?

Log in

No account? Create an account
На DAC про FPGA - Юрий Панчул [entries|archive|friends|userinfo]
Money can buy bandwidth. Latency requires bribing God.

[ website | My Website ]
[ userinfo | livejournal userinfo ]
[ archive | journal archive ]

На DAC про FPGA [Jun. 19th, 2015|08:38 am]
Yuri Panchul
Продолжаю выкладывать фотографии и видео интервью с Design Automation Conference в Сан-Франциско.

Я участвую в конференциях DAC c 1996 года и замечаю, когда те или иные темы становятся модными. Текущая мода - повышенный интерес к тематике ПЛИС / FPGA. Причем эта тематика популярна в этом году не только на DAC, но и среди нетехнических СМИ - в связи с покупкой Интелом компании по разработке FPGA под названием Altera. За $16.7 миллиардов долларов!

Когда в марте по интернету пошли слухи о сделке Intel-Altera, многие журналисты просто не поняли, чем занимается компания, за которую Интел решил уплатить такие бешенные деньги. Один домыслил, что Альтера якобы "главный конкурент интела по процессорам" (при том, что альтеровские FPGA - это вообще не процессоры, хотя процессор может стоять рядом с reconfigurable gates), другой - что Альтера якобы "производитель телекоммуникационного оборудования" (никакого телекоммуникационного оборудования Альтера не производит), третий - что Альтера якобы "контрактный производитель микросхем" аки TSMC (при том, что у Альтеры вообще нет своих фабрик).

Что такое ПЛИС / FPGA я на пальцах объяснил в другом посте на Хабре - Как начать разрабатывать железо, используя ПЛИС — пошаговая инструкция. Но повторим эту информацию снова:

В самом простом варианте FPGA состоит из матрицы однородных ячеек, в функцию каждой из которых можно поменять с помощью мультиплексоров, подсоединенных к битам конфигурационной памяти. Одна ячейка может стать гейтом AND с четырьмя вводами и одним выводом, другая - однобитным регистром и т.д. Загружаем в конфигурационную память последовательность битов из памяти - и в FPGA образуется заданная электронная схема, которая может быть процессором, контроллером дисплея и т.д.

ПЛИС-ы / FPGA - не процессоры, "программируя" ПЛИС (заполняя конфигурационную память ПЛИС-а) вы создаете электронную схему (хардвер), в то время как при программировании процессора (фиксированного хардвера) вы подсовываете ему цепочку написанных в память последовательных инструкций программы (софтвер).

Внизу - схема простейшего блока FPGA, в который входит look-up table (LUT) и flip-flop. Правда в этой схеме не показаны мультиплексоры, которые меняют функцию ячейки, и соединения с конфигурационной памятью.



Диаграммы, иллюстрирующие структуру FPGA:



И еще одна:



В своих предыдущих постах про ПЛИС-ы (1, 2) я писал о студенческих FPGA платах за $80-$150-$300, а теперь посмотрим на производителей "взрослых" плат стоимостью от $5,000 до $50,000 и выше, с быстрыми и большими Xilinx Virtex-7 FPGA. Эти платы используются разработчиками ASIC-ов для прототипирования:

Компания из Германии proFPGA:



Компания из южной Калифорнии Dini Group:



Компания из северной Калифорнии S2C:






Но большие FPGA платы для меня не в новинку - еще в XX веке я участвовал в конференции FCCM (IEEE Symposium on Field-Programmable Custom Computing Machines) в Винной Стране (Wine Country), на которой треть народу были университетские исследователи, треть - проиводители больших FPGA плат и треть - товарищи из армии и ЦРУ, которые использовали эти платы для своих секретных нужд (расшифровывание, обработка сигналов и т.д. - см. http://ieeexplore.ieee.org/xpl/mostRecentIssue.jsp?punumber=5734&filter%3DAND%28p_IS_Number%3A15334%29&pageNumber=3 )

А вот что было для меня в новинку в этом году - это большое количество новых компаний, которые продают в виде интеллектуальной собственности (semiconductor IP), дизайн блоков из ячеек FPGA, которые можно поместить на ASIC. Вот одна такая компания из Франции, Menta:



Вот еще одна, flexlogix из Silicon Valley:



И еще одна - французская ADICSYS, у основателя которой, Peer Schmitt, я взял видео-интервью, зачем все это нужно. Оказывается, одна из причин использования FPGA на ASIC-е - это чтобы (!) разработчик микросхемы мог утаить самую секретную часть схемы от фабрики (!) Типа 95% микросхемы несекретно, а засекреченная state machine прошивается уже после производства, когда тепленькая микросхема возвращается с Тайваня в Зеленоград:



Полный отчет с DAC - http://habrahabr.ru/post/260069/

Какими FPGA платами и FPGA вы интересуетесь?

Дешевыми студенческими платами с Xilinx
7(22.6%)
Дешевыми студенческими платами с Altera
5(16.1%)
Дорогими платами для прототипирования ASIC-ов
7(22.6%)
Меня интересуют FPGA как semiconductor IP на ASIC-е
6(19.4%)
Панчул! Сколько можно технических постов! Верни темы феминизма и украинизма!
6(19.4%)
LinkReply

Comments:
[User Picture]From: dom3d
2015-06-19 03:45 pm (UTC)
Я так и не понял, что делает Altera.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: walter_simons
2015-06-19 03:53 pm (UTC)
"Пластилин" для проектирования процессоров.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: oppad1
2015-06-19 04:00 pm (UTC)
очень дорогие игрушки для гиков
знаете пример другого _серийного_ продукта с такой ценой - пластинка 3х3 см и толщиной меньше 5мм может стоить 15тыщ USD (а у Альтеры они еще и не самые дорогие, есть еще V7 2000T и ультраскейл на подходе)
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: walter_simons
2015-06-19 03:55 pm (UTC)
А вы VHDL хорошо знаете?
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: panchul
2015-06-19 04:01 pm (UTC)
В свое время (1999-2001) знал хорошо и даже некоторое время в 2003 году работал в группе в Synopsys, которая делала симулятор VHDL. Сейчас данное знание находится в "спящей" форме, т.е. если нужно - восстановлю и буду писать хорошо через несколько дней. Я к VHDL отношусь спокойно, хотя и не фанат.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
[User Picture]From: fabless
2015-06-19 03:59 pm (UTC)
eASIC был популярен пару лет назад
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: panchul
2015-06-19 04:02 pm (UTC)
Ну это типа на полпути между ASIC и FPGA, хотя я уже забыл, в чем там была суть.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: oppad1
2015-06-19 04:15 pm (UTC)
задался вопросом стоимости - вот например золотая пластинка 3х3х0.5 см весит 90г
то есть ее стоимость 90*2000=180000руб или 180000/50=3600USD

а ПЛИС EP4S100G5F45I1 (стратикс 4) приблизительно того же размера и значительно меньшего веса, стоит на дигикее 24,269.9 USD, причем это цена при покупке оптом (от 12 шт)

то есть в 7 раз дороже золота
о как :)

(Reply) (Thread)
[User Picture]From: panchul
2015-06-19 04:22 pm (UTC)
Еще по-моему в фильме "Вид на убийство" (1985) где Джеймс Бонд спасал Silicon Valley от негодяя Зорина, была фраза что полупроводниковые микросхемы стоят дороже золота. Хотя я возможно ошибаюсь и фраза не оттуда.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: techwork
2015-06-19 10:23 pm (UTC)
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: panchul
2015-06-19 11:18 pm (UTC)
Да, я этот пост помню, читал
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: techwork
2015-06-19 11:43 pm (UTC)
И ваше мнение ?
И ещё - а рекоменадции по железу я не нашёл вы давали или нет? Ну также как в этой статье рекомендация есть конкретных железок.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: sergegers1
2015-06-19 10:46 pm (UTC)
Не знаю, я это так понял. Во это гибкое реконфигурирование - этож так можно подключить к мозгу и из натурала через две секунды получится пидор. А пидоров нам не надобно. В общем вы со своими технологиями мешаете нам дикий мёд добывать из дупел. Вы бы лучше что-нибудь про лапти придумали, чтобы не натирали. А то FPGA, FPGA - хуй выговоришь.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: avla
2015-06-20 03:40 am (UTC)
Вот это по делу коммент.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: alexey_zharikov
2015-06-22 09:33 pm (UTC)
Программирование функциональности FPGA блоков и соединений между ними тоже называется "placement and routing". Что на этапе разработки микросхемы FPGA создаёт невообразимый терминологический хаос! А в описании позиции при приёме на работу в компанию, разрабатывающую FPGA, понять, о каком именно "placement and routing" идёт речь, совершенно незозможно.

Это примерно как наш семинарист критиковал систему СИ в МФТИ примером с сантиметрами и Сименсами, отличающимися только заглавной и строчной первой буквой.
(Reply) (Thread)