Робототехника, беспилотные автомобили, дроны, научные приборы, медицинская техника, пользовательские мобильные устройства, умные камеры видеонаблюдения и так далее. Компании Xilinx и Intel предлагают средства на основе FPGA для работы с глубокими нейросетями. Они позволяют получать прошивки FPGA, которые реализуют ту или иную сеть напрямую из фреймворков вроде Caffe и TensorFlow.

В 2002 году компания пригласила 14 сотрудников Mirantis для работы над проектами Cadence. В результате объединения специалистов Mirantis и инженеров Cadence была сформирована единая команда. В том же году компании Cadence, Mirantis и Московский институт электронной техники (МИЭТ) объявили о запуске трехлетней образовательной программы по подготовке магистров в МИЭТе.

При этом необходимо максимально переиспользовать уже существующий OpenCL-код, эффективно работающий на GPGPU. MVP – это построенный на программном ядре настраиваемый процессор с массовым параллелизмом. По своей сути, MVP является абстракцией, прослойкой между пользовательской программой и аппаратурой. Сначала программа преобразуется в конфигурацию для MVP, после чего сконфигурированный нужным образом процессор запускается на ПЛИС и реализует подходящую архитектуру этой микросхемы. Параллелизм в процессоре достигается за счет выделения необходимого числа вычислительных элементов ПЛИС под каждую команду. Применение MVP позволяет пользователю, не касаясь вопросов архитектуры ПЛИС, программировать под нее свою задачу.

Реализация нейронных сетей на FPGA

Шотландская компания Nallatech является одним из лидеров в области создания готовых вычислительных решений на основе ПЛИС. Она занимается разработкой системных плат и вычислительных модулей для персональных компьютеров, используя в качестве базы микросхемы компании Xilinx. Данные готовые решения применяются в оборонной промышленности для увеличения производительности.

Далее логически верифицированный код подается на вход программе-синтезатору. Она преобразует текстовое описание схемы в связанный список цифровых элементов из библиотеки, доступной для данного кристалла FPGA. В этом списке будут отображены такие элементы, как LUT, триггеры, и связи между ними. На этой стадии элементы пока никак не привязаны к конкретным аппаратным ресурсам.

Так, существует ряд вычислительных задач, которые одинаково хороши как для видеокарт, так и для FPGA. И вот для таких задач переносимые решения, утилизирующие как FPGA, так и GPGPU, уже могут быть разработаны в единой среде с использованием OpenCL C. Проведенный эксперимент показал, что создание переносимой библиотеки для разреженной линейной алгебры на OpenCL C хотя и возможно, но в текущих реалиях использование FPGA как целевой платформы не дает выигрыша в производительности.

Также компания MNB Technologies предлагает различные сервисы по разработке необходимой архитектуры для плат, ПЛИС-микросхем и проектированию. Традиционно CPLD использовали аналоговые усилители для повышения производительности своей архитектуры. Такое повышение производительности достигалось за счет очень высокого энергопотребления. В семействе CPLD CoolRunner-II https://coinranking.info/ Xilinx используется полностью цифровое ядро для достижения той же производительности при сверхнизком энергопотреблении, что позволяет использовать CPLD Xilinx как для высокопроизводительных, так и для маломощных проектов. Комплексное программируемое логическое устройство представляет собой комбинацию программируемого массива и / или блоков и банка макроячеек.

FPGA. Разбираемся, как устроены программируемые логические схемы и чем они хороши

Таким образом, выходные значения зависят только от комбинации входных значений. Программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) отличаются тем, что, программируя генпрокуратура нью-йорка обязала nexo и celsius свернуть бизнес в штате устройство вы сами создаете архитектуру из базовых логических элементов. Таким образом вы получаете высокое быстродействию и гибкость микросхемы.

Изначально для программирования логической матрицы использовались низкоуровневые языки типа VHDL и Verilog, которые предназначались прежде всего для описания архитектуры устройства и логики его работы, для чего и используются по сей день. Однако, когда речь идет об использовании FPGA как ускорителя, возникает потребность в том, чтобы описывать прикладную задачу, для чего указанные языки оказываются слишком низкоуровневыми. Как мы собираемся превратить массив настраиваемых логических блоков в цифровую схему, которая делает именно то, что мы хотим? Действительно, реализация FPGA обычно считается сложнее, чем программирование микроконтроллера. Я думаю, мы все можем согласиться с тем, что микроконтроллеры стали доминирующим компонентом в современных электронных проектах.

Принцип работы

Если платы нет, то все равно сможешь познакомиться с Verilog, смоделировав работу схемы на своем компе. Видно, что FPGA и HPS (Host Processor System, процессор) находятся внутри одной микросхемы и окружены программируемыми ножками ввода-вывода. Функциональную верификацию проектов проводим с использованием передовых САПР. Если при верификации системы выявляем недочеты, быстро их устраняем.

Основная разработка Mitrionics – выпущенный в 2005 году продукт Mitrion Platform, который состоит из Mitrion Virtual Processor и Mitrion SDK. Достаточно много компаний в мире занято производством цифровых устройств на основе ПЛИС и использованием их в своих системах. В данном разделе перечисляются и кратко описываются основные производители современных вычислительных систем на основе ПЛИС и комплектующих к ним. В итоге у AMD может получиться своего рода обновляемый на аппаратном уровне процессор. К примеру, через время ему можно будет добавить поддержку новых инструкций. Впрочем, такое решение вряд ли нужно потребительскому рынку, так что, если AMD и выпустит нечто подобное, это, вероятно, будут некие специализированные CPU.

Программируемая пользователем логика (Или как вы программируете FPGA?)

Работа с включенным режимом анализа полноты покрытия дает возможность оценить эффективность описания проекта, определить узкие места, избыточную логику и т.п. В наглядном виде доступна информация о частоте выполнения строк HDL-текста. Другие характеристики, о которых можно упомянуть, – использование механизма прямой оптимизированной компиляции, единого моделирующего ядра и языка Tcl/Tk. Язык Tcl/Tk интересен тем, что позволяет создавать собственные сценарии моделирования. Пакет HDL Designer предназначен для создания проекта на уровне RTL.

Одновременно может отображаться 256 цветов из палитры, содержащей 218 цветов. Таким образом, можно добиться, например, точной цветопередачи корпоративных цветов в логотипе компании, обеспечив соответствие требованиям корпоративного стиля без дополнительных расходов. Ограничение в 256 отображаемых цветов обусловлено тем, что компания EBV Elektronik намеренно сделала видеопамять «всего лишь» 16-разрядной. А 256 цветов — более чем достаточно для большинства промышленных приложений. Иным словами, достигнут хороший компромисс, поскольку задача состоит в отображении графики, а не фотографий. ПЛИС обладают всеми достоинствами специализированных ИС, но не требуют значительных затрат времени на разработку и изготовление.

Это нужно иметь в виду при оценке параметра цена/производительность для тех или иных устройств. Выбор устройства только на основе наилучшего соотношения цены и производительности может быть ошибочным. Далее в память приходят сдвиговые регистры, дешифраторы, мультиплексоры и прочее. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой. Отметим, что при экспериментах измерялось время работы «клиентской» функции, то есть время необходимое на передачу данных на FPGA и обратно включается в замеры.

По своей сути, FPGA представляет собой массив взаимосвязанных цифровых подсхем, которые реализуют общие функции, а также предлагают очень высокий уровень гибкости. Но полная картина того, что такое FPGA, требует большего разбирательства. В данной статье представлены концепции FPGA и кратко обсуждается, что такое логические элементы, как программировать FPGA, и что отличает FPGA от микропроцессоров в плане разработки. Такое решение позволяет программировать плату захвата на обработку изображения перед его сохранением в буфер ПК для обработки уже программными средствами. Позволяет работать с несколькими камерами, подключенными к плате захвата на одной FPGA. Сложность в том, что такие платы есть под скоростные интерфейсы, такие как CameraLink, CoaXPress.

• Для принятия решения нет универсальных правил, и разработчику приходится искать разумный компромисс.
• Позволяет работать с несколькими камерами, подключенными к плате захвата на одной FPGA.
• Реальная частота зависит от выполняемого кода и в нашем случае, по информации, полученной от компилятора (статистика Kernel clock), для сложения и умножения составляет порядка 240 MHz.
• Например, так можно создать контроллер 100G Ethernet, который будет принимать и обрабатывать сетевые пакеты.

Он также выполняет функцию “центра управления” проектными данными и всем процессом проектирования. Кроме стандартного текстового редактора для работы с языками VHDL, Verilog, SystemC и т.п. HDL Designer поддерживает такие способы представления проекта, как блок-диаграмма алгоритма, блок-схема, конечный автомат, таблица истинности, таблица связности блоков. При работе с иерархическими проектами верхний уровень, например, может быть представлен в виде блок-схемы, а самый нижний – в виде текстового HDL-описания. FPGA-устройства эффективны для параллельной высокоскоростной обработки сигналов. В то же время одно FPGA-устройство может легко обеспечить требуемую производительность.

Применение и преимущества FPGA

Наличие в изделии FPGA означает феноменальную гибкость логики этого изделия (в большинстве случаев это заводская возможность коррекции логики работы устройства без проведения каких-либо электромонтажных операций, позволяющая учесть потребности потребителей). Ресурсы современных FPGA (даже младших в выбранном семействе) уже позволяют реализовывать сложнейшие алгоритмы, в том числе, алгоритмы ЦОС. Процесс Place каждый пока еще обезличенный элемент из netlist привязывает к конкретному элементу внутри микросхемы FPGA. Далее начинает работу процесс Route, который пытается найти оптимальное соединение этих элементов для соответствующей конфигурации коммутационной матрицы ПЛИС. Если производитель видеосенсора не предоставляет Interface IP для нашей микросхемы FPGA, то нам придется писать его самостоятельно на языке RTL, считая такты, биты и байты в соответствии со спецификацией протокола передачи данных.

В секторе проектирования систем PCB/FPGA Mentor Graphics является ярко выраженным лидером рынка . Компания ЕБУ занимает ведущие позиции на рынке с уже имеющимися референс-ными платформами 8пакеБу1е8, Dragonfire, ChameleonARM и FalconEye, и разработка этих плат и комплектов продолжается. Ре-ференсные платформы ЕБУ никогда не являются изолированными решениями — это всегда системы, задуманные в рамках некоторой концепции. Как следствие, плата MercuryCode, например, хорошо подходит для сопряжения с полевыми шинами и управления электродвигателями в приводах. Для SPS-программирования на базе ядра Nios компания KW-Software предоставляет пакет под названием NIOSghost.net. Это позволяет программировать на языке IEC 61131, а также языках C# (логическое развитие языка C++ в рамках платформы .Net), Visual-Basic с использованием библиотек NIOSon для Microsoft.Net.

Плата MercuryCode сопряжена с интерфейсом Ethernet на физическом уровне посредством новых ИС DP83640 компании National Semiconductor, установленных на плате и оборудованных встроенным модулем временных меток IEEE 1588. Это означает, что системы, расположенные в разных уголках мира, можно синхронизировать друг с другом с погрешностью менее чем 100 нс. Распределенный тактовый генератор работает синхронно с величиной джиттера менее 100 нс. Для эффективной реализации интерактивного человеко-машинного интерфейса компания EBV Elektronik предоставляет прямую поддержку и адаптированный комплект разработчика с сенсорным экраном, а также подходящий инвертор и графическую библиотеку компании Segger.

0

0