Forum: FPGA, VHDL & Co. Embedded Linux Cluster im FGA testen und ASIC draus machen


von -gb- (Gast)


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Wäre es möglich, eine ganze Gruppe von Mikroprozessoren virtuell in 
einem FPGA zu realisieren, diese mit embedded Linux auszustatten, um sie 
dann in Hardware durchzusimulieren?

Es geht um eine Baugruppe für die ein Doppel-MCU-System auf 4fach 
umgestellt wird. Diese Prozessoren sollen miteinander kommunizieren und 
das soll getestet werden. Leider sind die Bussysteme der echten 
Baugruppe zu langsam geworden, deshalb soll es jetzt in einen FPGA. Wenn 
alles geprototyped ist, soll aus dem FPGA ein ASIC werden, damit wieder 
Strom gespart wird.

Kennt sich da jemand mit aus?

von Test (Gast)


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Was soll denn das Bitte für ein fpga sein in das mehrere linux softcores 
passen ?

Mal ganz abgesehen davon, dass du die softcores zwar simulieren kannst 
aber du dadurch nichts gewonnen hast, da die validierung der Software 
fehlt....
Außerdem hört sich das Problem eher an nach "wir haben keine Ahnung was 
wir tun"...

Evtl solltest du mehr Infos posten damit man dir hier alternative 
Lösungsvorschläge unterbreiten kann..

von 123 (Gast)


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Kennst du überhaupt die randbedingungen für linux?
Die sind sicher ausschlaggebend für die Core suche.

32bit und MMU sind pflicht. (Standard kernel)

von berndl (Gast)


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och Linux auf FPGA gibts z.B. hier: 
http://chokladfabriken.org/projects/orpsoc-atlys (einfach mal weiter 
nach ORSOC oder OR1K googlen). Mit welcher Taktfrequenz das laeuft, 
weiss ich aber auch nicht. Aber auf ein High-End FPGA passen bestimmt 
ein paar von den Cores...

von Martin S. (strubi)


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Moin,


> Wäre es möglich, eine ganze Gruppe von Mikroprozessoren virtuell in
> einem FPGA zu realisieren, diese mit embedded Linux auszustatten, um sie
> dann in Hardware durchzusimulieren?
>

Möglich schon. Aber die Simulation in plain VHDL macht keinen Sinn, das 
würde Jahre dauern, bis dein virtuelles System hochgebootet ist :-)
Mit einer funktionalen Simulation (qemu, oder teurer) gehts noch eher.

> Es geht um eine Baugruppe für die ein Doppel-MCU-System auf 4fach
> umgestellt wird. Diese Prozessoren sollen miteinander kommunizieren und
> das soll getestet werden. Leider sind die Bussysteme der echten
> Baugruppe zu langsam geworden, deshalb soll es jetzt in einen FPGA. Wenn
> alles geprototyped ist, soll aus dem FPGA ein ASIC werden, damit wieder
> Strom gespart wird.
>
> Kennt sich da jemand mit aus?

Es gehen schon mehrere 32 bit CPU cores auf ein bezahlbares FPGA, aber 
dann geht's schon los: Taktfrequenz? Memory-Anbindung? 
Kommunikations-Interfaces? Interne Busse?
Da gibt's eine Menge Flaschenhälse, bei denen (uC)linux auf einer 
Soft-CPU keinen Sinn macht, vom akademischen Spass mal abgesehen.
Eher ist das noch mit einem Hard-CPU featured FPGA zu erschlagen 
(Zynq-Reihe?)
Für die ASIC-Entwicklung brauchst Du schon mal, IP-Core-Einkäufe mit 
eingerechnet, 0.5-1 M€ in der Portokasse. Und ein paar Jährchen Atem von 
Seiten der Investoren, vom zig-köpfigen Entwicklungsteam abgesehen.

Aber schwierig, eine treffende Aussage zu machen, wenn die 
Problemstellung nicht bekannt ist. Und wenn Du uns darüber mehr erzählen 
würdest, müsstest Du uns anschliessend töten...

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Martin S. schrieb:
> vom akademischen Spass mal abgesehen.
Das wäre überhaupt der einzige Grund, sowas auszuprobieren. Denn dass 
es geht ist klar. Es ist also nur eine Spielerei, herauszufinden, wie 
gut.

Georg Buschke schrieb:
> eine ganze Gruppe von Mikroprozessoren virtuell in einem FPGA zu
> realisieren
Wie willst du etwas virtuell "realisieren". Das ist ja irgendwie 
gegensätzlich...
Mann kann mehrere CPU-Kerne in einem FPGA realisiseren, daran ist dann 
aber nichts virtuell.

von Holger (Gast)


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a: $10K für einen eigenen CHIP.

Mentor Graphics Tool
Validierung
ViaDesigner Intro
http://www.youtube.com/watch?v=V2Eb9g3QpK8&list=WLBA756082FE070AF7


Demonstration of Triad Semiconductor's
ViaDesigner EDA software showing the
design and simulation of a sigma-delta ADC,
decimation filter, DAC, switch capacitor filter,
continous time filter,
gain stages and analog output all in less than 8 minutes.

Sign up for the
ViaDesigner Beta Program here: http://www.triadsemi.com/viadesigner/



ViaDesigner contains a powerful set of design wizards
that simplify the development
of sophisticated mixed signal functions.
Wizards allow you to create a range of useful
functions such as: filters, analog to digital converters,
sigma delta modulators, linear regulators,
etc. without the need for full-custom IC know-how.
ViaDesigner will allow you to design complete mixed-signal
circuits at a system-level quickly in a
powerful design and simulation environment

Georg Buschke schrieb:
> Wäre es möglich, eine ganze Gruppe von Mikroprozessoren virtuell in
> einem FPGA zu realisieren, diese mit embedded Linux auszustatten, um sie
> dann in Hardware durchzusimulieren?

Mixed Signal Circuit Generators for ViaDesigner
Analog & Digital.
ca: $10K für einen eigenen CHIP.
http://www.viadesigner.com/viawizards/dac/
http://www.viadesigner.com/viawizards/comparator/
http://www.viadesigner.com/viawizards/
https://www.viadesigner.com/register/one-year-free-trial/
The ViaDesigner Service.
The Website facilitates users who have created an account (“members”) 
sharing,
building and collaborating on design and other elements of hardware and 
electronic development.
If you become a member of the Website you will be able to browse (and 
download) designs,
access crowdsourced libraries of hardware components
and explore new ideas and developments with other
members on the license terms specified by the user
who has made their design available to the community.

#############
Gruss Holger.
#############

von Jürgen S. (engineer) Benutzerseite


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Georg Buschke schrieb:
> deshalb soll es jetzt in einen FPGA. Wenn alles geprototyped ist
Muss die Verifikation unbedingt auf dem FPGA laufen oder geht es da um 
das VHDL Design?  Eigentlich müssen die Cores ja nur verbunden werden 
und Peripherie bekommen. Die Software wird sicher nicht mitsimuliert, 
oder?

von Holger (Gast)


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Konzept mit dem Design Forum usw..

How To Save 99% On Your Next Mixed Signal ASIC Design —

http://www.youtube.com/watch?v=jd2tO8oE_gw


In part 1 of this 3-part series,
we talked about how you can save 75% on your next mixed-signal chip 
design
which was great, but we think we can do better than that.
 In this episode of Chalk TalkHD
 Amelia chats with Reid Wender of Triad Semiconductor
 about how you can dramatically reduce design costs and complexity even 
more.
 In this second epsiode of our 3-part Chalk TalkHD series,
 Amelia and Reid tell you how to save up to 99% on your design

Gruss Holger.

von Grendel (Gast)


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@Holger:
Das ist für analog/digitale Signalverarbeitungsgeschichten (Mixed 
Signal) - nicht für die Rechenleistungsklasse die Du für'n gescheites(!) 
Linux brauchst ;-)

von Grendel (Gast)


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PS: Ist aber natürlich dennoch eine Interessante Sache :-)

von -gb- (Gast)


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Lothar Miller schrieb:
> Mann kann mehrere CPU-Kerne in einem FPGA realisiseren, daran ist dann
> aber nichts virtuell.
Insofern richtig, ja, aber das "virtuell" bezieht sich darauf, dass 
später im Zielsystem die CPUs in anderer Weise realisiert werden. 
Getestet werden soll ja die Funktion der Interaktion der Cores und nicht 
die Cores oder deren Implementierung. Letztlich gehen wir davon aus, 
dass die Dinge, so wie sie im FPGA funktionieren, später auch im ASIC 
funktionieren (sollen).

von René D. (Firma: www.dossmatik.de) (dose)


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Georg B. schrieb:

> Insofern richtig, ja, aber das "virtuell" bezieht sich darauf, dass
> später im Zielsystem die CPUs in anderer Weise realisiert werden.
> Getestet werden soll ja die Funktion der Interaktion der Cores und nicht
> die Cores oder deren Implementierung.

Sicher geht eine Menge. Du musst wissen, was ist zum Schluss der 
Schiedsrichter für eine Abnahme, sonst ist das ein Faß ohne Boden.
Einmal willst du vier Cores und jetzt sind die Interaktionen dir 
wichtig. Dann doch mehr die Peripherie testen.

Es werden zu Testen von Designs für ASIC FPGAs eingesetzt. Das sind 
diese Boards mit so vielen schweineteuren FPGAs.

von Jürgen S. (engineer) Benutzerseite


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Bei dem Stichwort muss ich unwillkü+rlich wieder an diese 10x10 Matrix 
aus FPGAs von der Firma Enterpoint denken. War aus Spartan 3 DSP FPGAs 
erstellt, meine ich. Immerhin mit der Webversion programmierbar. :-)

von -gb- (Gast)


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Ich kann schon nachvollziehen, warum der eine oder andere FPGA-Experte 
hier Bedenken hat, wegen der Vorgangsweise. Leider ist es so, dass wir 
uns das nur begrenzt aussuchen können. Da stecken zum Teil 
Kundenvorgaben dahinter. Ein realer Cluster aus inzwischen 16 Bausteinen 
wurde in einer 4x4-Matrix aufgesetzt und zum Laufen gebracht. Die 
Plattform ist ein Stratix GX Entwicklungsboard. Die dafür benötigte VHDL 
zum Verlinken der Bausteine wurde extern entwickelt.

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