Самые дешевые FPGA? [закрыто]

Как дешево получить FPGA? Я знаю, что они дороже, чем микропроцессоры сопоставимых возможностей, но мне интересно, существуют ли ПЛИС, которые могут содержать мягкое ядро ​​Microblaze, работающее под управлением Linux, и оставляя возможности для реализации функций DSP (например, медиакодеки) , скажем, Cortex A8 ($ 20-30 в количестве ~ 100).

(Извиняется, если моя терминология не является идиоматической, т. е. неправильной. Просьба прокомментировать с исправлениями или отредактировать напрямую.)

38 голосов | спросил pingswept 14 Maypm10 2010, 21:21:59

11 ответов


22

Недавно я посетил онлайн-конференцию по FPGA с основным словом «Если ваш следующий процессор будет FPGA».

FPGA в основном имеет смысл в любом приложении, которое требует высокопараллелируемых рабочих потоков, например, используется анализ изображений Full HD для поиска пешеходов, например.

Вещь, которую вы должны помнить, заключается в том, что вы должны инициализировать свою ПЛИС каждый раз, когда она активизируется, я думаю, что Xilinx FPGA поставляется с (на базе ядра на кристалле ARM) - хороший вариант, но, вероятно, дорогой. Возможно, полезно посмотреть на Actel с встроенной вспышкой.

Что касается производительности, то компания BDTI сделала тест в высокопараллельных вычислениях, где они увидели переключение производительности на 40% на ПЛИС. Интересно, что они сравнивали чипы с аналогичными затратами (23 $ против 28 $, я полагаю).

Вот ссылки, которые могут вас заинтересовать:

Карманный справочник по выбору процессора

Архивы конференции FPGA (Бесплатная регистрация, но доступна только через 6 месяцев после этого ответа)

Невозможно сравнить производительность систем на базе ПЛИС на основе статистики MIPS или Mhz. Способ, которым FPGA используется для обработки определенных задач, просто слишком отличается от микроконтроллера. Дизайн прошивки для FPGA - это то, что вам нужно сделать, используя VHDL, например, сродни сборке. Уровень передачи регистра (RTL) абстракции. Некоторые среды создаются для обеспечения большей абстракции, но они по-прежнему часто специфичны для поставщиков. В Википедии есть достойный обзор языков, доступных для программирования кода FPGA:

Википедия: программирование FPGA

Википедия: дизайн цифровых схем

Если у вас есть деньги на сжигание, вы можете использовать системы LabView для создания, например, систем измерения в реальном времени на основе FPGA. Эти устройства, необходимые для этого, находятся в совершенно другом pricerange (1500 $ и выше), но открывают дизайн FPGA для гораздо более широкой аудитории с графическим программированием.

Все больше и больше поставщиков предоставляют платы, которые объединяют микроконтроллеры, такие как ARM-чип с FPGA, для обеспечения конкретных дополнительных функций и возможности параллельной обработки. Пример таких продуктов можно найти здесь: EmbeddedARM: серия FPGA

ответил Wouter Simons 30 J0000006Europe/Moscow 2010, 14:47:36
23

Как дешево получить FPGA? Согласно Ньюарку, самые дешевые FPGA составляют около 10 долларов США (самый низкий конец Altera Cyclone и самый низкий конец Xilinx Spartan). Они могут иметь достаточную емкость для запуска простого 8-битного процессора.

Как и следовало ожидать, даже простые (т. е. без MMU) 32-разрядные процессоры требуют примерно в 4 раза ресурсов FPGA 8-битного ЦП. ПЛИС с едва достаточными ресурсами для запуска такого простого 32-битного ЦП стоят около $ 14. Я понимаю, что uCLinux был перенесен на некоторые из этих мягких процессоров FPGA (например, NIOS II /e) - вы можете найти uClinux, подходящий для ваших целей.

Полноценный Linux требует процессор с MMU (например, NIOS II /f). 32-разрядный процессор с MMU требует примерно в 4 раза больше ресурсов FPGA 32-битного процессора без MMU - причины этого не так очевидны.

Насколько я могу судить по страница Xilinx Microblaze , программный процессор Microblaze работает только на FPGA Xilinx.

Linux уже был перенесен на несколько других мягких процессоров. Если вы хотите запустить Linux на FPGA других других компаний, вы можете посмотреть на порты Linux, перечисленные в "Софт CPU Cores for FPGA ".

Некоторые из этих мягких процессоров, включая MMU, будут помещаться в Xilinx Spartan XC3S400A (от 17 $ от Avnet).

Я слышал, что некоторые 32-битные мягкие процессоры, включая MMU, довольно легко настроить как «двухъядерные» на чипе FPGA на 20 долларов. Те, кто следит за «Яркой бритвой», могут попытаться сжать десятки или около того 8-битных процессоров на одном и том же чипе.

ответил Wouter Simons 30 J0000006Europe/Moscow 2010, 14:47:36
11

Как правило, FPGA будет стоить намного больше, чем одно и то же устройство, реализованное в кремнии, потому что из-за переконфигурирования существует много накладных расходов. Так что нет, вы не найдете FPGA за 20-30 долларов, который имеет такую ​​же мощность, как ARM-процессор, который составляет 20-30 долларов. Теперь вы можете найти FPGA за 20-30 долларов, которые могут выполнять конкретные задачи намного быстрее, чем ARM за $ 20-30, но он не сможет победить его в общих вычислительных задачах.

Вот почему обычно люди сталкиваются с микроконтроллером и FPGA на одной плате. ARM и PPC являются двумя наиболее часто комбинируемыми с FPGA.

ответил davr 14 Maypm10 2010, 21:58:05
10

При покупке FPGA не забывайте учитывать стоимость флэш-памяти, которая поддерживает программу FPGA. Это легко забыть.

Как проектировщик печатных плат, FPGA в миллион раз легче выложить, потому что вы можете переставить распиновку, как вы хотите, даже после изготовления платы. Существуют потенциальные затраты, связанные с меньшим количеством слоев, необходимых для маршрутизации FPGA.

Для тех, кто poo-poo FPGA против производительности процессора, я согласен в определенной степени. Фактический процессор будет быстрее выполнять фактические процессорные вещи, чем FPGA, который запрограммирован так, чтобы действовать как процессор.

Это не очень справедливо для FPGA. Процессоры «ограничены по времени»; если вы хотите сделать больше работы, вам нужно больше времени или более быстрый процессор. ПЛИС обычно «ограничены по площади»; если вы хотите сделать больше работы, вам понадобится более крупная FPGA.

Например, скажем, вы создаете спектральный анализатор, который обрабатывает монофонический аудиосигнал. Предположим, что это занимает 70% процессорного времени, и вы уже так же быстро, как процессор может идти. Вы не можете добавить поддержку стерео, потому что процессор просто недостаточно быстро, чтобы сделать второй канал, прежде чем он снова обработает первый канал. Но если вы используете 70% FPGA, вы можете просто купить большую FPGA и сбросить второй канал. Это не нужно идти быстрее.

Теперь, если вы портировали проблему в домен Digital Design, используя Finite State Machines и Datapaths вместо CPU, я бы поставил доллары на песо, чтобы FPGA раздавить CPU, на за счет увеличения сложности дизайна.

ответил ajs410 18 Maypm10 2010, 22:32:43
7

Xilinx недавно сделала сделку с ARM, которая позволит им поместить ARM-ядра на FPGA , К сожалению, они будут доступны только для устройств Virtex верхнего уровня.

ответил Leon Heller 14 Maypm10 2010, 22:20:17
3

Моя лучшая догадка до сих пор похожа на Xilinx XC3S400A, стоимость которой составляет около 16 долларов, но я не уверен, что она сможет обрабатывать MicroBlaze.

ответил pingswept 14 Maypm10 2010, 21:35:44
3

Это зависит от вашего приложения. Идеальное приложение здесь будет состоять из крошечной части управления (которая подходит для микробликов /NIOS), но вычислительной части, которая может извлечь выгоду из огромного параллелизма настраиваемого оборудования. В этих случаях даже FPGA небольшого размера (спартанский или эквивалентный) может легко превзойти любой процессор общего назначения. Но это лучше всего (хотя и очень доступно во многих реальных приложениях), если ваше приложение имеет значительную часть управления или не легко сопоставляется с оборудованием, тратя деньги на фиксированное оборудование (например, ARM) вероятно, лучше.

ответил Wim 30 J0000006Europe/Moscow 2010, 16:28:17
3

Цены на FPGA нечетны - как только вы поговорите с франшизированным дистиллом, вы обнаружите, что цены, указанные в Digikey, Mouser и т. д., могут быть в несколько раз выше, чем они могут быть получены. Самый дешевый, о котором я знаю, это Lattice EC1 в QFP100 для немного ниже GBP3 в лотках. Добавьте GBP0.40 или около того для флэш-памяти SPI.

Помещение процессоров в FPGA-ткань обычно не является хорошим значением с точки зрения стоимости кремния, но другие факторы, такие как жесткая связь между CPU и FPGA, и уменьшенное количество пакетов могут изменить оптимальный компромисс с использованием отдельного процессора.

ответил mikeselectricstuff 2 ThuEurope/Moscow2010-12-02T02:26:08+03:00Europe/Moscow12bEurope/MoscowThu, 02 Dec 2010 02:26:08 +0300 2010, 02:26:08
3

Если вам нужна плата, а не только чип, вот два последних варианта с 2013 года:

ответил Janus Troelsen 19 AMpFri, 19 Apr 2013 01:35:21 +040035Friday 2013, 01:35:21
0

Так как текущие CPLD от Altera являются FPGA со встроенной конфигурационной памятью, вы можете получить их для http://www.altera.com/products/devices/cpld/max2/mx2-index.jsp

ответил Brian Carlton 2 ThuEurope/Moscow2010-12-02T01:04:41+03:00Europe/Moscow12bEurope/MoscowThu, 02 Dec 2010 01:04:41 +0300 2010, 01:04:41
0

Прежде всего, вы хотите запустить linux на ядре. Как насчет запуск его на ARM , как и другие предложения в этом потоке. MCU хороши в работе ОС, но это становится расточительством для ресурса FPGA, создающего MCU. Микроконтроллеры могут входить в гораздо меньшую площадь кремния, когда они предназначены для этого и могут быть изготовлены дешевле. Тогда есть и другие объяснения относительно того, что FPGA действительно хороши при параллельной обработке - истина, хотя логические операции не очень точно обрабатываются. Как вы указываете, мощные FPGA становятся дорогими и, действительно, голодны. Таким образом, недорогая платформа, которая может запускать Linux и DSP, нуждается в преимуществах параллелизма для быстрого ввода-вывода и т. Д. Посмотрите параллельный процессор XMOS

ответил Pete Tasker 13 42014vEurope/Moscow11bEurope/MoscowThu, 13 Nov 2014 19:33:52 +0300 2014, 19:33:52

Похожие вопросы

Популярные теги

security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132