Hallo Leute, Ich wollte nur wissen ob es machbar/vernünftig ist, einen Open Source FPGA-IP-Core zu entwickeln uns es bei eine Fab herstellen lassen. Kosten ?( in millionen ? ) Was ich mit FPGA-IP-Core meine ist nicht irgendeine Soft-Core Prozessoren oder bit/netlist Datei oder sowas ähnliches, sondern tatscählichen FPGA in VHDL code mit IO blocks und Lookup Table und SRAM. Alle möglichen stark negativen Feedback sind willkommen. Gruss PS: Ich würde auch gerne sehen wollen falls Ihr irgendwo im Net VHDL/Verilog Codes für Logic block/IO blocks/Interconnect sieht und sich meldet.
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Urshanabi Ep schrieb: > Ich wollte nur wissen ob es machbar/vernünftig ist, einen Open Source > FPGA-IP-Core zu entwickeln uns es bei eine Fab herstellen lassen. Kosten > ?( in millionen ? ) Machbar ist alles, auch ein Open-Source FPGA. Der Aufwand einen konkurenzfähigen fertigen Chip zu machen ist imens, entsprechend auch die Kosten. Als Lernsystem zum Anschauen und verstehen müsste sich der Aufwand eigentlich in grenzen halten. Vernünftig wäre es aus meiner Sicht auch zum Teil, da bisher kein FPGA Hersteller seine interne Struktur offengelegt hat (Bei Prozessoren wäre sowas nicht denkbar, da muss jedes Bit vom Maschinencode dokumentiert sein). Vor allem im Akademischen Umfeld gibt es viele Ideen und Konzepte die nicht umgesetzt bzw. erforscht werden können weil die Tools es nicht können und es nicht möglich ist selber spezialisierte Tools zu schreiben. Sonst gäbe es schon lange spezialisierte Place&Route Tools für effiziente neuronale Netze als Beispiel.
Urshanabi Ep schrieb: > Was ich mit FPGA-IP-Core meine ist nicht irgendeine Soft-Core > Prozessoren oder bit/netlist Datei oder sowas ähnliches, sondern > tatscählichen FPGA in VHDL code mit IO blocks und Lookup Table und SRAM. Wenn Du einen Vorschlag machst, was dieses FPGA von den kommerziellen unterscheidet und welchen Vorteil es bringt, dann schon. Du kannst Dir auch deinen Open Source Mercedes/Audi/BMW selbst bauen anstatt zum Händler zu gehen und ihn Dir zu kaufen. Warum macht das niemand? ....
Dann sollte man aber auch daran denken, dass dieser spezielle FPGA dann um nützlich zu sein auch eine geeignete Synthese und Place&Route Toolchain braucht. Da steckt man mind. nochmal soviel Entwicklungszeit wie für den IC rein.
Urshanabi Ep schrieb: > Ich wollte nur wissen ob es machbar/vernünftig ist, einen Open Source > FPGA-IP-Core zu entwickeln uns es bei eine Fab herstellen lassen. Machbar? Ja. Vernünftig? Ich möchte hier eine Gegenfrage stellen: "Wofür?" > Kosten ?( in millionen ? ) Viele Mannjahre, einige Prototypzyklen --> Zigmillionen. Du kannst das nur machen, wenn du beliebig viel Geld (Spielzeug für Milliardäre) oder Zugriff auf kostenlose Ressourcen (=Studenten an Hochschulen) und zudem Zugriff auf Fördergelder/Forschungsgelder hast. Christoph Z. schrieb: > Vernünftig wäre es aus meiner Sicht auch zum Teil, da bisher kein FPGA > Hersteller seine interne Struktur offengelegt hat (Bei Prozessoren wäre > sowas nicht denkbar, da muss jedes Bit vom Maschinencode dokumentiert > sein). Es ist daber auch nur dokumentiert, was dieses Bit tut, aber nicht, wie es das tut...
> Ich wollte nur wissen ob es machbar/vernünftig ist, einen Open Source > FPGA-IP-Core zu entwickeln uns es bei eine Fab herstellen lassen. Das mit der Fab muss gar nicht so teuer sein. Für erste Muster müssen das keine Millionen sein. Open-Source nett. Ich sehe aber das Problem, dass hier straff entschieden werden muss. Ein FPGA ist sehr universell und man muss damit viele Kompromisse eingehen. Und ein Knackpunkt ist sicherlich: Design der Basiszellen <-> Clock-Verdrahtung <-> PowerMesh <-> ToolChain <-> Testability Und wer verifiziert diese Punkte bei einer Änderung? Trotzdem: Wenn das nix professionelles werden soll, der FPGA-Core handhabbar ist, dann ist das ein nettes Feature. Wenn man damit ein Problem umgehen will, dann fallen mir sicher zig andere Lösungsmöglichkeiten ein. Und nochmal: Ein "professioneller" FPGA wird sicher nicht in VHDL beschrieben.
Klakx schrieb: > Und nochmal: Ein "professioneller" FPGA wird sicher nicht in VHDL > beschrieben. Warum nicht? VHDL ist ja nicht eine Sprache zur Beschreibung von FPGAs, sondern von Hardware. Und die Schaltungsteile eines FPGAs werden vorher simuliert, bevor man das FPGA in Produktion schickt, das ist 1000 % sicher.
Lothar Miller schrieb: > Christoph Z. schrieb: >> Vernünftig wäre es aus meiner Sicht auch zum Teil, da bisher kein FPGA >> Hersteller seine interne Struktur offengelegt hat (Bei Prozessoren wäre >> sowas nicht denkbar, da muss jedes Bit vom Maschinencode dokumentiert >> sein). > Es ist daber auch nur dokumentiert, was dieses Bit tut, aber nicht, > wie es das tut... Auch das fehlt beim FPGA. Es fehlt die Dokumentation was welches Bit im Bitstream bewirkt, also die Konfiguration einer I/O-Zelle, einer Logikzelle, der Switchboxen und der anderen Teile wie DSP-Slices oder PLLs. Das maximum was ich bei Xilinx mal gesehen habe, war ein Dokument, dass die Addressierung inerhalb des Bitstreams erklärte, also wie eine bestimmte Logikzelle ihre (undokumentierte) Konfiguration bekommt. Wie der FPGA Hersteller die Transistoren in der Logikzelle zusammensetzt ist mir eigentlich egal (Wie beim Prozessor auch). Hauptsache schnell und sparsam ;-)
Wenn du den FPGA in VHDL beschreibst, kannst du ihn auch ohne Kosten auf einem existierenden den FPGA synthetisieren. Zum Testen und Erstellen der Toolchain reicht das. Anwendungen und potenzielle Mitstreiter sehe ich auch sehr viele, da es bei vielen ASIC Entwicklungen sinnvoll wäre einen kleinen FPGA Teil mit im IC unterzubringen. Die etablierten Hersteller A und X bieten so etwas für kleine Projekte aber nicht an.
Danke für alle kommentare!! Es solle keine konkurrenzfähigen chip sein sondern etwas womit Menschen anfangen können sowie Arduino. Außerdem ein FPGA Core m.E. musste sehr einfach sein da die Logic blocks sich wiederholen, im Vergleich zu einem ASIC chip. Also man braucht im grunde genommen, SRAM, IO block, Logic Block und Interconnect. Allerdings mir fehlt die Erfahrung alles miteinander zu integrieren was meiner meinung nach sehr einfach oder trivial sein solte. Wegen Place& Route Tools mache ich mir kein Sorgen da EDA und Standard Cells wären m.E. genug. FPgA chip XC2018: wie man sieht es ist trivial im Design. http://3.bp.blogspot.com/-L03SM-Uduto/UCng1py8nxI/AAAAAAAABiM/5BWB7TVe8j0/s1600/xc2018_overview.jpg VHDL,Verilog,Systemverligo,SystemC ist doch wurst oder. VHDL mag ich da es Formaler ist als Verliog. Mercedes, BMW &co : Wo ein aufhört zu arbeiten, andere wird anfangen. Es geht nicht darum eine fertigen Produkt zu herstellen sondern dem Menschen ermöglichen den Weg einfacher zu machen chips zu herstellen. Das würde die FPGA preisen senken und was noch wichtiger ist,man würde irgendeine andere microcontroller nicht mehr brauchen. Vom Atari bis zum Intel intel i7. (OK bisschen übertrieben aber theoretisch wäre es möglich und sehr vernünftig) Opencores: ich habe da nicht wichtigeres gefunden. Ein Leeres Projekt wäre hier :) http://opencores.org/project,fpga,overview @Klakx: Power Mesh sagt mir nichts? Ich glaube Ziel wurde bisschen hoch gesetzt. Was wäre damit. 2 Logic blocks (2 bit input) 1 interconnect line mit einem switch 1 SRAM mit 5 bit, (4 für logic blocks,1 für interconnect switch) IO blocks, weiss ich nichts davon,sind sie nur pads? in VHDL. Könntet Ihr mir iregendeine weg weisen wo ich anfangen kann, irgendeine essay, buch mit beispielen, einen Link vielleicht. Ich muss mich auf jeden fall mehr mit Floor planing beschäftigen glaube ich. Vielen Dank nochmals
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Kann man in dem Bereich denn ueberhaupt irgendwas entwickeln ohne staendig irgendwelche Patente zu verletzen?
Urshanabi Ep schrieb: > Hallo Leute, > > Ich wollte nur wissen ob es machbar/vernünftig ist, einen Open Source > FPGA-IP-Core zu entwickeln uns es bei eine Fab herstellen lassen. Kosten > ?( in millionen ? ) > PS: Ich würde auch gerne sehen wollen falls Ihr irgendwo im Net > VHDL/Verilog Codes für Logic block/IO blocks/Interconnect sieht und sich > meldet. Oh Gott! Das passiert, wenn man glaubt IC können man mit VHDL wie Softwareentwicklen. Also mit Standardcell Entwurf wird das nix, da kein Hersteller konfigurierbare Routing matrix hat sondern nur festverdrahtete metalllayer. Auch ist ein FPGA weitaus mehr als LUT und FF. schon der clocktree ist eine kleine Wissenschaft für sich. Dort steht in bisserl mehr zu schaltungsdesign in FPGA: http://www.kst.tugab.bg/staff/vally/4.pdf Letzlich ist IC entwurf fast wie PCB-layout: Schaltplan zeichnen, Polygone pinseln, design rule check, Plus ein paar extras aus physical design http://en.wikipedia.org/wiki/Physical_design_%28electronics%29 . Wie das Bildchen in der WP zeigt, fängt die Arbeit nach Erstellung des vhd erst an. Als Buch kann man: http://www.amazon.de/Handbuch-Electronic-Design-Automation-Jansen/dp/3446212884 empfehlen. Das beschreibt aber auch nur die absoluten basics. Für Unis gabs/gibts? ein programm zur Chipfertigung - http://www.europractice-ic.com/ ; Vorlesungen an der Elektotechnik-Fakultät (auch wenn du es Open Source nennst die Informatik-Fakultät hat keine Ahnung von Chip-design) zum Thema VLSI Ebtwurf sind auch eine gute Adresse, bspw. hier: http://hpsn.et.tu-dresden.de/index.php?id=73 Mehr Bruchstücken finde ich auf die Schnelle nicht, dabei müsste man noch über Design for Test, ATPG, TAP-Controller, IBIS, SPICE, Packaging etc schreiben. Nur soviel, du unterschätzt das Thema gewaltig, einen kompletten Satz an Herstellungsunterlagen zu erstellen, das der Fertiger einen FPGA daraus fertigen kann ist Stoff der mehrere Doktoranden und Diplomanden auf Monate beschäftigt. Und das nur wenn sie vorher eine mehrjährige Ausbildung erfolgreich abgeschlossen haben. MfG,
asdfjkl; schrieb: > Kann man in dem Bereich denn ueberhaupt irgendwas entwickeln ohne > staendig irgendwelche Patente zu verletzen? Ja Patente sind bei Hardware erst zu nehmen, nicht umsonst sind Altera und Xilinx obwohl prinzipiell gleich in Details wie interconnect-resourcen grundverschieden. Darüberhinaus sind Chip-layouts nicht (nur?) per patentanmeldung schützbar sondern als artwork vom copyright geschützt (siehe http://en.wikipedia.org/wiki/Integrated_circuit_layout_design_protection). Das könnte bedeuten das für Open Source alles von dir gezeichnet undfreigegeben werden müsste. MfG,
Moin, Es gibt einige Ansätze v.a. akademischer Natur, die sich mit der OpenSource-Synthese beschäftigen. Ansonsten gibt es meiner Meinung nach auf der Hardware-Seite nicht viel zu holen. Schau mal in der GHDL-Mailinglist (irgendwo bei gna.org), da gibt es einige Diskussionen dazu. Es ist schon recht knifflig, Routinen zu schreiben, die aus dem aristokratischen VHDL erkennen, welche Primitive "inferred" (mir fällt das deutsche Wort dazu gerade nicht ein) werden muss. Eher würde ich mir als nicht zu bändigender DIY-Mensch Alternativen der HDL anschauen, wie z.B. myhdl oder migen. MyHDL ist für den Einsteiger noch eher was. Grüsse, - Strubi
Ich finde die Idee wunderbar. Der FPGA mit offenen Daten sollte auch mal ohne Angst für Laienhände zugänglich sein. Zur Zeit proggen viele mit dem AVR/Arduino rum. Die Überwindung einen FPGA nicht zu verwenden liegt glaube ich in der Lobby "das schaffe ich nicht... ist zu schwer...wird nur in der Industrie verwendet usw. Ich habe mehrere Jahre den Atmega bis zum 6128 genutzt und habe mir 2 kleine Roboter mit Kamera usw gebaut. Die Versuche die ich jetzt mit dem DE-1-Board mache sind um vieles lehrreicher habe ich festgestellt als nur mal einen Roboter zu bauen der dann einen festen Umgang bewältigen kann... er wurde langweilig. Vielleicht eine Gesellschaft gründen...und dann los. Es gibt in Deutschland genug Menschen die glaube ich da ihr Geld anlegen würden. Warum alles dem Ausland überlassen. GRuss
Urshanabi Ep schrieb: > Könntet Ihr mir iregendeine weg weisen wo ich anfangen kann, irgendeine > essay, buch mit beispielen, einen Link vielleicht. Ich muss mich auf > jeden fall mehr mit Floor planing beschäftigen glaube ich. Jetzt hab ich aber ganz tief in der allwissenden Müllhalde gegraben: http://www.eecg.utoronto.ca/~choijon5/Altera.ppt "Architecture and CAD for deep submicron FPGAs" MfG,
Die fehlende Dokumentation von FPGA-Interna ist in der Tat nervig und viele Leute haben eine Menge Arbeit in reverse engineering gesteckt, z.B. um partielle dynamische Rekonfiguration zu ermöglichen. Als Experiment ist es interessant, einen FPGA auf einem FPGA zu implementieren. Es gab das MPGA (Meta-PGA)-Projekt von Reinoud Lamberts an der TU Delft (leider nur noch bei archive.org): https://web.archive.org/web/20050414203105/http://ce.et.tudelft.nl/~reinoud/mpga/README.html und auch einige ähnliche Ansätze, z.B.: http://www2.engr.arizona.edu/~rlysecky/uploads/Main/fpga05_vfpga.pdf Der Overhead hier ist natürlich horrend, bis zu Faktor 100 an Fläche und Faktor 6 an Geschwindigkeit... Alternativ sind vielleicht die fpgatools von Wolfgang Spraul von Interesse - er hat eine open source Synthese (netlist->bitfile) für Xilinx xc6slx9 gebaut. Allerdings fehlt da noch eine Menge, z.B. Support für Block RAMs. https://github.com/Wolfgang-Spraul/fpgatools -- Michael
@Fpga Kuechle: Danke für dein sehr hilfreichen kritischen Kommentare und Empfehlungen, und Danke für diese Titel. "Architecture and CAD for deep submicron FPGAs" Allerdings 329€ bzw. 340$ ist bisschen zu hoch oder. @peter: Danke für deine Unterstützung. @Michael Engel: Danke, danke sehr für den Links. Ich muss wohl diese ganze informationen irgendwie erst verdauen.
Urshanabi Ep schrieb: > und Danke für diese Titel. > "Architecture and CAD for deep submicron FPGAs" > Allerdings 329€ bzw. 340$ ist bisschen zu hoch oder. Laut Rezension bei Amzn basiert das Buch auf der Dissertation von Vaughn Betz, welche man hier findet: https://tspace.library.utoronto.ca/handle/1807/12758 Sonst wuerde ich es mal bei deiner Hochschulbibliothek und gegebenenfalls ueber Fernleihen versuchen. Habe gesehen, dass es das Buch auch als Raubkopie gibt... Andere Veroeffentlichungen von Vaughn Betz und Leuten, die ihn zitieren, sollten auch von Interesse fuer dich sein.
Urshanabi Ep schrieb: > Allerdings 329€ bzw. 340$ ist bisschen zu hoch oder. Wer wird sich um 340 Dollar Sorgen machen, wenn er Millionen für ein selbstgemachtes FPGA ausgeben will...
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@ asdfjkl; Danke sehr für denk Link und Info. Anscheinend hat Reinoud Lamberts (wie Michael geschrieben hat) funktionierende MPGA entwickelt. Aber man findet es nicht im internet. mpga-src-0.tgz (60 kB) http://www.nedopc.org/forum/viewtopic.php?t=7884 Schade.
Urshanabi Ep schrieb: > Anscheinend hat Reinoud Lamberts (wie Michael geschrieben hat) > funktionierende MPGA entwickelt. Aber man findet es nicht im internet. > mpga-src-0.tgz (60 kB) Doch, der Link auf archive.org funktioniert: https://web.archive.org/web/20041211181439/http://ce.et.tudelft.nl/~reinoud/mpgadown.html
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