ПЛИС для вычислений с длинной арифметикой Опции

[planetzeus]

Помогите пожалуйста с выбором.
Нужно делать вычисления с длинной арифметикой - до 8 тысяч бит. Т.е нужно простое АЛУ, но числа очень длинные.
Вычисления относительно простые - сложение, вычитание (сложение с отрицательным в обратном коде), сдвиг на бит и пара таких же длинных счетчиков.
Никаких умножений или делений. Т.е задаем начальные значения и и девайс должен складывать (вычитать) числа в зависимости от знакового бита, пока не дойдет до конечного или не найдет совпадения с заданным длинным числом.
На компьютере такие вычисления крайне медленные. На GPU тоже, так как в любом случае сложение вычисляется группами по 64 бита.
Поэтому подумал, что идеальный вариант - собственное АЛУ, которое делает одну операцию со всеми битами за такт. Насколько я понимаю, самый правильный вариант - ПЛИС.
Желательно делать перебор с максимальной скоростью - к примеру если есть возможность 1 или 2 Ггц, то именно это и нужно.
Почитал про ПЛИС и есть желание разобраться, но не понятно с какого девайса начинать искать. Не хотелось бы покупать плату, которая в итоге не подойдет для этой задачи.
Мне не нужны разные интерфейсы, USB и может быть микроконтроллер на плате пригодится, но остальное по большому счету не очень важно.
Посоветуйте пожалуйста с чего начинать и какую плату для разработки выбрать. Самый главный критерий - максимальная производительность и возможность "зашить" свою логическую схему.

[Александр С.]

Когда-то Mentor Graphics агитировал всем делать ASIC, вместо FPGA, дескать достаточно крупный техпроцесс окажется не сильно дорогим.
Может и вам взять корку RISC-V процессора, приладить к нему паровозик из нужного количества сумматоров и заказать или в Новосибирске на НЗПП по 3 мкм техпроцессу или вЗеленограде/наТайване по субмикронному процессу если цена устроит.

Кстати, интересно какой тактовой частоты можно достичь при 3 мкм или при Зеленоградском техпроцессе?

Кстати, нашел по ATMega тех процесс и частоты:
1997-2001 первое поколение AVR 0,5мкм (8Мгц)
2002-2014 второе поколение AVR 0,35 мкм (16Мгц@5В)
2015 - новое поколение tinyAVR по технологии 130нм, 16МГц, при сохранении 5В питания, 1,8-5,5В
2015 новое поколение megaAVR с суффиксом "B" по технологии 130нм, 20МГц, при сохранении 5В питания, 1,8-5,5В

Насколько у меня выходило Altera FPGA длинные сложные операции делали на частоте до 60 МГц (Stratix3, CycloneV). Не знаю почему именно эта магическая цифра у меня вечно фигурировала, но как то так... Но на Stratix3 была по факту ассинхроная логика без конвейера, на на CycloneV синхронная но алгоритм был чужой, возможно не оптимальный

За океаном ПЛИСы сильно дешевле, если все таки решитесь последнюю Arria/Stratix использовать - может проще ее купить уже на плате(отладочной) из-за океана

Кстати, есть же еще ПЛИС Achronix - с дико большой емкостью(1Милион LUT): https://www.achronix.com/product/speedster22i/ - на хабре есть статья - можете списаться с автором, может согласится вашу прошивку на плате запустить...

Сообщение отредактировал Александр С. - Dec 14 2017, 08:01

[jojo]

Насколько у меня выходило Altera FPGA длинные сложные операции делали на частоте до 60 МГц (Stratix3, CycloneV). Не знаю почему именно эта магическая цифра у меня вечно фигурировала, но как то так...

Почему 60, мало.
С конвейером 400-500 выходит, смотря что.