Forum: FPGA, VHDL & Co. Kompakte FPGA-Boards - Erfahrungen


von Linear2 (Gast)


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Hi,

ich wollte fragen ob hier jemand Erfahrungen mit kompakten FPGA-Moduln 
vom Schlag Kintex/Virtex7 o.ä. hat bzw. mir einen guten Hersteller 
empfehlen kann?

Ich brauche ein PCBs auf dem nur das Nötigste drauf ist, also FPGA, 
Flash, RAM, evtl. PHY und der Rest über einen entsprechenden 
high-speed/high-density Stecker nach draußen geführt ist.

Ich habe natürlich schon im Web gesucht und ein paar Anbieter aber wenig 
Erfahrungsberichte gefunden (ich möchte keine Links posten damit es 
nicht nach Werbung riecht ;))

Grüße

von Christian R. (supachris)


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Von Trenz gibts da schön kompakte Boards (die Micromodule). Bis auf die 
beknackten Zwitter-Stecker da dran kann man eigentlich nix negatives 
berichten. Preis ist auch voll OK.

von Linear2 (Gast)


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Christian R. schrieb:
> Von Trenz gibts da schön kompakte Boards (die Micromodule). Bis
> auf die
> beknackten Zwitter-Stecker da dran kann man eigentlich nix negatives
> berichten. Preis ist auch voll OK.

Die hatte ich schon im Auge ;)

Welche Problem hattest du mit den Steckern?

von Duke Scarring (Gast)


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Linear2 schrieb:
> Welche Problem hattest du mit den Steckern?
Unsere Techniker haben gelegnetlich Probleme, die ordentlich anzulöten. 
Und stecken und ziehen erfordert ganz schön viel Kraft. Das geht auf die 
Leiterplatte...

Duke

von Antti L. (trioflex)


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Die stecker sind gut, aber die PCB technologie und Löten muss stimmen.

Aushebeln nur mit schrauben von unten, wenn geht und nicht zu viele male 
wenn es nicht sein muss.

Die stecker wurden ausgewähtl weil die wirklich gut sind, mit ganz 
vielen anderen typen gabe es mehr probleme.

Die neueren Automotive zynq module sind aber mit anderen stecker, 
SEM/TEM Tigereye, die haben kleinere kräfte.

von Linear2 (Gast)


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Vielen Dank für die Antworten!

Bzgl. Signalintegrität und/oder Wackelkontakt muss man sich aber keine 
Sorgen machen? (ich kenne einen Fall mit anderen Steckern von 
Sa*tech...)

Ich frage weil ich ich das Board vor allem für ADCs mit hohen Datenraten 
verwenden möchte (z.B. JESD204B das schon sehr am Limit der offiziellen 
Spec des Steckers sein dürfte).

von Christian R. (supachris)


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Das Hauptproblem ist, dass man einen Knoten im Kopf bekommt, wenn man 
die Gegenseite zu den Boards erstellt, denn da muss man entweder im Kopf 
alle Pins tauschen (1 mit 2 usw.) oder sich ein Reversed-Modell 
erstellen, das die Pins schon gedreht hat. Ansonsten wie gesagt, relativ 
hohe Steckkräfte.

von Duke Scarring (Gast)


Angehängte Dateien:

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Linear2 schrieb:
> Bzgl. Signalintegrität und/oder Wackelkontakt muss man sich aber keine
> Sorgen machen?
Wackelkontakt ist absolut kein Problem. Signalintegrität schon eher.
Im Anhang mal ein Augendiagramm von einem 200 MSps-Signal (ADC -> 
Flachbandkabel -> Board -> Briefmarke -> FPGA). Ein Teil der 
Reflektionen kommt auch vom FPGA. Mit anderen Timing-Contraints und 
IO-Delays war das bei dieser Frequenz in Griff zu bekommen.

Duke

von Antti L. (trioflex)


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https://wiki.trenz-electronic.de/display/TE0712/IBERT+Testing

bei 1.25 GBs ist die blaue auge wirklich extrem gross und eckig :)

bei höheren datenrate geht es schnell zu, etwas kann man da aber 
"nachbessern" mit GTX tuning auch.

JESD204B wie hoch willst du da gehen?

von Linear2 (Gast)


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Christian R. schrieb:
> Das Hauptproblem ist, dass man einen Knoten im Kopf bekommt, wenn
> man
> die Gegenseite zu den Boards erstellt, denn da muss man entweder im Kopf
> alle Pins tauschen (1 mit 2 usw.) oder sich ein Reversed-Modell
> erstellen, das die Pins schon gedreht hat. Ansonsten wie gesagt, relativ
> hohe Steckkräfte.

Verständlich, ich hoffe das es am Ende nicht daran scheitert ;)

Duke Scarring schrieb:
> Wackelkontakt ist absolut kein Problem. Signalintegrität schon eher.
> Im Anhang mal ein Augendiagramm von einem 200 MSps-Signal (ADC ->
> Flachbandkabel -> Board -> Briefmarke -> FPGA). Ein Teil der
> Reflektionen kommt auch vom FPGA. Mit anderen Timing-Contraints und
> IO-Delays war das bei dieser Frequenz in Griff zu bekommen.

Um welche Datenrate handelt es sich hierbei genau? (bzw. welche 
Auflösung hat dein ADC?)

Antti Lukats schrieb:
> JESD204B wie hoch willst du da gehen?

So viel wie möglich :)

Ich habe noch keine konkreten Anforderungen sondern bin für meine 
Abschlussarbeit nur ein bisschen am Suchen. Ein 12.5GbPS Link wäre 
natürlich genial.

Für die ADCs (und andere Komponenten) würde ich gerne ein PCB erstellen 
auf das man das FPGA-Modul einfach direkt drauf stecken kann und hätte 
daher auch entsprechend kurze Leitungen zwischen ADC und FPGA.

von Antti L. (trioflex)


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so hoch wie möglich ist noch nicht möglich weil die JESD204B ADC's die 
verfügbar sind Heute noch nicht den maximalen JESD204B bitrate 
unterstützen.

von Linear2 (Gast)


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Antti Lukats schrieb:
> so hoch wie möglich ist noch nicht möglich weil die JESD204B ADC's
> die
> verfügbar sind Heute noch nicht den maximalen JESD204B bitrate
> unterstützen.

Ich hab gerade keinen Gesamtüberblick, aber der AD9680 z.B. kann im full 
bandwidth mode immerhin 10 GbPS pro Lane bei entsprechender 
Konfiguration:

http://www.analog.com/en/analog-to-digital-converters/high-speed-ad-converters/ad9680/products/product.html

(Datenblatt S. 48)

von Antti L. (trioflex)


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mein fehler, die ADC die man kaufen kann gehen über 10Gbs bis zu den 
maximalen 12.5Gbs. Ich hatte es falsch im Kopf.

Wir machen gerade eine Rev 2 von einer platine wo 2 mal 2.4GSPS ADC/DAC 
drauf sind. Da haben wir auch die JESD204B in betracht. Leider gibt es 
keinen JESD204B DAC der 2.4GSPS ohne upsample macht, der beste JESD204B 
DAC macht in RAW mode nur 2.130 GSPS :(
die LVDS parallel DAC gehen höher in RAW mode

JESD204B aufpassen, die IP cores sind kostenpflichtig, bei X und bei A

http://www.esistream.com/

ist VIEL VIEL einfacher, die ersten esi ADC/DAC kommen aber 2015 :(

von Linear2 (Gast)


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Danke für den Tipp! Was kostet in IP-Core von diesem Typ (IO-Interface) 
in der Regel? Bin da noch etwas unerfahren ;)

von Antti L. (trioflex)


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hallo

leider weiss ich den Preis nicht, es war auf der todo liste 
nachzufragen, aber ist runtergefallen. Einen preis wird es nicht geben 
ist immer abhängig von Art. Und ob Projekt basiertes oder site-lizenz, 
den dard man dann im Umfeld von 5 km von dem byro verwenden..

Auf jeden ist das JESD204B IP core und kosten ein Problem was in manchen 
Projekten gegen JESD204B spricht.

rein theoretisch ist 1 lane JESD204B immer einfacher auf dem PCB als 
parallel lvds, wenn die IP einfache und kostenlos oder mindestens 
günstig wäre..

von Linear2 (Gast)


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Ok, aber gut zu wissen dass es bei der "eierlegenden Wollmilchsau" FPGA 
auch nichts geschenkt gibt ;)

von Duke Scarring (Gast)


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Antti Lukats schrieb:
> https://wiki.trenz-electronic.de/display/TE0712/IBERT+Testing
>
> bei 1.25 GBs ist die blaue auge wirklich extrem gross und eckig :)
Weiß jemand, wie bei Xilinx diese Art Augendiagramme erstellt wird?
Irgendwie sehen die so anders aus, als die vom Scope.

Duke

von Christian R. (supachris)


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Das ist im Ibert integriert, der MGT kann die intern erstellen. Sehr 
praktisch. Einstellen und auslesen über ChipScope bzw. den Hardware 
Manager von Vivado.

von Duke Scarring (Gast)


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Christian R. schrieb:
> Das ist im Ibert integriert, der MGT kann die intern erstellen.
Ja, schon klar. Aber da wird doch nicht gesampelt, wie beim Scope.
Die verwenden eine andere Messmethode. Welche? Wie funktioniert das 
prinzipiell?

Duke

von Antti L. (trioflex)


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man kann den sample zeit und pegel schieben, damit wir scan gemacht.

es gibt auch möglichkeit ein wirkliches scope bild zu bekommen, das hat 
aber bis jetzt niemand gemacht. Möglich ist es aber.

von Gustl B. (-gb-)


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Ui das klingt ja interessant. Habe auch mal gelesen dass ein SerDes als 
ADC verwendet werden kann, hat das mal Jemand hier ausprobiert und 
möchte Details schildern? Ist das sehr schwer? Würde man damit einen 
halbwegs vernünftigen ADC bekommen, also so >100MS/s bei >= 8Bit?

Danke!

von Antti L. (trioflex)


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jaein :)

der SERDES hat einen 2 ten "comparator" der einstellbar ist.

man kann damit ein bild bekommen, mit eine sagen wir 5GHz eingangs 
signal, das ist möglich

aber es ist nicht ein ADC dh mann kann einen "sampling" scope bauen, 
wenn man entweder mit dem CDR and das signal locken kann, ist es 
einfach, wenn nicht dann wird es sehr spannend mit syncen.

aber spass würde so was wirklich machen, hätte ich nur zeit :)

TLK110 ethernet PHY hat auch ADC drin den man auselesen kann um signal 
bild zu sehen, die anderen phys haben nur TDR support

von Grendel (Gast)


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Die Augendiagramme zu generieren geht übrigens nicht sonderlich 
schnell...
Ist nicht so wie bei einem guten Oszi wo sich das schnell aus der 
Überlagerung der Wellenformen aufbaut ;-)

von Christian R. (supachris)


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Naja, durch die JTAG Geschichte und das dauernde Neueinstellen der MGT 
Parameter über den DRP ist das nicht wahnsinnig schnell. Das ist ja auch 
nicht das gleiche wie ein Augendiagramm am Oszi. Was der interne Eyescan 
Mechanismus macht, ist das Verschieben des Sample-Punktes und das 
Verstellen der Emphasis-Parameter in den angegebenen Schritten. Zusammen 
mit dem PRBS Checker und der daraus kommenden BER wird das Augendiagramm 
erstellt. Man kann so recht schnell die optimale Einstellung für den MGT 
finden. Hat die VIVADO 2014.4 eigentlich immer noch den Bug, dass das 
Augendiagramm nur funktioniert, wenn die Windows Systemsprache auf 
Englisch gestellt ist? Manchmal hat man den Eindruck dort programmieren 
Roboter oder Hunde...

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