FPGA *

Году в 1993 мой приятель микрософтовец Лев Белов при встрече с безумными глазами произнес «Ты понимаешь, что это все! Window NT спортировали на Альфу! Все, архитектура x86 с Интелом закончилась!»

И вот архитектура DEC Alpha вновь возникла в моем дискусе в диалогах на линкдине пару дней назад. Инженер по имени Александр Кушнеров высказал утверждение, что на Альфе не получилось или было принцииально невозможно достичь низкого энергопотребления.

Тезис про «принципиально невозможно» мне кажется сомнительным. Поэтому я высказал вот какие соображения:

В данной статье я постараюсь описать процесс создания кастомного образа Linux на Zynq UltraScale+ MPSoCс. Каждый необходимый компонент будет собран отдельно с использованием соответствующих утилит. Статья разбита на разделы, которые шаг за шагом знакомят вас с процессом сборки и запуска системы на данной платформе.

Получить опыт работы в сложной инженерной специальности сегодня проще, чем когда-либо. Герои этого материала — студенты и недавние выпускники технических вузов, которые прошли летнюю стажировку Импульс от YADRO в 2023 году и остались работать в компании. Ребята решают реальные задачи: разрабатывают внутренние сервисы, тестируют системы хранения данных и отвечают за работу платформы виртуализации.

Мы поговорили с молодыми инженерами о работе, которую они делают каждый день, о полученном опыте и о том, почему они решили продолжить карьеру именно в YADRO. 

Хотите так же? Заполняйте заявку на «Импульс»-2024 и проходите интервью. 

Для программирования FPGA нужна среда проектирования. Например, при использовании микросхем ПЛИС Altera/Intel мы используем САПР Intel Quartus Prime Software. Возможно, основная ценность технологии ПЛИС даже не сами микросхемы, а программное обеспечение, которое позволяет разместить Verilog HDL / VHDL проект по логическим блокам и развести связи между ними используя заданные временные ограничения.

Возможно ли использование open source инструментов для FPGA проектирования?

Я расскажу о своем опыте использования Yosys oss-cad-suite для платы Марсоход3GW-2 на базе ПЛИС китайской компании Gowin GW1NR-LV9QN88PC6/I5. Фото платы показано выше в начале статьи.

А давайте возьмём простейший процессор и напишем его эмулятор на Python. Будем кормить его бинарниками и дебажить.

Статья для тех, кто всегда хотел разобраться в машинном коде, но боялся начать.

На просторах интернета есть несколько статей об алгоритме получения хеш-функции Стрибог (ГОСТ 34.11-2012), в том числе и на Хабре. Однако везде в качестве примера приводится реализация на языках программирования C, C#, Python и других. То есть идет последовательное выполнение операций алгоритма. В данной статье я хочу затронуть аппаратную реализацию на языке System Verilog, уделить внимание распараллеливанию вычислений и описанию интерфейсов модулей. Для начала кратко рассмотрим теорию.

Бывший посол США в России Майкл Макфол уже пару лет занимается санкциями против России, в том числе в микроэлектронике. Это происходит в рамках так называемой «Группы Ермака‑Макфола».

Документы группы пишут гуманитарии, например они путают Xilinx и Zilog, или «поправляют» слово ARM на слово ARMY, а также считают, что Zynq — процессор, а не гетерогенная система на кристалле с FPGA.

Кстати, Макфол мог бы попросить технических коллег из Стенфорда это править — в Стенфорде крутая электроника, его ректором был Джон Хеннесси, создатель процессоров MIPS и соавтором двух самых известных учебников по компьютерной архитектуре в мире.

Но короче, в прошлую пятницу Макфол устроил созвон в Zoom для платных подписчиков его блога на substack, я к этому созвону присоединился и задал ему такой вопрос:

Это вторая и заключительная часть большой статьи. Ознакомиться с первой частью можно по ссылке.

Основная прелесть использования ПЛИС, на мой взгляд, состоит в том, что разработка аппаратуры превращается в программирование со всеми его свойствами: написание и отладка кода как текста на специализированных языках описания аппаратуры (HDL); код распространяется в виде параметризованных модулей (IP-блоков), что позволяет его легко переиспользовать в других проектах; распределенная разработка обширным коллективом разработчиков с системой контроля версий, такой же, как у программистов (Git); и, как и в программировании, ничтожно низкая стоимость ошибки.

Последнее очень важно, так как если при разработке устройства классическим методом разработчик несет вполне существенные затраты на сборку и производство изделия, и любая схемотехническая ошибка или ошибка трассировки печатной платы — это всегда выход на очередную итерацию и попадание на деньги, то при работе с ПЛИС ошибки ничтожны по своей стоимости и легко устранимы. И даже если в серийном изделии обнаруживается ошибка, то её во многих случаях можно устранить очередным апгрейдом прошивки «в поле» без замены изделия. Короче, с приходом ПЛИС разработка цифровой аппаратуры все больше и больше выглядит как программирование, а это, помимо всего прочего, существенно понижает порог вхождения в тему, и все больше программистов становятся разработчиками «железа». А новые люди, в свою очередь, приносят с собой в индустрию новые подходы и принципы.

В этой статье я хочу поделиться своим небольшим опытом «программирования» микросхем ПЛИС и тем, как я постепенно погружался в тему ПЛИСоводства. Изначально я собирался написать небольшую заметку про открытый тулчейн для синтеза Yosys. Потом — про язык SpinalHDL и синтезируемое микропроцессорное ядро VexRiscv, на нём написанное. Потом — про замену микроконтроллеров микросхемами ПЛИС на примере моей отладочной платы «Карно». Но в процессе я погрузился в историю появления Hardware Description Languages (HDL), и когда я начал писать, Остапа, как это часто бывает, понесло... В общем, получилось то, что получилось.

Основная прелесть использования ПЛИС, на мой взгляд, состоит в том, что разработка аппаратуры превращается в программирование со всеми его свойствами: написание и отладка кода как текста на специализированных языках описания аппаратуры (HDL); код распространяется в виде параметризованных модулей (IP-блоков), что позволяет его легко переиспользовать в других проектах; распределенная разработка обширным коллективом разработчиков с системой контроля версий, такой же, как у программистов (Git); и, как и в программировании, ничтожно низкая стоимость ошибки.

Последнее очень важно, так как если при разработке устройства классическим методом разработчик несет вполне существенные затраты на сборку и производство изделия, и любая схемотехническая ошибка или ошибка трассировки печатной платы — это всегда выход на очередную итерацию и попадание на деньги, то при работе с ПЛИС ошибки ничтожны по своей стоимости и легко устранимы. И даже если в серийном изделии обнаруживается ошибка, то её во многих случаях можно устранить очередным апгрейдом прошивки «в поле» без замены изделия. Короче, с приходом ПЛИС разработка цифровой аппаратуры все больше и больше выглядит как программирование, а это, помимо всего прочего, существенно понижает порог вхождения в тему, и все больше программистов становятся разработчиками «железа». А новые люди, в свою очередь, приносят с собой в индустрию новые подходы и принципы.

В этой статье я хочу поделиться своим небольшим опытом «программирования» микросхем ПЛИС и тем, как я постепенно погружался в тему ПЛИСоводства. Изначально я собирался написать небольшую заметку про открытый тулчейн для синтеза Yosys. Потом — про язык SpinalHDL и синтезируемое микропроцессорное ядро VexRiscv, на нём написанное. Потом — про замену микроконтроллеров микросхемами ПЛИС на примере моей отладочной платы «Карно». Но в процессе я погрузился в историю появления Hardware Description Languages (HDL), и когда я начал писать, Остапа, как это часто бывает, понесло... В общем, получилось то, что получилось.

А еще эту статью можно рассматривать как глубокое погружение в то, что происходит вот на этом новогоднем видео.

Область разработки для ПЛИС, довольна консервативна и неповоротлива. Поскольку она узкоспециализирована, то новые инструменты и среды появляются редко, а старые инструменты имеют свои слабости в самой своей основе и перекладывать их на новые рельсы уже ни кто не будет. Посмотрим на новый язык и инструмент для ПЛИС разработчиков, который следует современным тенденциям разработки.

В software-разработке с автоматизацией обычно все неплохо: более-менее понятно, как настроить CI и автоматизировать отдельные этапы CI-конвейера. Есть множество готовых решений и практик. Но, когда речь заходит об автоматизации тестирования на «железе», появляется множество нюансов. Например, не всегда понятно как автоматизировать процессы, которые обычно делают люди, — банальную перезагрузку устройства в другом городе. Или другая особенность — целевые аппаратные ресурсы масштабируются не так хорошо, как софт, поэтому приходится придумывать свои подходы к распределению времени доступа к стенду для СI-конвейеров и инженеров.

Меня зовут Игорь Большевиков, я инженер по системному программированию систем на кристалле в YADRO В статье я расскажу о нашем опыте автоматизации процессов, связанных с разработкой на FPGA-стенде: удаленной загрузке плат, бронировании аппаратных ресурсов и решении вопросов по координации для распределенной команды. Я опишу ключевые этапы задачи без лишних технических деталей. Возможно, статья будет полезна тем, кто занимается или кому предстоит заняться автоматизацией работ с FPGA.

Привет, Хабр! 2 марта собираемся в Минске и онлайн на бесплатном митапе по FPGA, ASIC и RTL. Обсудим итеративную сборку проектов и имплементацию больших дизайнов на ПЛИС, подходы к верификации, а также систему бронирования и запуска тестов на сотнях стендов за раз.

В посте делимся программой митапа. Участие бесплатное, но нужно зарегистрироваться по ссылке.

"Но как провезти в чемодане баночку урановой руды в Москву из Сан-Франциско?" - спросил я у итальянца Габриэле Горла, которого встретил на выставке самоделкиных, Maker Faire в городе Вальехо (этот город интересен тем, что дважды был столицей штата Калифорния, один раз на неделю в 1852 году, а другой — в течение месяца в 1853, но впрочем пост наш не о нем).

Габриэле рассмеялся и подтвердил, что таможни, авиалинии и спецслужбы не очень дружелюбны к таким идеям. Сам он использовал баночку на выставке, чтобы показать работу счетчиков Гейгера собственного производства. Я прикрутил его счетчик к своей FPGA плате, чтобы показывать его на своих семинарах в России и Украине, и обсудил с Габриэле, как модифицировать мой дизайн, чтобы оценить энергию частиц по ширине получаемого импульса.

Только придя домой, я обнаружил, что Габриэле не просто самоделкин.

Превращаем простой пример распознавания нот из лабораторных работ Школы синтеза цифровых схем в Enterprise. Используем компилятор Rust для RISC-V микроконтроллера YRV-Plus.

Одной из проблем первых сезонов Школы цифрового синтеза является малое число поддерживаемых плат, на которых можно легко и быстро повторить упражнение.

Чтобы справиться с данной проблемой, группа энтузиастов, под руководством Юрия Панчула, добавила поддержку множества плат и нескольких toolchain’ов от различных производителей FPGA.

В данном туториале, посвященном работе с FPGA от компании Gowin, я расскажу про то, как установить GOWIN EDA, о доступных платах и перефирии к ним и про работу со скриптами сборки примеров.

Хотелось бы выделить два основных свойства внутренней памяти ПЛИС:

удобство использования (+)

ограниченное количество (-)

Вот со вторым приходится всегда бороться, особенно если есть необходимость буферизации каких-то данных в достаточном количестве.

В этой статье мы рассмотрим какая внутренняя память есть в ПЛИС фирмы Intel/Altera и возможные варианты оптимизации её использования.

Внутри каждого современного телефона несколько микросхем ASIC. Ими наполнены автомобили, стойки в центрах обработки данных, датчики «умного дома», и вообще все электронные устройства. Без чипов ASIC был бы невозможен быстрый интернет, трехмерные игры и ускорители машинного обучения. 

Микросхемы ASIC, их родственники FPGA и выросшие с ними технологии проектирования позволили закладывать сложные алгоритмы прямо в «железо». Они разрушили стереотип, что вычислительная система — это только процессор, память и программирование. В статье я расскажу, как развивались ASIC, какую роль в этом процессе сыграли FPGA и каким может быть «железо» будущего.