Интеграция классического процессора и FPGA, Существующие и перспективные спобы Опции

[islavv]

Вопрос скорее аналитический чем прикладной
У Xilinx PowerPC 440 обьединен с FPGA на одном кристалле
и видимо перекоммутация выходов процессора и входов FPGA может делаться произвольным образом
Мне понятно от сосуществования обычного процессора - в софт форме или нет есть большая польза и
он дефакто и вычислитель и контроллер ввода - вывода
вопрос
Какие типовые методы сращивания процессора и FPGA существуют
пример ответа - например шина - параллельная или последовательная
реализуем на AFGA некоторый регистр в котором преобразуем данные
пример ответа - линия прерывания по которой процессору передвается информация о том что некое вычисление готово
Это то что я понимаю с прграммерской точки зрения
А как об этом думают hardware дизайнеры -ведь список ответов наверняка компактен и перечислим
Можно сослаться на книжку или статью
спасибо

[SM]

А как об этом думают hardware дизайнеры -ведь список ответов наверняка компактен и перечислим

Список ответов, наверное, перечислим, но отнюдь не компактен. Любой способ подключения памяти, внешнего устройства, или другого процессора, который поддерживается используемым процессором, реализуем в современной FPGA. От элементарного регистра в адресном пространстве простенького х51-ого процессора и до мастера на гигабитном линке какого нибудь монстра типа AMD64. А выбор конкретного способа из множества возможных обуславливается исключительно требованиями к тому, что реализуется на этой связке. Точный список.... Точный список возможных схем сращивания найдете в даташите на выбранный процессор.

[islavv]

Список ответов, наверное, перечислим, но отнюдь не компактен.
... Точный список возможных схем сращивания найдете в даташите на выбранный процессор.

Наверное производители прцессоров не описывают как взять некоторую плату и приделать к ней FPGA
c другой стороны Xilinx EDK это конфигуратор софт процессора с различным набором периферии
в нем видимо набор приемов перечислим - прсото чтобы понять как они строят конфигурацию надо быть специалистом в дизайне и EDK
те способы которыми в EDK пользуются для подключеия PCI или Ethernet контроллеров наверно идентичны подключению аппаратных контроллеров
и решения скорее всего типовые для типов контроллеров и наверное даже стандартизованы - например для Ethernet
С другой стороны мы видим что разные версии Serial контроллеров вытесняют шины и я не удивлюсь если однажды увижу Ethernet контроллер подключенный к USB шине - в EDK вряд ли такое решение можно найти

[islavv]

Еще поянение - читал в этой конференции что люди хотят прикрутить аппаратный TCP стек на Altera к поцессору
Для меня самое любопытное - и какре же это будет решение
ведь если в альтере например или в Wiznet этот стек реализован то интерфейс к нему будет наверное через память - буферы какие то и прерывания - ведь Ethernet уже не надо делать
на PCI шину сажать - а надо ли? Может вообще разделимый буфер памяти -shared memory и прерывание?

[SM]

Еще поянение - читал в этой конференции что люди хотят прикрутить аппаратный TCP стек на Altera к поцессору. Для меня самое любопытное - и какре же это будет решение

А Вы назовите конкретный тип процессора, к которому оно будет прикручиваться, и требуемую производительность - тогда можно говорить о вариантах. Ведь если это TMS320C6416 - вопрос один. А если AVR - совсем другое. Аппаратный стек можно и по RapidIO подключить, а можно и по I2C. Смотря в чем конечная цель.

[islavv]

А Вы назовите конкретный тип процессора, к которому оно будет прикручиваться, и требуемую производительность - тогда можно говорить о вариантах. Ведь если это TMS320C6416 - вопрос один. А если AVR - совсем другое. Аппаратный стек можно и по RapidIO подключить, а можно и по I2C. Смотря в чем конечная цель.

меня в этом разговоре не интересует конкретный процессор или функция
все что существует сводится к трем вещам
вычислить
передать
скоммутировать

с вариациями - вычислить аппаратно- программно
передать по тако шине - по сякой
скоммутировать на уровне 4-3-2-1 (TCP - IP-Ethernet-physical)

Конечная цель для меня понять ботанику того что люди делают на неосознанном или профессиональном уровне
и может зарабатывать на этом понимании как вы зарабатываете на разработке

Возможно и перспективно, но не в разрезе данной темы. Приделать аппаратный TCP/IP к законченному компьютеру, у которого снаружи есть USB - вполне перспективно. Но приделать к процессору - явный изврат, оправданный, разве что, если все другие, более удобные с точки зрения реализации в FPGA интерфейсы, использованы. Плюс ко всему USB потребует использования внешнего трансивера, так как ни один из трансиверов, имеющихся в известных мне ПЛИС, не может обеспечить соответствия сигналов стандарту USB, так что данный интерфейс только средствами ПЛИС не получится.

Так идея сто трансивера USB и не будет вообще - наружу будет торчать ну например Ethernet или то что придумают - например PON - любая физика
Для внешнего устройства - можно с трансивером - для внутреннего - без
USB шлюз к приложению

[SM]

Конечная цель для меня понять ботанику того что люди делают на неосознанном или профессиональном уровне
и может зарабатывать на этом понимании как вы зарабатываете на разработке

Хм... Ну загнули... На профессиональном - ставится задача, по ней выбирается процессор, ПЛИС, или процессор+ПЛИС, или ASIC, и уже потом, исходя из выбранного, решается, что, как и на какой интерфейс повесить, и как кого с кем связать, уже зная, из какого списка выбирать. На неосознанном уровне - разве что половая связь делается А перечислять методы связи неизвестно чего неизвестно с чем и неизвестно зачем - это бестолковый флуд на год.

Так идея сто трансивера USB и не будет вообще

Тогда и шина будет не USB. UTMI там, ULPI, но не USB.

[islavv]

Хм... Ну загнули... На профессиональном - ставится задача, по ней выбирается процессор, ПЛИС, или процессор+ПЛИС, или ASIC, и уже потом, исходя из выбранного, решается, что, как и на какой интерфейс повесить, и как кого с кем связать, уже зная, из какого списка выбирать. На неосознанном уровне - разве что половая связь делается А перечислять методы связи неизвестно чего неизвестно с чем и неизвестно зачем - это бестолковый флуд на год.


Тогда и шина будет не USB. UTMI там, ULPI, но не USB.

Ну вот вам пример задачи - это не мой вопрос и я на него не отвечаю - но любопытно
есть к примеру оператор кабельного телевидения и интернета
в передаче голосового трафика видео и резидентынм пользователям доминтруют DSL PON и Ethernet Технологии
на рынке зоопарк транспортного оборудования и роутеров для домашних пользователей
Вопрос - в какую транспортную технологию вкладываться - устройства какой технологии и производителя будут наиболее эффективны и дешевы ближайшие 5-10 лет
Как технология FPGA поменяет баланс или соотношение между этими транспортными технологиями и какой прогноз стоимости транспортного и пользовательского оборудлвания
Какре оборудование является наиболее приспособленным к вариациям видео и голосовых протоколов

Как технология FPGA поменяет баланс или соотношение между этими транспортными технологиями и какой прогноз стоимости транспортного и пользовательского оборудлвания
Какре оборудование является наиболее приспособленным к вариациям видео и голосовых протоколов

Ну в целом я ожидаю в ближайшем будущем появления домашнего Linux wireless роутера c ARM 926EJ-S процессором и Altera Cуclone III на борту
видимо с flash дисковым носителем и видео кодеком и Gigabit Ethernet стоимостью около 150 долларов
и думаю как и во что бы его можно было переделать
Ясно что он будет Made in China и нам Можно будет использовать его как аппаратную платформу для разнообразных поделок