Bases d’Intel® FPGA et mise en route
Notions de base de FPGA
Connaissances de base : Circuits intégrés et conception logique
Les circuits intégrés (CI) sont généralement appelés « puces ». Ils mettent en œuvre de très petits circuits électroniques sur un substrat de silicium. Les processeurs, les GPU et les FPGA sont tous des CI. La plupart des CI implémentent la conception logique. Les signaux électriques pénètrent dans un CI et sont interprétés comme un « 0 » ou comme un « 1 » en fonction de leur niveau de tension. Vous pouvez regarder différents signaux pour recueillir de nombreuses valeurs, ou vous pouvez regarder le même signal plusieurs fois différentes et voir comment il change.
La conception logique consiste à concevoir des circuits pour prendre des décisions basées sur ces valeurs « 0 » et « 1 ». Un plan logique est composé de portes logiques pour comparer deux valeurs différentes ou plus - pour répondre à des questions telles que: « Les deux valeurs sont-elles les mêmes? » ou « Les deux valeurs sont-elles égales à 1? » En outre, les structures appelées « flipflops » espacent ces questions dans le temps. Les conceptions logiques modernes ont des milliers à des billions de portes logiques.
Une bonne analogie est quand vous entendez de la musique de piano. Chaque compte de temps, le musicien détermine quelle note vous entendrez. Chaque décision est simple, mais une belle chanson nécessite de nombreuses décisions et beaucoup d’habileté. Une série de bonnes conceptions logiques dans un IC peut produire des réponses de calcul étonnantes!
Qu’est-ce qu’un FPGA?
FPGA est l’acronyme de Field Programmable Gate Array. Les FPGA sont des circuits intégrés semi-conducteurs où une grande majorité des fonctionnalités à l’intérieur de l’appareil peuvent être modifiées; modifié par l’ingénieur de conception, modifié pendant le processus d’assemblage de PCB, ou même changé après le déploiement d’un produit.
Les changements sont produits en changeant quelles entrées et sorties électriques sont reçues, quelles portes logiques et flipflops sont mis en œuvre, et comment ces portes sont connectées ensemble.
Un FPGA est composé d’une grille de logique configurable, connue sous le nom de modules logiques adaptatifs (AMC), et de blocs spécialisés, tels que les blocs de traitement du signal numérique (DSP) et les blocs de mémoire vive (RAM). Ces blocs programmables sont combinés via des interconnexions de routage configurables pour implémenter des circuits numériques complets.
Qui utilise les FPGA?
Développeurs
Les développeurs utilisent des FPGA dans l’industrie électronique pour de nombreuses applications différentes.
Chercheurs
Les chercheurs utilisent les FPGA pour explorer la conception logique afin de résoudre des problèmes difficiles et de mettre en œuvre de nouveaux algorithmes.
Etudiants
Étant donné que les FPGA peuvent être programmés encore et encore, ils sont un moyen idéal d’apprendre la conception logique.
Amateurs
Comme les étudiants, les amateurs ont souvent le désir d’apprendre la conception logique, et les FPGA sont parfaits pour cela.
Pourquoi utiliseriez-vous un FPGA?
Les avantages de l’utilisation d’un FPGA comprennent:
Flexibilité
La fonctionnalité FPGA peut changer à chaque mise sous tension de l’appareil.
Accélération
Amettez les produits sur le marché plus rapidement et/ou augmentez les performances de votre système.
Intégration
Les FPGA d’aujourd’hui incluent des processeurs sur matrice, des E/S d’émetteur-récepteur à 28 Gbps (ou plus vite), des blocs DE RAM, des moteurs DSP, et plus encore.
Coût total de possession (TCO)
Bien que les ASIC puissent coûter moins cher par unité qu’un FPGA équivalent, leur construction nécessite une dépense non récurrente (NRE), des outils logiciels coûteux, des équipes de conception de spécialisation et de longs cycles de fabrication.
Comment utilisez-vous un FPGA?
Méthodologie de conception |
Désignation des marchandises |
Outil principal utilisé |
|---|---|---|
Conception FPGA traditionnelle |
Cette méthodologie utilise un langage de description du matériel (HDL) pour décrire une conception et un outil d’automatisation de la conception électronique (EDA) pour transformer votre description de conception en une implémentation FPGA. |
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Conception de haut niveau |
Cette méthodologie utilise un langage de niveau supérieur, généralement Data Parallel C++ (DPC++) pour décrire un plan. Pour utiliser uniquement DPC++, vous devez utiliser une carte prise en charge qui est connectée à un ordinateur équipé d’un hôte x86. Vous pouvez mélanger cette méthodologie avec la conception FPGA traditionnelle pour une meilleure productivité. |
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Utiliser FPGA Design Services |
Si vous souhaitez utiliser un FPGA dans votre produit, mais que vous n’avez pas l’expertise pour faire la conception vous-même, Intel a de nombreux partenaires qui offrent des services de conception FPGA. |
Mise en route
Formation
Intel FPGA Technical Training propose deux cours spécialement conçu pour l’apprenant FPGA débutant. Choisissez votre parcours en fonction de votre style d’apprentissage. Il n’y a pas de frais pour assister à la formation technique Intel FPGA.
Atelier pour débutants pour les FPGA Intel®
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Parcours d’apprentissage du concepteur Intel FPGA pour débutants
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Catalogue de formation technique Intel® FPGA
Ce catalogue répertorie tous les cours disponibles pour les débutants aux utilisateurs avancés.
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Continuez à apprendre
Ressources supplémentaires pour débutants |
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| Formation technique Intel FPGA | Intel offre une formation technique gratuite pour apprendre à utiliser les FPGA Intel. Apprenez des sujets avancés tels que la méthodologie de fermeture de synchronisation et Platform Designer. |
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