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5G时代下的硬编程——高云半导体FPGA线下实战!

时间:2024-07-03      来源:网络搜集 关于我们 0

FPGA 工程师为什么为如此稀缺?我们先来看看 FPGA 的前世今生。

• 1985年,Xilinx公司推出的全球第一款FPGA产品XC2064 ,第一颗FPGA采用2μm工艺,包含64个逻辑模块和85000个晶体管,门数量不超过1000个,从此FPGA从硅谷的实验室走向商业市场。

• 2009年,Xilinx共同创始人Ross Freeman  因发明现场可编程门阵列(FPGA )荣登2009 美国发明家名人堂。

• 2019年,FPGA全球市场已经超过60亿美金,而FPGA也从最开始的仅应用于胶合逻辑发展成为高度集成的多核异构计算平台,广泛于医疗,工业,军事,通信等各类应用领域。Xilinx最新发布的Versal ACAP采用7nm工艺,配备双核 Arm® Cortex®-A72 应用处理器、双核 Arm Cortex-R5F 实时处理器、超过 200 万个逻辑单元的自适应硬件以及 3,000 多个为高精度浮点与低时延优化的 DSP 引擎。Versal AI Core 器件提供多达 400 个专为 AI 推断和高级信号处理工作负载优化的 AI 引擎。

• 未来,FPGA由于其独特的架构,可以为从云到联网乃至无线通信、边缘计算和端的各种市场的众多应用提供可扩展性和AI推断功能。

FPGA作为专用集成电路 (ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点,而全可编程的器件还集成了ARM,RF等硬核,因此非常灵活,但对于开发人员则需要有非常好的综合能力,不但需要掌握FPGA开发的底层硬件资源,还需深入嵌入式软件开发的知识。

FPGA开发用的最主流的语言是Verilog HDL和VHDL,但国内大部分公司采用Verilog进行开发,因此在国内我们更推荐初学者学习Verilog入门和进行开发,推荐使用IEEE Std 1364-2005,或者更新的2012版本,这样会更贴近大部分公司的应用。

Xilinx最新器件的架构图如下(7nm Versal ACAP),可以看到自28nm工艺以后,FPGA已经不仅仅是纯逻辑器件,而是一个灵活的多核异构计算平台,除了拥有丰富的FPGA逻辑资源以外还包含了:双核Cortex-A72,双核Cortex-R5,AI引擎,DSP引擎,高速的SERDES,RF等各类丰富资源,FPGA的开发也不再仅仅能由单一技能工程师能够独立完成。

而开发的语言也从传统的HDL语言,逐步扩展到了C/C++,Python等语言。得益于综合工具的快速发展,FPGA开发人员也由最开始的仅有逻辑工程师、硬件工程师参与到现在有大量软件工程师参与,并有大量算法工程师贡献了大量实用的IP Core。

FPGA由最开始的“边缘性”逻辑产品发展成为了新兴行业的主流器件,市场份额进一步扩大,FPGA的半定制和多核异构特点非常适用于AI算法的快速迭代,并能够最大限度的满足5G低延迟实时性处理的需求,而在智能制造2025的大背景下,在工业和医疗领域,FPGA由于其差异化特性及超过十五年以上的供货周期得到了大量的应用。

作为“新兴物种”,FPGA多核异构平台的开发对软件开发工程师提出了更高的要求,软件工程师不仅仅需要熟悉linux应用层和驱动层的开发,还需要根据FPGA工程师的需求进行联合优化,但软件工程师要熟悉FPGA底层硬件的特性,其难度确实不低。

可是,绝大多数的FPGA工程师连 FPGA 的底层都触碰不到——他们只是马不停蹄的从FPGA 语法学习到另个语法学习,然后眼睁睁看着自己对ZYNQ SOC器件束手误测,偃旗息鼓,望而“芯”叹。

那么,对于一个 FPGA 工程师,究竟怎样才能突破底层局限获得获得更深入的技术呢?

本次发烧友学院联合高云半导体和MYMINIEYE团队再次推出针对零基础的学员做一次FPGA技术普及行动,进行立体培养,从原厂的角度,从最底层解读FPGA器件和FPGA开发,夯实基础,帮助初学者少走弯路。与此同时,作为推广,高云半导体对本次线下活动进行了最大限度支持:提供40套价值599元的高云开发版,送完即止。

因为,这样的线下培训有了原厂的加持,参与了这场培训的 FPGA 工程师才有可能打破原有的技术天花板、原厂技术壁垒,进入一个完全不同的技术与职业发展维度。

为什么这么说呢?我们有以下5点理由:

1、这是一次打破传统的立体式培训模式

1)传统的培训方式:

• FPGA开发版视频+QQ群答疑;

• 线下讲座+开发版+博客

2)立体式培训:

• 原厂深度参与+资深研发团队讲解+QQ群答疑;

• FPGA开发版视频(线下培训结束后,每周不低于两节持续更新)+不定期线下培训;

• 直播+论坛行业资源;

电子发烧友将联合高云半导体和MYMINIEYE团队进行线上线下培训,对于参与本次线下课程的学员,后续MYMINIEYE推出的入门系列线上录播课程将免费开放给学员,推出的直播课程也将免费开放给学员。与此同时,原厂和MYMINIEYE团队将一起为大家解答FPGA开发过程中的问题,保证学习质量。培训课程是起点,后续的服务和针对开发版的资料都在持续更新,并且对线下学员都是免费开放的!

2、接近FPGA 市场、原厂真实需求

Xilinx是FPGA的发明人,FPGA做的最好的,市场占有量最大的毫无疑问是Xilinx(赛灵思),其次是Altera(Intel),然后再是Lattice和国产FPGA。FPGA全球市场超过60亿美金,其中亚太地区的市场占有率超过了40%,中国是全球最大的FPGA市场之一。

目前出货量最大的是Spartan6等中小规模纯逻辑器件,而ZYNQ和ACAP等器件目前主要集中在新兴市场,如:5G,ADAS,AI等。因受贸易战的影响国产FPGA需求量近年在持续增加,在一定程度上,异构的Xilinx和中小规模的国产FPGA代表了未来中国市场和企业的需求,因此掌握Xilinx的开发和国产FPGA的开发代表了公司的需求。

3、帮助掌握最优的FPGA入门开发工具

讲师现身说法:我大学学的是Altera的FPGA,用的是Quartus。出来工作时,差不多用开发版做了一年的FPGA开发,公司使用的是Xilinx,第一次接触Xilinx工具时,竟然有完全不懂FPGA的感觉,Quartus的智能化程度高,初级应用不需要太多关注底层,Xilinx工具更底层,因此初学Quartus并不接触底层,也导致对FPGA理解并不深入,反而接触Xilinx工具以后,我再用Lattice时,只花了几天时间,用紫光和高云的器件也只花了几天时间。因此,个人觉得掌握了Xilinx的开发,用其他家的FPGA都不会太难,掌握工具底层的含义,用好任何一家FPGA也都不难。

4、国产器件入门更快

本次课程会讲解高云半导体的云源开发工具和Xilinx的Vivado工具,并对比两种FPGA的器件的底层。其中,高云半导体的综合工具内嵌了Synplify,而Synpliy是目前半导体行业公认的综合最好的工具。国产FPGA的学习难度相对来说较低,用国产FPGA进行语法的教学和入门的讲解,更利于FPGA的入门。

5、原厂+实践培训,学习更高效

大部分开发版教程侧重以开发人员的经验去规划课程,但设计FPGA芯片的原厂和以做产品为主的公司联合录制视频的教程极少,因此,本次电子发烧友力邀FPGA原厂和MYMINIEYE团队进行联合培训,不仅仅从FPGA芯片设计角度去解读FPGA的开发,也结合实践去应用芯片,相信能给初学者带来不一样的效果。

此次的课程内容,讲师降更加侧重方法的讲述,更多的去讲解解决问题的思路,寻求帮助的途径。与此同时,我们希望线下培训的时间大家能够相互认识,寻找良师益友。线下培训结束后,我们会进行FPAG视频的录制,并免费开放给线下培训学员,保证课程的质量。

下面小编再来为大家详细介绍一下这门课程:

一、这是一门怎样的课程?

目前市面上的课程,几乎没有原厂工程师的参与,也不会给配套的开发板给学员进行实践。通常意义上的快速学习班只采用线上授课的模式,学习碎片化、无法实战,所以学习效率极低。而此次发烧友学院的《高云原厂+MYMINIEYE ,带你1天搞定FPGA入门》线下课程将以为期一天的时间,把原厂需求、技术高度融合,让学员在最短的时间内构建FPGA的底层知识。

这就意味着,你将只花一天的时间就可以吸收FPGA底层硬件及硬件描述语言,掌握开发工具的操作,再到SDRAM读写控制,结合实践深入数字信号处理的应用,对你快速入门FPGA的帮助可想而知。

二、适合哪些人群?解决什么样的职业瓶颈?

0基础入门:课程适合无基础的学员对FPGA的所有底层知识及基础实验操作的掌握,融合一些技术案例,保证无基础学员的学习效果。

毕业求职:这是求职学员的最优学习路径,在掌握FPGA知识的同时配合配套开发板进行实验,跨越从理论到实战的鸿沟。

兴趣提升:此次课程有原厂工程师团队、创业公司COO的参与,在学习FPGA的同时获得行业人脉资源。

转行求职:这是一门忠于实战的课程,在开发板的加持下,学员可以练就原厂真正需要的技术,获得敲开企业大门的面试机会。

三、提升学习效率+超划算课程=最优学习路径

线下培训课程为期一天,不到一天的工资,就能获得:

1天纯技术讲座:高云半导体+MYMINIEYE为期一天的纯技术讲座

1块开发板:课程将赠送每一名学员价值599元的开发板,自带WIFI、蓝牙模块。

2套工具:掌握两大实力派原厂应用工具Gowin和Vivado。

5节课程:两大均有15年以上研发经验的FPGA工程师团队将所有入门内容浓缩在5节干货课时中,提升学习效率

14节入门课程:配套开发版有14节配套教程及源码,帮助学员熟练掌握Verilog语言

答疑解惑:高云半导体工程师寄语,将现场为学员答疑解惑,接轨原厂就业需求。

我们可以看看课程大纲+后续免费开发版配套教程及源码目录:

14节开发版配套教程及源码目录:

1. 控制数码管显示

项目描述:实现数码管的静态显示和动态显示

1) 四个数码管同时显示0-9,每隔1s数字变一次。

2) 四个数码管显示不同的数字,按键KEY0控制第一个数码管,按一下数字加1,从0到9,按键KEY1控制第二个数码管,按一下数字加1,从0到9,按键KEY2控制第三个数码管,按键KEY3控制第四个数码管。

2. UART串口通信

项目描述:可以实现板子与PC机串口助手之间的通信

        与串口通信时波特率设置为9600bps,数据格式为1位起始位、8位数据位、无校验位、1位结束位。板子1s向串口助手发送一次十进制显示的@,通过串口助手向板子以十六进制形式发送数字,用数码管显示收到的十六进制数,LED以十六进制显示亮起。

3. WIFI和蓝牙的综合

项目描述:可以实现手机的微信小程序与PC机的TCP&UDP测试工具

        通过FPGA板子桥接,小程序发的数据可以在TCP&UDP测试工具上显示,TCP&UDP测试工具发的数据可以在小程序上显示

4. 序列检测器

项目描述:在连续信号中,检测是否包含特定序列,例如检测“11011000 “中是否包含”101”

        拨码开关SW0-SW7作为序列信号输入,KEY0-KEY2作为特定信号输入,KEY7为开始检测信号。KEY按一下相应的LED会亮起,表示1,再按一下会熄灭,表示0。KEY7按一下开始检测,此时KEY7也点亮,再按一下停止检测,KEY7熄灭。序列串中出现几次特定序列显示在数码管上。

5. 密码锁

项目描述:利用拨码开关设置密码,使用按键输入开锁密码。当开锁密码与设定密码相同时开锁成功,数码管显示8888,密码错误时显示----。

        SW0-SW7设置4位数密码,每两位设置一位密码,SW[0:1]设置第一位,SW[2:3]设置第二位,SW[4:5]设置第三位,SW[6:7]设置第四位。所以密码是由0,1,2,3组成的四位数。KEY0-KEY3作为密码输入,按键按一下数字加1,数字由数码管显示,数字在0,1,2,3中循环。KEY7作为确认按键,按下KEY7,输入的密码与设置的密码比对,如相同则显示8888,若不同则显示----。KEY6作为清零按键,按下后数码管显示0000,可以重新输密码。

6. 频率计

项目描述:设计频率计,用于测量频率,测量范围1-9999。

        将50MHZ的系统时钟信号分频,得到一个低频信号,该信号可以通过按键KEY0设定16种不同的频率值,并用所设计的频率计测量所产生的低频信号的频率。每4s测量1次。其中,1s用于测量3s用于显示。测量时,读数不变化;测量结束后,结果显示3s,之后重新测量。当测量频率大于9999Hz时,显示EEEE,表示越限。

7. 信号发生器

项目描述:输出一个正弦波信号。

        自制ROM,其中的数据为正弦波。使用KEY0按键产生4个不同频率的方波,初始时为f,每按一次按键,频率缩小一半,分别为f/2、f/4、f/8。使用4种频率控制ROM数据输出的速度,产生不同频率的正弦波信号。

由于编幅有限,想要更多了解课程详情请扫下方二维码添加客服微信进行咨询,更多优惠等你哦~!

四、学员将学到哪些知识点?

• FPGA开发工具的使用

实例讲解XILINX开发工具Vivado及GOWIN开发工具讲解FPGA开发流程,帮助无FPGA开发经验工程师入门FPGA开发。

• verilog语言学习

掌握硬件描述语言,结合具体项目实例,掌握verilog用于从门级到开关级的多种抽象设计层次的数字系统建模。

• FPGA底层硬件解读

结合XILINX及GOWIN等器件的对比分析,让学员在了解硬件的底层结构中掌握实际FPGA的特点、异同。

• SDRAM读写控制

原厂实例讲解FPGA,掌握读写操作与写入命令等。同时,指导学员完成基于高云半导体“小蜜蜂”家族对SDRAM读写控制的熟练操作。

• 数字信号处理

结合实践深入浅出地探讨数字信号处理的基本概念及其应用。包括表示、定点、截位等方法方式。

五、15年经验的讲师团队

原厂寄语:

黄俊——高云半导体市场副总裁,中国区销售总监

时下热门的5G通信、人工智能、数据中心、机器学习、汽车辅助驾驶等等新兴市场和创新产品中,FPGA都是起着绝对的核心作用。近几年FPGA本身的技术发展日新月异,国产FPGA也是异军突起,FPGA也是中美贸易战以来国产化要求最强烈的一类主控芯片。能系统掌握FPGA设计开发的人才可以说是十分紧俏。高云半导体致力于成为国产FPGA的佼佼者,此次和MYMINIEYE合作,正是看重MYMINIEYE团队有资深的应用实践经验,有非常强的培训教学能力。相信通过本次课程的学习,可以帮助大家加速入门,预祝本次实战培训取得圆满成功。

现场讲师及嘉宾:

吴旭:资深FPGA专家,原厂FAE;

早年服务于siliconblue(后被Lattice收购),后加入中兴通讯从事SOC系统设计

后期主要从事视频处理/LED户外显示系统开发等,熟练使用Xilinx/Altera/Lattice/Actel等FPGA器件,10余年FPGA研发 :

现任GOWIN FAE,负责华南区技术支持

Ivy:曾先后服务于中兴微电子,紫光同创,高云半导体,历任研发,资深市场部经理等,参与了市场多颗FPGA芯片的定义。

Paul:华中科技大学硕士,资深FPGA工程师,先后服务于紫光同创,SENSORO。

Nill:先后服务于广州德浩科视,Sentech,在视频拼接处理及工业GigE摄像头领域有多年的研发经验,熟悉FPGA的软硬件开发。

Mill:MYMINIEYE COO曾就职于紫光、贝斯达等国内电子设备领先厂商,在通信、影像医疗、无人机等领域拥有近10年项目研发经验和团队管理经验,精通FPGA开发、硬件系统方案开发等技术。

(1) Pocket Lab-F0开发版+USB下载线+包装盒

(2) Pocket Lab-F0配套源码及资料

(3) Pket Lab-F0开发版资料源码清单见文件

另外,我们将赠送书籍《Vivado从此开始》书籍目录如下:

以上,介绍得差不多了。这样有原厂参与并配套了开发板的线下课程不可多得,想要报名的学员或想要了解更多请扫描下方二维码↓更多优惠请添加客服微信:mlajsw96备注【FPGA咨询】

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