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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mikrocontroller mit 1600 Mips


Autor: Peter X. (vielfrass)
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http://xmos.com/products/boards-and-tools/xs1-g-de...

Was ist davon zu halten?
Wie bestellen, der Dollar steht günstig...

Autor: Michael Engel (cuby)
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Die Xmos-Chips sind so ein Zwischending zwischen Mikrocontroller und 
FPGA mit dem Hintergrund, dass vieles, was aktuell in Hardware 
"gegossen" wird, auf einem ausreichend schnellen Prozessor auch in 
Software realisiert werden kann. Schließlich gibt es wesentlich mehr 
C-Programmierer auf der Welt als VHDL- oder Verilog-Experten ;-). Einige 
der Beispiele sind ja in den Xmos-Whitepapers erwähnt - z.B. ein UART.

Die Entwicklung sieht man ja auch an anderen Stellen im 
Mikrocontroller-Bereich, ein prominentes Beispiel ist die 
Software-USB-Device-Implementierung für den AVR. Aber auch in Software 
implementierte SPI- oder CAN-Interfaces, die auf der Hardware-Seite nur 
einen einfachen I/O-Port zum "bit bangen" brauchen, fallen in die 
Kategorie.

Einer der Gründer von Xmos ist übrigens David May, der den Transputer 
entwickelt hat. Einige Parallelen sind unverkennbar, wie z.B. die 
eigensinnige Herangehensweise an Instruktions-Codierungen ;-) oder die 
Links zwischen den einzelnen CPU-Cores.

Zum Bestellen würde ich im Zweifel einfach die Jungs von Xmos mal 
anmailen, die sind nett :-). Das Eval-Kit ist halt leider erstmal recht 
teuer, die Chips an sich sollen aber in einen Preisbereich von $1-$10 
fallen.

-- Michael

Autor: Arc Net (arc)
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Peter X. wrote:
> http://xmos.com/products/boards-and-tools/xs1-g-de...
>
> Was ist davon zu halten?
> Wie bestellen, der Dollar steht günstig...

Danke für den Link.

Wem die Architektur oder einige Details im Befehlssatz irgendwie bekannt 
vorkommen, täuscht sich nicht: Das Design ist von David May oder anders 
gesagt, der Transputer ist zurück.

p.s. da war schon jemand schneller

Autor: Peter X. (vielfrass)
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@Michael Engel (Firma TU Dortmund) (cuby)

Vielen Dank für deinen netten und äußerst kompettenten Beitrag. Hast du 
schon Erfahrung mit diesen XMOS-Chip's ?

Autor: Michael Engel (cuby)
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@Peter X.

Ich hab bisher auch nur die Datenblätter gelesen, aber bin mit Xmos in 
Kontakt. Da die Produktion noch nicht allzu lange läuft, haben die 
erstmal alle Hände voll zu tun (soo riesig ist die Firma ja noch nicht). 
Sobald ich aber mehr berichten kann, schreibe ich sicher auch mal einen 
Artikel.

-- Michael

Autor: Peter X. (vielfrass)
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Diese Xmos Controller sind mit 1600Mips sicher interressant.
Die Idee dahinter, in Software zu machen, was FPGA's in Hardware machen 
ist sicherlich auch interressant, weil es viel mehr C-Programmierer als 
VHDL/Verilog Programmierer gibt. Der dazu konkurierende Ansatz ist 
jedoch C2VHDL. Habe mal irgendwo einen Artikel dazu gelesen. Man hat 
dabei entweder eine festverdrahtete oder als IP-Core dazugekaufte CPU 
auf dem FPGA. Viel Rechenzeit schluckende Algorithmen werden dann 
zusätlich "In Hardware gegossen" auf dem FPGA-Chip realisiert. Dazu gibt 
es anscheinend ein Tool, das den C-Programmcode dort wo es gewünscht ist 
(#pragma blablub) in VHDL umsetzt. Ich hoffe, das ich das halbwegs 
verständlich formuliert habe und bitte um eine rege Diskussion darüber.

Autor: Olaf (Gast)
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> Ich hoffe, das ich das halbwegs verständlich formuliert habe und bitte
> um eine rege Diskussion darüber.

Halte ich fuer ziemlichen Unsinn. :-)

Ich bin gerade dabei Verilog zu lernen. Oder genauer gesagt wenn man
C kann, dann lernt man sowas vermutlich in einer Woche. Eine zweite
braucht man dann noch um mit der merkwuerdigen Oberflaeche von Xilinx
klarzukommen.

Das heisst aber jetzt nicht das die Programme die man so schreibt
hinterher auch laufen. Es passiert einem sehr schnell das man was
zusammenprogrammiert das in der Simulation gut aussieht in der
Praxis aber aus den unterschiedlichsten Gruenden nicht laeuft. 
(GLitches,
Latches, Skew usw.)

Wenn ich das aber schon nicht hinbekomme, obwohl ich auch Menge 
Erfahrung
mit Digitalschaltungen habe, wie soll dann ein automatisch arbeitendes
Programm sowas schaffen?
Ich kann mir nur vorstellen das bereits vorher vorhandene Bloecke in den
eigenen Code eingefuegt werden.

Andererseits wenn man sich ernsthaft damit auseinandersetzt dann kann
man nach 6Monaten vermutlich gut Verilog oder VHDL und man muss sich 
fragen
was der Aufwand soll, der in der Praxis vermutlich immer noch weniger
Effizient ist als wenn man es selber macht.

Olaf

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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>Ich bin gerade dabei Verilog zu lernen. Oder genauer gesagt wenn man
>C kann, dann lernt man sowas vermutlich in einer Woche.
Ich kann Verilog/VHDL natürlich mit C-Vorkenntnissen nach einer Woche so 
hinschreiben, dass der Syntax-Check durchgeht. Dann kann ich 
Verilog/VHDL programmieren.

Ja, aber noch lange keine programmierbare Logik.

>das die Programme die man so schreibt hinterher auch laufen
Dann was dann noch fehlt, ist die Denkweise.

Denn ich schreibe keine Programme.
Sondern ich beschreibe, wie sich meine Hardware im FPGA verhalten 
soll. Und diese Hardware ist sehr, sehr eingeschränkt, wenn ich die 
syntaktischen Möglichkeiten von Verilog/VHDL anschaue. Da gibt es dann 
letztendlich kaum mehr als LUTs und FlipFlops. Und für die muss meine 
Beschreibung passen. Sonst klappt das nie.

Und diese Denkweise muss dann auch mit SystemC oder C2VHDL oder sonstwas 
gelernt werden. Nur kommt dann evtl. die Erkenntnis langsam und die 
Umstellung ist nicht so brutal :-)

Autor: Andreas Schwarz (andreas) (Admin) Benutzerseite Flattr this
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Ich habe mal einen Wiki-Artikel angefangen: XMOS XS1-G4

Autor: Benji (Gast)
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Kann jemand nach bald neun Jahren, mit Hands-on Erfahrung, was zu den 
XCores sagen? Wie haben die sich in der professionellen 
Hardwareentwicklung etabliert?

Autor: Marco H. (damarco)
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Im Audiobereich schon. AVB, USB Audio, Schnittstellenwandler etc.

Durch die verschieden Cores lassen sich Zeitkritische Dinge gut 
aufteilen. Das Design hat vor allen bei Zeitkritischen Dingen bewährt. 
Er so als Zwischenlösung zum FPGA.  Ich wusste nicht welche andere MCU 
in der Lage wäre 50MHZ auf die Ports stabil auszugeben.

Autor: Benji (Gast)
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Marco H. schrieb:
> Im Audiobereich schon. AVB, USB Audio, Schnittstellenwandler etc.
>
> Durch die verschieden Cores lassen sich Zeitkritische Dinge gut
> aufteilen. Das Design hat vor allen bei Zeitkritischen Dingen bewährt.
> Er so als Zwischenlösung zum FPGA.  Ich wusste nicht welche andere MCU
> in der Lage wäre 50MHZ auf die Ports stabil auszugeben.

Die Dinger sind echt spannend. Gibt es auch brauchbare Aussagen zum 
Energieverbrauch?

Autor: Marco H. (damarco)
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Hmm also Stromsparende Mechanismen hat der xmos wohl nicht. Das liegt 
glaube ich am Design.

Für manche Anwendungen sind die Bausteine sehr interessant. Aber man 
muss eben auch Umdenken. Die Hardware muss man sich selber aus C Code 
zusammen basteln. Es gibt keine Schnittstellen wie etwa Uart,SPI etc. 
Somit kann man auch die Ressourcen besser nutzen wenn man z.Bsp 32 Uarts 
oder I2s etc. benötigt.

Trotzdem sind Bausteine sehr performant da sie anders arbeiten wie 
übliche µP und die Zeiten sind exakt planbar. Jede Task  hat seine feste 
Zykluszeit, Interrupts gibt auch keine. Der Baustein arbeitet mit Events 
und Channels über die man sich über die Cores austauschen kann.  Zyklen 
bis 10n  lassen sich exakt planen das ist schon mal etwas wo andere 
streiken müssen.

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