mikrocontroller.net

Forum: FPGA, VHDL & Co. Suche FPGA für S-ATA


Autor: HP (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi,

ich möchte mich in Zukunft gerne mit FPGAs beschäftigen und in 
absehbarer Zeit (in 1 oder 2 Jahren) auf jeden Fall praktisch mit 
S-ATA-Festplatten arbeiten. Zur Zeit habe ich fundierte Kentnisse im 
PIC-Bereich und programmiere schon lange in Assembler und ab und zu auch 
in C und anderen Hochsprachen.

Mir ist schon durch meine etwas umfangreicheren PIC-Projekte völlig 
klar, dass so etwas nicht von heute auf morgen geht, ich bin also keiner 
von diesen "mal eben in 5 Minuten VHDL lernen und eine Raketensteuerung 
für Marschflugkörper basteln"-Typen.

Meine Idee war zunächst die, dass ich mir heute schon ein recht teures 
Board mit einem für SATA ausreichend dimensionierten FPGA kaufe und ich 
mich dann in vielleicht 2 Jahren, wenn diese FPGAs billig geworden sind, 
sehr gut mit den Dingern auskenne und meine Projekte damit relativ 
leicht verwirklichen kann. Aber ich weiß leider nicht wie schnell sich 
das FPGA-Karussell dreht bzw. ob einem die FPGAs in 3 oder 4 Jahren 
genauso wie die älteren PICs günstig hinterhergeworfen werden u nd ob 
die Entwicklungsumgebungen dann noch gepflegt werden?

Gibt es bei FPGAs in irgendeiner Weise das gleiche Problem mit der 
"Errata" wie bei den PICs? Also das man quasi erstmal etwas warten 
sollte, bevor man viel Geld für ein eventuell fehlerhaft designtes 
Produkt ausgibt?

Welche FPGAs wären denn überhaupt geeignet, um derartige differentielle 
Hochgeschwindigkeitssignale zu verarbeiten? 1500 MBit/sec würde bei 
einem klassischen PIC ja eine schier unglaubliche Taktfrequenz 
erfordern...

Wie sieht das mit der Umsetzung von komplexeren Anwendungen aus? Ich 
habe das Gefühl, dass komplexere Sachen wie z.B. Ethernet oftmals über 
vorgefertigten Code implementiert werden und sich die völlig eigene 
Programmierung keiner mehr antut.

Und wie sieht das mit Lizenzen aus, wenn man mal eine Idee hat und etwas 
in Serie herstellen und verkaufen möchte? Halten dann gleich ein paar 
Firmen die Hand auf, weil man deren Code (z.B. Ethernet) im FPGA 
benutzt?

Ist es realistisch anzunehmen, dass ich in ein paar Jahren eigene 
Platinen mit FPGA+SATA-Buchse ätzen kann(Reflow-Ofen für BGA mal 
vorausgesetzt), oder braucht man dafür so viel Erfahrung im Bereich 
HF-Platinendesign, dass ich es mir gleich wieder abschminken kann und 
ewig auf meinen Evaluations-Boards "spielen" werden?

Welches Equipment ist wohl notwendig, um solche Projekte mit SATA zu 
realisieren? Ich weiß von meinen PICs wie hilfreich es sein kann, mal 
einen Logik-Analysator oder ein DSO an den PINs anzuschließen, um einen 
Fehler zu finden. Aber bei SATA hört der Spaß wegen der hohen 
Geschwindigkeit und den damit verbundenen Kosten für Messgeräte ja 
eigentlich auf für Bastler...trotzdem machbar oder lieber weiter mit 
PICs herumdümpeln und sich so etwas masochistisches wie ohne Equipment 
quasi im Blindflug Hochgeschwindigkeitsbusse zu realisieren erst gar 
nicht antun?

Und zum Schluss:

Wo kann man entsprechende Eval.Boards "günstig" kaufen? Läuft da was 
über die Stückzahl, so dass man sich hier zusammentun könnte, um mehrere 
zu ordern? Habe jetzt keine Ahnung wie teuer das werden wird, aber ich 
ging mal so grob geschätzt von 500 $ für ein Eval.Board aus.

Vielen Dank,
HP

Autor: Fpga Kuechle (fpgakuechle) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kurzes googlen nach SATA FPGA Core bringt u.a.:
http://www.hitechglobal.com/ipcores/sata.htm

Das dürfte alles hinsichtlis Größe, Evalboard etc klären.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ HP (Gast)

>Meine Idee war zunächst die, dass ich mir heute schon ein recht teures
>Board mit einem für SATA ausreichend dimensionierten FPGA kaufe und ich
>mich dann in vielleicht 2 Jahren, wenn diese FPGAs billig geworden sind,
>sehr gut mit den Dingern auskenne und meine Projekte damit relativ
>leicht verwirklichen kann.

???
Von BWL hast du wohl nicht wirklich Anhnung?
Kauf dir ein preiswertes (nicht billiges!) FPGA Board und lern VHDL und 
den Umgang mit der Hardware. Das Board muss NICHT überdimensioniert 
sein, und SATA muss es ganz und gar nicht können. Lern die Grundlagen. 
Wenn du die hast, kauf dir in zwei Jahren ein zeitgemässe, presiwertes 
Board das für SATA taugt. Die Entwicklung geht in dem Bereich sehr 
schnell, dass es Unsinn ist, dermassen zu planen. Die Grundlagen sind 
von Dauer!

>Gibt es bei FPGAs in irgendeiner Weise das gleiche Problem mit der
>"Errata" wie bei den PICs?

Jain. Die meisten Probleme macht aber die Software, die ist bisweilen 
arg buggy, weil sie viel zu schnell auf den Markt geworfen wird.

>sollte, bevor man viel Geld für ein eventuell fehlerhaft designtes
>Produkt ausgibt?

Man sollte nur dann wirklich die neueste Soft- und Hardware nutzen, wenn 
es  WIRKLICH nicht anders geht. Ansonsten sollte man auf bewährtes 
zurückgreifen, damit vermeidet man als Beta-Teseter missbraucht zu 
werden.

>Welche FPGAs wären denn überhaupt geeignet, um derartige differentielle
>Hochgeschwindigkeitssignale zu verarbeiten? 1500 MBit/sec würde bei
>einem klassischen PIC ja eine schier unglaubliche Taktfrequenz
>erfordern...

[x] Du mist noch EINIGES über Digitaltechnik lernen.

Die meisten modernen FPGAs aller Hersteller haben dafür spezielle 
Tranceiver.

>Wie sieht das mit der Umsetzung von komplexeren Anwendungen aus? Ich
>habe das Gefühl, dass komplexere Sachen wie z.B. Ethernet oftmals über
>vorgefertigten Code implementiert werden und sich die völlig eigene
>Programmierung keiner mehr antut.

Warum soll jeder seine eigene CPU designen? Modularisierung ist auch 
hier sinnvoll und notwendig. Um die Zeit und Energie auf auch andere 
komplexe Dinge zu verwenden.

>Und wie sieht das mit Lizenzen aus, wenn man mal eine Idee hat und etwas
>in Serie herstellen und verkaufen möchte? Halten dann gleich ein paar
>Firmen die Hand auf, weil man deren Code (z.B. Ethernet) im FPGA
>benutzt?

Das ist ganz einfach. Wenn dir eine Firma einen IP-Core anbietet, sagen 
die schon was sie dafür haben wollen. Wenn du freie Sachen aus dem netz 
nimmst, ist es halt frei (machmal aber auch sehr im Beta-Stadium).

>Ist es realistisch anzunehmen, dass ich in ein paar Jahren eigene
>Platinen mit FPGA+SATA-Buchse ätzen kann(Reflow-Ofen für BGA mal
>vorausgesetzt), oder braucht man dafür so viel Erfahrung im Bereich
>HF-Platinendesign, dass ich es mir gleich wieder abschminken kann und
>ewig auf meinen Evaluations-Boards "spielen" werden?

In ein paar Jahren bist du alt und grau ;-)
Etwas Kenntnisse braucht man schon, aber erfahrene Hobbybastler kriegen 
das hin.

>Welches Equipment ist wohl notwendig, um solche Projekte mit SATA zu
>realisieren?

Vor allem KonwHow, und etwas Hardware.

>Geschwindigkeit und den damit verbundenen Kosten für Messgeräte ja
>eigentlich auf für Bastler...

Ja.

>trotzdem machbar

Machbar im Sinne von, wenn man weiss wie man es richtig macht und ein
wenig Glück hat, kommt man auch ohne Messtechnik aus.

> oder lieber weiter mit
>PICs herumdümpeln und sich so etwas masochistisches wie ohne Equipment
>quasi im Blindflug Hochgeschwindigkeitsbusse zu realisieren erst gar
>nicht antun?

Es gibt auch Masochisten, die damit viel "Spass" haben . . . und teur 
für bezahlen.

>ging mal so grob geschätzt von 500 $ für ein Eval.Board aus.

Kauf dir ein einfaches für 100..150 Euro und lern die Grundlagen. Damit 
bist du als Hobbybastler gut und gerne 1..2 Jahre beschäftigt. Dann 
schauen wir weiter.

MfG
Falk

Autor: Fpga Kuechle (fpgakuechle) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hier ist ein hochspannendes Board:

http://www.digilentinc.com/Products/Detail.cfm?Pro...

Hat SATA und kostet 299 US$! Allerdings für "akademischer Nutzer".
Wäre spannend wenn da (Xilinx) mal ein Student anfragt und seine Infos 
hier breitträgt.

Autor: Andreas Schwarz (andreas) (Admin) Benutzerseite Flattr this
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der SATA-Anschluss auf diesem Board ist nicht ohne weiteres für 
SATA-Festplatten nutzbar, dazu gab es neulich mal eine Diskussion in 
comp.arch.fpga.

Autor: HP (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi,

danke erstmal für die Infos und die Links, ich habe eine Mail an den 
Support von digilentinc geschrieben und gefragt ob man als deutscher 
Student (Informatik) die Voraussetzungen für das Angebot an akademische 
Nutzer erfüllt. Die Antwort werde ich dann hier bekanntgeben.

@Andreas Schwarz:

Weißt Du was genau das Problem ist? Ich meine, fehlt (noch) lediglich 
die Software, um ein Host-System für eine S-ATA-Festplatte zu 
repräsentieren, oder gibt es da schwerwiegendere Probleme?

@Falk Brunner:

>>Von BWL hast du wohl nicht wirklich Anhnung?

Naja, ich habe das jetzt nicht direkt nach betriebswirtschaftlichen 
Gesichtspunkten bewerten wollen, sondern wollte lediglich eine 
Beurteilung, was mich das spätere Umsteigen auf andere FPGAs an Zeit und 
Nerven kostet (was ja in gewisser Weise auch einen Geldwert darstellt). 
Bei PICs habe ich gemerkt, dass ein Umstieg je nach Controller auch 
nicht immer "mal eben so" machbar ist, da muss man dann schon mal 
etliche Seiten Dokumentation lesen, weil viele neue Befehle dazugekommen 
sind, sich die Art der Adressierung geändert hat und teilweise sogar die 
Syntax anders ist. Daher meine Überlegung, mich gleich mit einem 
aktuellen Modell zu beschäftigen (auf dem wird man ja auch erstmal 
einfache Lauflichter programmieren können, man muss ja nicht sofort 
alles ausreizen). Oder beziehen sich bei FPGAs im Gegensatz zu 
herkömmlichen Mikrocontrollern die Änderungen eher auf die Anzahl der 
Logikzellen, der Multiplikatoren sowie die Höhe der Taktfrequenz, etc. 
und der Rest ist quasi alles "genormtes" VHDL? Ich meine gelesen zu 
haben, dass in dem VirtexII Pro "Power Processors" enthalten sind. Quasi 
als Hardware? Die würden dann ja bei einem Umstieg eventuell wieder 
viele neue Befehle und geänderte Syntax implizieren...mir fehlt eben ein 
wenig der Überblick, was innerhalb von ein paar Jahren auf dem 
FPGA-Markt passieren kann bzw. wird. Wenn es Schwachsinnig ist, sich 
jetzt ein teures Board zu kaufen, weil es die entsprechenden FPGAs in 
spätestens 4 Jahren mit hoher Wahrscheinlichkeit eh nicht mehr zu kaufen 
gibt, dann werde ich diesen Fehler natürlich nicht machen! Aber wenn ich 
eh Jahre benötige, um mich in diese Welt einzuarbeiten, dann könnte ich 
es theoretisch ja gleich mit einem leistungsfähigen FPGA machen, der 
meine heutigen Anforderungen bereits erfüllt und dann später in Bezug 
auf eine Kleinserienfertigung erfreulicherweise zu günstigen Preisen zu 
beschaffen ist.

Falls ich doch klein anfangen sollte:
Vom Aufbau her sollen ja die CPLDs einfacher sein, würdest Du mir so ein 
Board für den allerersten Einstieg empfehlen, oder bei Vorkentnissen mit 
Mikrocontrollern doch eher zu einem "kleinen" und günstigen FPGA-Board 
raten?

Autor: high_speed (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> oder bei Vorkentnissen mit Mikrocontrollern

Die sind in der Hardwarebeschreibung eher hinderlich, da man kein 
Programm
schreibt, das Befehlszeile für Befehlszeile abgearbeitet wird.
Schleifenstrukturen in VHDL dienen dazu gleiche Funktionsblöcke mehrmals 
in
der Hardware zu erzeugen.

Der reine VHDL- / Verilog-Code kann auf alle Hersteller portiert werden,
solange man keine Hersteller spezifischen Funktionsblöcke einbindet.
Im Normalfall braucht man dass auch nicht und wenn, würde ich es auf den
Top-Layer beschränken.

Ich habe noch nicht mit Xilinx gearbeitet, der implementierte Prozessor 
wird
mit Sicherheit über seine definierten Anschlüsse eingebunden.
Ich denke mal, man kann ihn über den Core-Generator einbinden, der dann 
in
den Quellcode eine Platzhalter einbaut und für die Simulation ein
Verhaltensmodell.

Für den Anfang reicht auch ein einfaches FPGA-Board.
Altera DE1 - Development and Education Board
http://www.terasic.com.tw/cgi-bin/page/archive.pl?...

Da ist ein Cyclone II  EP2C20 mit 20000 Logikelementen drauf.
Der ist mehr als ausreichend für die ersten Versuche.

MfG
Holger

Autor: Andreas Schwarz (andreas) (Admin) Benutzerseite Flattr this
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lern erst mal VHDL (dazu brauchst du noch nicht mal unbedingt ein FPGA), 
kauf dir vielleicht ein billiges FPGA-Board wie das Nexys 2 und bastel 
damit ein wenig rum, dann kannst du besser einschätzen was möglich ist. 
Vorher hat es wirklich keinen Sinn sich über sowas wie SATA Gedanken zu 
machen.

Über das Problem mit SATA auf dem Virtex-Board gibt es einen Thread in 
comp.arch.fpga, was es genau war weiß ich nicht mehr.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  HP (Gast)

>Beurteilung, was mich das spätere Umsteigen auf andere FPGAs an Zeit und
>Nerven kostet (was ja in gewisser Weise auch einen Geldwert darstellt).

Ist richtig, aber die Gewichtung deinerseits ist viel zu hoch.

>aktuellen Modell zu beschäftigen (auf dem wird man ja auch erstmal
>einfache Lauflichter programmieren können, man muss ja nicht sofort

Du brauct erstmal VIEL Grundlagen. Damit bist du erstmal beschäftigt.

>alles ausreizen). Oder beziehen sich bei FPGAs im Gegensatz zu
>herkömmlichen Mikrocontrollern die Änderungen eher auf die Anzahl der
>Logikzellen, der Multiplikatoren sowie die Höhe der Taktfrequenz, etc.
>und der Rest ist quasi alles "genormtes" VHDL?

Jain ;-)

> Ich meine gelesen zu
>haben, dass in dem VirtexII Pro "Power Processors" enthalten sind. Quasi
>als Hardware?

Ja.

> Die würden dann ja bei einem Umstieg eventuell wieder
>viele neue Befehle und geänderte Syntax implizieren...mir fehlt eben ein
>wenig der Überblick, was innerhalb von ein paar Jahren auf dem
>FPGA-Markt passieren kann bzw. wird.

Muss dich im Moment wenig interessieren. Wenn du die grundlagen 
beherrscht, kannst du sich schnell an neue Trends/Entwiklcungen 
anpassen.

> Wenn es Schwachsinnig ist, sich
>jetzt ein teures Board zu kaufen, weil es die entsprechenden FPGAs in
>spätestens 4 Jahren mit hoher Wahrscheinlichkeit eh nicht mehr zu kaufen
>gibt, dann werde ich diesen Fehler natürlich nicht machen!

Die FPGAs wird es auch in zehn Jahren noch gebe. Aber heute ein relaiv 
tueres HighTec Board zu kaufen ist in deiner Lage Unsinn.

>auf eine Kleinserienfertigung erfreulicherweise zu günstigen Preisen zu
>beschaffen ist.

Du denkst schon wieder ziemlich verquer.

>Falls ich doch klein anfangen sollte:

JA!

>Vom Aufbau her sollen ja die CPLDs einfacher sein, würdest Du mir so ein
>Board für den allerersten Einstieg empfehlen, oder bei Vorkentnissen mit
>Mikrocontrollern doch eher zu einem "kleinen" und günstigen FPGA-Board
>raten?

Kleines bis mittleres FPGA, 100k bis 1000k Gatter.

MfG
Falk

Autor: MSK (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  HP (Gast)

Hast Du schon Antwort von Digilent bezüglich des 299 US$ XUPV2P Boards? 
Würde mich interessieren.

MfG
MSK

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [vhdl]VHDL-Code[/vhdl]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.