Iniziare (seriamente) con le FPGA

[fairyvilje]

No. Mio fratello ci ha provato ma poi si è arreso al fatto che non si mina un cavolo nemmeno con la sua scheda grafica quasi-top-gamma .

È un progetto che rientra nell'ambito della computer vision. Riconoscimento di oggetti, patterns e compagnia sonante :).

[fairyvilje]

Ok mi sono orientato verso questi possibili prodotti. I primi due sono più o meno nella stessa fascia di prezzo se la prendo come studente. La terza costa un po' di più ma sempre come studente è una cifra affrontabile.

https://www.altera.com/support/training ... 0-nano-soc
https://www.altera.com/support/training ... tml#de0-cv
https://www.altera.com/support/training ... ml#de1-soc

Avete qualche consiglio o parere al riguardo?

[boiler]

La prima e la terza non sono semplici FPGA, sono SoC che hanno un ARM9 nello stesso package.
Se non ti serve la bestia, su tutte puoi implementare un Nios (processore virtuale implementato nella FPGA).

La differenza di RAM disponibile è abissale! Qui devi vedere tu cosa serve alla tua applicazione.

Verifica che ci sia compreso nel prezzo l'ambiente di sviluppo (Quartus).

Ciao Boiler

[fairyvilje]

La prima e la terza non sono semplici FPGA, sono SoC che hanno un ARM9 nello stesso package.

Lo so, anche se per la mia applicazione non servirebbe potrebbe tornarmi utile nel prossimo futuro.

Se non ti serve la bestia, su tutte puoi implementare un Nios (processore virtuale implementato nella FPGA).

Non è quella la mia idea in realtà, se volessi un soft processor a questo punto che vantaggio avrei rispetto a lavorare su uno reale molto meno costoso?

Verifica che ci sia compreso nel prezzo l'ambiente di sviluppo (Quartus).

Controllo subito! Grazie per la risposta.

[fairyvilje]

Ho controllato e sembrerebbe che nessuno dei tre alleghi una versione di Quartus II. Esiste una versione lite che è in grado di lavorare sulle Cyclone V e dalla tabella delle features non sembra manchino componenti vitali. È così o sto prendendo un gigantesco granchio ?

[boiler]

Non è quella la mia idea in realtà, se volessi un soft processor a questo punto che vantaggio avrei rispetto a lavorare su uno reale molto meno costoso?

Ci sono diversi vantaggi ad avere un soft-core. Ci sono applicazioni in cui è comodo avere un processore e una FPGA. La FPGA si occupa dei lavori computazionalmente gravosi, il processore svolge una funzione di coordinazione e comunicazione con l'esterno.

Il vantaggio rispetto a metterci un processore "vero" esternamente alla FPGA è che puoi avere accesso direttamente ai segnali della FPGA. Questo significa che non hai bisogno di 200 IO-pins se vuoi accedere a molti segnali contemporaneamente. Inoltre se usi una FPGA di solito ti serve performance. Il core di un odierno micro lavora spesso a 1.2 V, i pads sono però a 3.3 V. Questo si traduce in un pad-delay abbastanza elevato, al quale si aggiunge quello della FPGA. Tutto questo genera latenza.
Un'applicazione tipica è l'offloading di certe operazioni implementate in hardware invece che farle eseguire all'instruction set del processore.

Un esempio concreto al quale ho lavorato è un sistema di hashing: avevo una word-width di 256 bit. Su una morderna architettura a 32 bit ogni word va scomposto e le operazioni ripetute. Inoltre usando un classico instruction set l'algoritmo va scomposto in operazioni elementari. A questo aggiungiamo che gli algoritmi di hashing hanno classicamente una struttura "a round", tutto quello che ho raccontato va ripetuto, per esempio, 16 volte. Diciamo che sotto i 200 cicli non ce se ne fa nulla.
In VHDL ho implementato l'algoritmo in modo che avesse una latenza di 18 cicli di clock. E naturalmente posso definire due clock domains (sincroni) in modo da far lavorare il processore con i suoi canonici 20, 50 o 72 MHz e sparare l'algoritmo a tutta manetta con 500 MHz.

Riguardo all'ambiente di sviluppo... ho sempre usato Xilinx, tranne una volta con una CPLD (ed era così tanto tempo fa che non c'era ancora Quartus, si usava Max+Plus )
Ho dato un'occhiata e mi sembra che sia come dici tu.

Boiler

[fairyvilje]

Grazie per la spiegazione :)

[fairyvilje]

Alla fine ho optato per questa. Non integra il processore ARM, ma almeno tutte le periferiche sulla scheda sono collegate alla FPGA. Inoltre usa l'HDMI, il che mi torna comodo visto che i monitor con la VGA sono sempre meno a casa mia .
È arrivata qualche giorno fa, per ora l'ho solo accesa e ne ho verificato il funzionamento.
Adesso devo imparare come si usa .

[boiler]

Adesso devo imparare come si usa .

Essendo un'Altera non posso aiutarti per quel che riguarda setup e ambiente di sviluppo. Se serve una mano con il VHDL invece, chiedi pure.

Boiler