирован программный код моделирующего комплекса.

9. Магнитные пленочные элементы

Разработаны конфигурации устойчивых доменных структур в магнитных пленочных элементах с одноосной анизотропией. Разработаны новые конфигурации и рассчитаны характеристики переключаемых ячеек магнитооптического транспаранта для параллельных вычислительных операций в потоке поляризованных световых импульсов.