Nozioni di base Intel® FPGA e guida introduttiva
Nozioni di base FPGA
Conoscenze di base: circuiti integrati e progettazione logica
I circuiti integrati (IC) sono solitamente chiamati "chip". Implementano circuiti elettronici molto piccoli su un substrato di silicio. CPU, GPU e FPGAs sono tutti IC. La maggior parte degli IC implementa la progettazione logica. I segnali elettrici entrano in un IC e vengono interpretati come "0" o come "1" in base al loro livello di tensione. È possibile guardare segnali diversi per raccogliere molti valori o guardare lo stesso segnale molte volte diverse e vedere come cambia.
La progettazione logica sta progettando circuiti per prendere decisioni in base a quei valori "0" e "1". Un design logico è costituito da porte logiche per confrontare due o più valori diversi, per rispondere a domande come: "Entrambi i valori sono uguali?" o "Entrambi i valori sono uguali a 1?" Inoltre, le strutture chiamate "flipflops" spazia queste domande nel tempo. I design logici moderni hanno da migliaia a trilioni di porte logiche.
Una buona analogia è quando si sente la musica per pianoforte. Ogni numero di tempo, il musicista determina quale nota sentirete. Ogni decisione è semplice, ma una bella canzone richiede molte decisioni e molta abilità. Una serie di buoni design logici in un IC può produrre risposte computazionali straordinarie!
Che cos'è un FPGA?
FPGA è l'acronimo di Field Programmable Gate Array. FPGAs sono IC a semiconduttori in cui è possibile modificare la maggior parte delle funzionalità all'interno del dispositivo; cambiata dall'ingegnere di progettazione, cambiata durante il processo di assemblaggio del PCB o anche cambiata dopo l'installazione di un prodotto.
I cambiamenti sono prodotti cambiando gli input e le uscite elettriche che vengono ricevuti, quali porte logiche e flipflop vengono implementati e come questi gate vengono collegati insieme.
Un FPGA è costituito da una griglia di logica configurabile, nota come moduli di logica adattiva (ALM) e blocchi specializzati, come i blocchi di elaborazione del segnale digitale (DSP) e i blocchi di memoria ad accesso casuale (RAM). Questi blocchi programmabili sono combinati tramite interconnessioni di routing configurabili per implementare circuiti digitali completi.
Chi utilizza FPGAs?
Gli sviluppatori
Gli sviluppatori utilizzano FPGAs nel settore dell'elettronica per molte applicazioni diverse.
Ricercatori
I ricercatori utilizzano FPGAs per esplorare la progettazione logica per risolvere problemi difficili e implementare nuovi algoritmi.
Studenti
Poiché FPGAs possono essere programmati più e più volte, sono un modo ideale per imparare la progettazione logica.
Hobbisti
Come gli studenti, spesso gli hobbisti hanno il desiderio di imparare la progettazione logica e FPGAs sono perfetti per questo.
Perché si dovrebbe utilizzare un FPGA?
I vantaggi dell'utilizzo di un FPGA includono:
Flessibilità
FPGA funzionalità può cambiare ad ogni accensione del dispositivo.
Accelerazione
Ottieni prodotti sul mercato più velocemente e/o aumenta le prestazioni del tuo sistema.
Integrazione
Le FPGAs odierne includono processori on-die, I/O ricetrasmettitori a 28 Gbps (o più veloci), blocchi di RAM, motori DSP e altro ancora.
Costo totale di proprietà (TCO)
Sebbene gli ASIC possano costare meno per unità di un FPGA equivalente, la loro costruzione richiede una spesa non ricorrente (NRE), costosi strumenti software, team di progettazione di specializzazione e lunghi cicli di produzione.
Come si utilizza un FPGA?
Metodologia di progettazione |
Descrizione |
Strumento principale utilizzato |
|---|---|---|
Design FPGA tradizionale |
Questa metodologia utilizza un linguaggio di descrizione hardware (HDL) per descrivere un progetto e uno strumento edA (Electronic Design Automation) per trasformare la descrizione della progettazione in un'implementazione FPGA. |
|
Design di alto livello |
Questa metodologia utilizza un linguaggio di livello superiore, in genere Data Parallel C++ (DPC++) per descrivere un progetto. Per utilizzare solo DPC++, è necessario utilizzare una scheda supportata collegata a un computer con un host x86. È possibile combinare questa metodologia con la progettazione FPGA tradizionale per una maggiore produttività. |
|
Utilizzare FPGA Design Services |
Se si desidera utilizzare un FPGA nel prodotto, ma non si ha l'esperienza necessaria per eseguire autonomamente il progetto, Intel ha molti partner che offrono servizi di progettazione FPGA. |
Introduttiva
Formazione
Intel FPGA Technical Training offre due corsi appositamente realizzati per gli studenti FPGA principianti. Scegli il tuo percorso in base al tuo stile di apprendimento. Non ci sono costi per partecipare a Intel FPGA Technical Training.
Workshop per principianti per Intel® FPGAs
Ti piace imparare con un istruttore? Partecipate a questo workshop pratico di 3 ore.
Percorso di apprendimento per principianti Intel FPGA designer
Sei uno studente auto-guidato? Questo curriculum ti farà iniziare!
Catalogo Intel® FPGA Technical Training
Questo catalogo elenca tutti i corsi disponibili per i principianti agli utenti avanzati.
Altre risorse introduttive
Rimani informato con la nostra newsletter
Ogni mese, questa newsletter contiene gli ultimi sviluppi, eventi e classi senza costi. Iscriviti subito.
Scarica il software Intel® Quartus®
Scarica il software per avviare la tua progettazione FPGA. Non è richiesta alcuna licenza per la versione Lite. Scaricalo qui.
Esercitazioni su FPGAcademy
Questi tutorial sono perfetti per coloro che hanno bisogno di più background nella progettazione della logica digitale. Visitateli ora.
EBook introduttivo
Questo eBook gratuito può aumentare la tua conoscenza dei FPGAs. Scarica subito il libro.
Continuate a imparare
Risorse aggiuntive per principianti |
|
|---|---|
| Intel FPGA Technical Training | Intel offre una formazione tecnica senza costi per imparare a utilizzare Intel FPGAs. Scopri argomenti avanzati come la metodologia di chiusura dei tempi e Platform Designer. |
| Intel FPGA Academic Program | Offriamo risorse per aiutare insegnanti e professori a artigianato per corsi di ingegneria e informatica. |
| Forum FPGA presso le comunità Intel | Ottieni supporto e conversa con quelli della comunità degli sviluppatori FPGA. |
| Scheda DE-10 Lite | Questa scheda è una buona scelta per i principianti. |
| Esempi di progettazione Intel FPGA | Questo repository di esempi di progettazione per Intel FPGAs include esempi di progettazione per tutti i livelli di progettisti. |
| risorse di supporto Intel FPGA | Questa pagina porta a tutte le risorse di supporto disponibili per gli sviluppatori Intel FPGA. |
Il contenuto di questa pagina è il risultato della combinazione tra la traduzione umana e quella automatica del contenuto originale in lingua inglese. Questo contenuto è fornito soltanto a titolo di informazione generale e non ha pretese di completezza o accuratezza. In presenza di contraddizioni tra la versione in lingua inglese di questa pagina e la sua traduzione, fa fede la versione inglese. Visualizza la versione in lingua inglese di questa pagina.