Пытаясь безуспешно сделать USB High Speed на ПЛИС, заинтересовало какая, все таки максимальная производительность популярных ПЛИС (КЛБ, ФАПЧ, LUT и т.д.) с бесплатным ПО для программирования ?
То есть интересно, на что стоит рассчитывать при проектировании популярных интерфейсов и других логических схем. Это понятно, что все зависит от задачи, но, все же, есть такие понятия как максимальная частота КЛБ, ФАПЧ, LUT и т.д.
Понял что от ПЛИС фирмы Altera ждать ничего хорошего нельзя. Cyclone V на 500-600 МГц уже начинает давать сбои (на самом деле я тестировал Cyclone IV, на нем счетчик уже переставал правильно работать на 400 МГц, а у Signal Tap II начинает уже сбоить триггер на 300-350 МГц).
Altera Altera меня на самом деле очень разочаровала. MAXы, Cyclone'ы выжимают максимум 500-600 МГц, если повезет. На другие семейства, такие как Stratix и Arria, мало того что они дорогие, так ещё и надо покупать лицензию за 4-5 тыс $
Xilinx Думаю попробовать ПЛИСы этого семейства, так как, ограничений вроде как особых не видел (30-дневная версия для Vivado и WebPack ISE для старых семейств). Сегодня преподаватель озадачил тем, что Xilinx (приводил в пример Spartan 6) могут держать частоты от 1 ГГц. Честно не поверил, так как у тех же Virtex 7, одних из последних в семействе, ФАПЧ максимально выдает на выходе 1 ГГц с копейками. Тем не менее, в каком-то даташите видел оценку производительности различных примеров. Например простой счетчик в худшем случае каком-то работал на частоте 500 МГц максимум на Virtex-7. Не очень то такое радует конечно. Так вот, могут ли Xilinx какие нибудь типа Virtex-7 или Spartan 6 работать на частотах хотя бы близких к 1 ГГц ? (ФАПЧ у Spartan 6 максимум может выдавать 1 ГГц для высокоскоростных I/O блоков и 400 МГц для глобального клока (у циклонов даже 470 МГц где то для глобального держат), а Virtex 7 могут 1 ГГц выдавать для глобального клока)
Остальные ПЛИС А что по скорости у остальных ПЛИС, к примеру фирм Actel или Lattice ? Кто работал с такими ? Там тоже все не очень ?
Таким образом, существуют ли какие-нибудь ПЛИСы, которые могут работать с частотами 1 ГГц и более без использования специальных высокоскоростных блоков (типа I/OSERDES) и hard IP ?
Тут как я понял больше про встроенные ADC и DAC в FPGA и их скорость. Но по вопросу самых быстрых FPGA приводится Virtex-7.
Так правда ли что у Virtex-7 максимальная частота логики всего 1 ГГц ? (к примеру если реализовывать логику вроде счетчика или регистра сдвигового) Это я просто понял по максимальной частоте PLL.
И насколько правдивы данные по частоте приведенные здесь ?
Понял что от ПЛИС фирмы Altera ждать ничего хорошего нельзя. Cyclone V на 500-600 МГц уже начинает давать сбои (на самом деле я тестировал Cyclone IV, на нем счетчик уже переставал правильно работать на 400 МГц, а у Signal Tap II начинает уже сбоить триггер на 300-350 МГц).
В документации ихнем по белому приведены предельные частоты работы как семейств, так и различного рода "братьев по скорости". Не думаю что у ксайлинкса спартан или виртекс будут сильно отличаться от альтеровких аналогов. И еще, счетчик счетчику рознь. Можно сварганить счетчик на 4 разряда и он будет считать на максимальных частотах, а можно создать на 128 бит и плис не уложится и в сотню МГц. А вообще, что-то странное творится в мире - за пару недель вторая тема с мазохизмом по реализации HS USB в плис. При этом люди готовы потратить массу усилий на поиски камня, софта, а также самих реализаций, вложить время и деньги в платы и плисины, но не готовы потратить несколько сотен рублей на простой процессор с USB на борту, ну в крайнем случае замахнуться на SoC в составе которых есть аппаратный USB.
_________________ Загружая на вход компьютера "мусор", на выходе получим "мусор^32". PS. Не работаю с: Proteus, Multisim, EWB, Micro-Cap... не спрашивайте даже
Качественное и безопасное устройство, работающее от аккумулятора, должно учитывать его физические и химические свойства, профили заряда и разряда, их изменение во времени и под влиянием различных условий, таких как температура и ток нагрузки. Мы расскажем о литий-ионных аккумуляторных батареях EVE и нескольких решениях от различных китайских компаний, рекомендуемых для разработок приложений с использованием этих АКБ. Представленные в статье китайские аналоги помогут заменить продукцию западных брендов с оптимизацией цены без потери качества.
Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре.
Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств.
Да мне тоже не очень то охота возиться с этим USB, просто тема диплома из-за этого сходит на нет.
Заодно интересно, правда ли у Virtex-7 логика максимум на 1 ГГц работает судя по PLL ? Просто столько всяких блоков и для них частоты и задержки, что толком не разберешься пока не начнешь работать с этой ПЛИС
Ну ладно не счетчик, сдвиговый регистр например на 8 разрядов.
тогда идите своим путём. На то они и дипломы, чтобы подшить их и забыть.
Суть то тут не в своем пути
Просто меня тут препод немного опешил что USB High Speed можно на ПЛИС реализовать без проблем, что спокойно работать можно с сигналами более 1 ГГц на чистой логике.
Вот я и спрашиваю, неужели максимальная частота ПЛИС типа Virtex-7 все таки не может превысить 1 ГГц и правильно ли судить о максимальной частоте логики по ФАПЧ ?
Дело тут даже не в USB, просто интересно чего можно ожидать от ПЛИС, каких максимальных частот КЛБ, ФАПЧ, LUT. В даташитах все размыто как то по сотню разных видов PLL для разных блоков, а меня интересует быстродействие чисто конфигурируемой логики.
Просто меня тут препод немного опешил что USB High Speed можно на ПЛИС реализовать без проблем, что спокойно работать можно с сигналами более 1 ГГц на чистой логике.
Вот я и спрашиваю, неужели максимальная частота ПЛИС типа Virtex-7 все таки не может превысить 1 ГГц и правильно ли судить о максимальной частоте логики по ФАПЧ ?
Не правильно судить по ФАПЧ. У циклонов тоже фапч работает на более высокой частоте, а в сам кристалл выходит более низкая. Что касается реализации USB в плис, тут может правильнее спросить у преподавателя что именно он имел ввиду. Дело в том, что любая попытка создать свое USB устройство должна сопровождаться "вступлением в клуб", цена вопроса (на 2010год) порядка 5000 американских тугриков. Членам клуба дают идентификаторы vid pid(если не ошибся с названиями). Подобный подход выгоден только для тех случаев, когда партия устройств составит миллион и больше. Вполне возможно, что преподаватель заявляя о USB имел ввиду аппаратный блок в составе какого-нибудь циклон5-сок. Тогда цена вхождения составит стоимость платы + время работы. По скорости работы портов, да у некоторых плис есть возможность работать с линиями DDR - при тактовой частоте 400 МГц, можно получить скорость передачи 800Мбит, другие плис имеют в себе высокоскоростные трансиверы - и именно они обеспечивают бешенные скорости передачи, но между трансивером и логикой ставятся буферные ОЗУ и пр. что бы понизить скорость работы до частот логики.
_________________ Загружая на вход компьютера "мусор", на выходе получим "мусор^32". PS. Не работаю с: Proteus, Multisim, EWB, Micro-Cap... не спрашивайте даже
Просто меня тут препод немного опешил что USB High Speed можно на ПЛИС реализовать без проблем, что спокойно работать можно с сигналами более 1 ГГц на чистой логике.
1 GHz в ПЛИС - это только в старших семействах, где цены за чип исчисляются сотнями и тысячами уе. если мы говорим о частоте работы логических ячеек, а не специальных интерфейсов типа высокоскоростных трансиверов, которые есть и в относительно недорогих семействах. Что же касается USB, то правильно будет применить внешний PHY типа USB3300 или подобный, ибо городить физику для hi-speed в ПЛИС - это накладно будет, учитывая, что вышеупомянутый PHY стоит всего 1-2$. На opencores.org есть готовые корки USB1.1 - 2.0. USB3 пока только в планах.
_________________ Все будет только лучше, в крайнем случае - хуже.
Вчера мучал EPM240T100C5 - с 50 МГц тактовой получил 350 МГц, их вывел наружу и поделил внутри вроде без сбоев но с огромным джиттером, спектроанализатор показал близкие уровни 350 и 400 МГц.
Заголовок сообщения: Re: Максимальная производительность популярных ПЛИС
Добавлено: Пт янв 08, 2021 12:52:10
Друг Кота
Карма: 67
Рейтинг сообщений: 1012
Зарегистрирован: Чт сен 18, 2008 12:27:21 Сообщений: 18798 Откуда: Столица Мира Санкт-Петербург
Рейтинг сообщения:0 Медали: 1
Опять изобретение велосипеда на костылях? Где практическое применение? Будут гоняться огромные объёмы данных в реальном времени? Откуда куда? Почему не Ethernet?
_________________ [ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ] Измерить нннада?
Пытаясь безуспешно сделать USB High Speed на ПЛИС, Понял что от ПЛИС фирмы Altera ждать ничего хорошего нельзя. Cyclone V на 500-600 МГц уже начинает давать сбои (на самом деле я тестировал Cyclone IV, на нем счетчик уже переставал правильно работать на 400 МГц, а у Signal Tap II начинает уже сбоить триггер на 300-350 МГц).
Смотря что и как делать. Тупые схемы в лоб - да, на альтере с классом скорости С8 предел где-то 450-470 МГц. У 4 и 5 LP циклонов по моим тестам примерно одинаково.
Но я делал конвеерный счетчик который на том-же 4 циклоне альтеры вполне нормально работал на частотах до 900-1100 МГц.
Ну сколько раз твердили миру, что FPGA не способна эмулировать ASIC с теми-же технормами. Конвейерный счетчик на 1000 мегагерц это вдохновляет если правда. А конвейерный сдвиговый регистр делали с разрядностью 512?
Вчера мучал EPM240T100C5 - с 50 МГц тактовой получил 350 МГц, их вывел наружу и поделил внутри вроде без сбоев но с огромным джиттером, спектроанализатор показал близкие уровни 350 и 400 МГц.
И это Вы считаете огромным джитером? на старой старой FPGA? Вообще FPGA, я даже не знаю для чего придуманы. Для подтверждения тезиса о том, что человек ленив и сбоен? Ну вот к примеру. FPGA существуют, а вместе с этим существует гнилая периферия у ARM производителей 2-го и 3-го эшелонов.
_________________ "Every profession is a conspiracy against the uninitiated" (B. Shaw) "A textbook can be defined as a book unsuitable for reading" (B. Shaw) Tautology is humor in "this" place (Vigo Carpathian)
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 5
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете добавлять вложения