0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Учёные сделали шаг в сторону ПЛИС на оптических вентилях

Содержание

Учёные сделали шаг в сторону ПЛИС на оптических вентилях

Фотоника стала новым фронтиром среди разработчиков интегральных схем. Переход с металлических соединений на оптические снизит потребление чипов и увеличит скорость их работы. Одним из барьеров на этом пути остаётся высочайший разброс параметров активных компонентов «фотонных» микросхем и следующий из этого высокий уровень брака при производстве. Обойти это препятствие поможет исследование нидерландских учёных.

Eindhoven University of Technology/Advanced Optical Materials

Группа исследователей из Технологического университета Эйндховена предложила использовать для массового производства фотонных интегральных схем платформу перепрограммируемых матриц ПЛИС (FPGA). Если часть оптических вентилей в составе фотонной ПЛИС будут бракованными, то это не помешает программным способом исключить негодные вентили из схемы. Тем самым уровень выхода годных фотонных интегральных схем можно будет увеличить с 10–20 % до 50–80 %. Но основная хитрость заключается в другом ― в специальном перепрограммируемом материале, за счёт которого можно будет создать матрицу программируемых оптических переключателей.

Прежде чем рассказать об исследовании нидерландских учёных, отметим, что в основе оптических переключателей лежит эффект управляемого и обратимого изменения показателя преломления вещества. Эта величина показывает, насколько скорость распространения света уменьшается по сравнению с распространением скорости света в вакууме. Управляя показателем преломления можно изменить состояние вентиля и перестроить электронную схему.

Это не первое изучение возможностей переключаемых оптических материалов. Но до сих пор подобные переключатели либо требовали значительных объёмов энергии на нагрев или охлаждение материалов в процессе переключения, либо характеризовались высоким уровнем поглощения полезного сигнала. Учёные из Нидерландов смогли обойти оба этих ограничения.

Удивительно, но исследователи воспользовались хорошо известным и крайне негативным в работе обычных кремниевых солнечных элементов эффектом Стаблера-Вронского. Это эффект деградации солнечных элементов под воздействием света и тепла. Но если такой деградировавший элемент оставить в темноте и охладить, кремний в его основе частично возвращает свои полезные свойства.

Созданный учёными оптический коммутатор имеет вид микропетли из гидрированного аморфного кремния. Петля (петли) в течение 100 часов освещали лазером в ближнем инфракрасном диапазоне, а затем медленно охлаждали или отжигали в темноте в течение 4 часов. Выяснилось, что показатель преломления материала петли менялся на 0,3 %. Свет увеличивал этот показатель, а отжиг возвращал в обратное значение. Фактически удалось переключить вентили в заданное положение, а потом полностью сбросить состояние переключателей до исходного.

Величина обратимого изменения показателя преломления на уровне 0,3 % ― это далеко не то, что необходимо для запуска в коммерческое производство. Тем не менее, над снижением эффекта Стаблера-Вронского учёные во всём мире бьются порядка 40 лет. Багаж знаний по этому вопросу позволяет надеяться, что найдутся возможности усилить этот эффект в пользу коммутируемой оптической электроники. В солнечных элементах это было зло, зато для оптических процессоров окажется во благо.

Учёные сделали шаг в сторону ПЛИС на оптических вентилях

Компания Intel откладывала этот момент пять лет. Коммерческие поставки первых решений с интегрированными компонентами так называемой кремниевой фотоники должны были начаться в 2015 году. Но зрелый продукт компания показала только сейчас. Им стал первый в отрасли совмещенный оптический Ethernet-коммутатор с многокристальным сетевым микропроцессором с прямым оптическим входом.

Медные линии связи не могут позволить наращивать плотность каналов связи и понижать потребление интерфейсов. На это способна только оптика. И не просто оптика, а интегрированная в сетевые процессоры.

Жизненно важно убрать электрические цепи-посредники при передаче данных от оптического порта на панели коммутатора в процессор. Делает это новый интегрированный (совмещённый) чип программируемого Ethernet-коммутатора компании.

Совмещённое решение представляет собой многокристальную упаковку с сердцем в виде ASIC Barefoot Tofino 2. Это программируемый Ethernet-коммутатор, который разработала компания Barefoot Networks. Её компания Intel приобрела в прошлом году. На одной с коммутатором подложке расположено 8 «движков» Intel на базе кремниевой фотоники. Каждый из них способен работать с пропускной способностью до 1,6 Тбит/с.

Данные заводятся в «движок» в виде оптических сигналов по четырём 400-Гбит/с портам (400GBase-DR4). На выходе «движка» обычные электрические сигналы, которые уходят в SerDes-порты коммутатора. Тем самым коммутатор Barefoot Tofino 2 может обрабатывать данные со скоростью 12,8 Тбит/с. Возможности преобразователей SerDes коммутатора можно менять в сторону увеличения пропускной способности или в сторону экономии потребления и, соответственно, задавать диапазон возможностей коммутатора.

Следующее поколение коммутаторов Barefoot Tofino NG обещает увеличить скорость работы до 25,6 Тбайт/с и даже свыше 51,2 Тбайт/с. Вероятно, для этого в упаковке коммутатора могут быть размещены две ASIC.

IT- STARTER

Вход в систему

Навигация

Последние комментарии

  • Вопрос 47
    18 недель 6 дней назад
  • 33 вопрос экзамена
    19 недель 2 часа назад
  • Вопрос 38
    19 недель 4 часа назад
  • Вопрос №21
    19 недель 6 часов назад
  • ПСЗ
    32 недели 6 дней назад
  • Спасибо
    34 недели 8 часов назад
  • Эльдар
    34 недели 5 дней назад
  • Умножение двух положительных чисел в Ассемблере МиК
    34 недели 6 дней назад
  • Да
    35 недель 2 дня назад
  • А вот почему, ВЛАД, .
    35 недель 2 дня назад

IT — новости

Связывая распространение коронавируса с 5G, в Великобритании поджигают вышки сотовых сетей и нападают на работников сотовых компаний

Теория заговора, которая связывает вышки сетей 5G с распространением нового коронавируса, является ложной и опасной — эта мысль за последние дни прозвучала из уст нескольких официальных лиц Великобритании. Поводом стал поджог вышек в нескольких частях страны и нападения на сотрудников сотовых компаний.

На вопрос журналиста о так называемой «теории», связывающей вышки 5G и распространение заболевания, министр кабинета министров Великобритании Майкл Гов (Michael Gove) сказал: «Это просто чепуха, опасная чепуха».

Поджог в Бирмингеме вышки, принадлежащей крупнейшей британской телекоммуникационной компании BT, нанес значительный ущерб. Источник отмечает, что компания еще не предоставляет услуги 5G.

Стивен Поуис (Stephen Powis), возглавляющий национальную организацию здравоохранения NHS England, сказал, что теория заговора, связывающая 5G и коронавирус, является фальшивкой без какой-либо научной основы и может помешать экстренному реагированию на вспышку заболевания.

«История с 5G — полная ерунда, чепуха, худший пример фальшивой новости», — сказал Повис. — Реальность такова, что сети мобильной связи абсолютно необходимы для всех нас». Он добавил, что телефонные сети используются службами экстренной помощи и работниками здравоохранения.

Группа, лоббирующая интересы мобильных операторов, включая EE, O2, Vodafone и Three, подтвердила, что ей известно о слухах, связывающих 5G со вспышкой коронавируса, и угрозах в адрес персонала телекоммуникационных компаний. По мнению Vodafone, второго по величине оператора мобильной связи в мире, нападения на вышки затрагивают национальную безопасность.

Читать еще:  Binary Domain — железная революция

В серию ZOTAC GeForce GTX 1650 GDDR6 вошла видеокарта длиной 151 мм

Учёные рассказали, как долго коронавирус живёт на разных типах поверхностей

Фото дня: галактика с удивительной структурой

Утёкшее изображение подтвердило лидар у iPhone 12 Pro

Российский телескоп увидел «пробуждение» чёрной дыры

Tesla создала аппарат ИВЛ с использованием автомобильных компонентов

Таинственный смартфон LG Chocolate дебютирует 15 мая

Низкопрофильная клавиатура Genesis Thor 420 снабжена RGB-подсветкой

Apple наладила производство лицевых щитков для медиков

Частота ядра видеокарт EVGA GeForce GTX 1650 GDDR6 достигает 1710 МГц

Загадочный смартфон Huawei с 8 Гбайт ОЗУ показался в бенчмарке

Так выглядит камера iPhone 12. Опубликовано новое изображение

На сайте Slashleaks опубликовали эскизы нового смартфона компании Apple, который должен быть представлен под названием iPhone 12 в сентябре этого года, если не вмешается пандемия коронавируса.

На задней панели будет располагаться квадратная основная камера с дополнительным четвертым датчиком, в роли которого может выступать времяпролетная камера ToF, отвечающая за более точное определение глубины сцены.

В данный момент в Сети активно обсуждается вопрос, успеет ли Apple выпустить линейку смартфонов iPhone 12 в сентябре, как она обычно это делает. Китайские партнеры наращивают производство, однако пандемия коронавируса может помешать выпустить новинку вовремя.

Источники утверждают, что Apple не хочет откладывать презентацию и выпуск iPhone 12 не более поздний срок, поэтому инженерная команда Apple в США использует видеозвонки и «другие методы», чтобы помочь китайским коллегам собирать прототипы iPhone 12. То есть фактически смартфон создается на удаленке.

Такие обои установлены на OnePlus 8 и OnePlus 8 Pro

Индийский сетевой информатор Ишан Агарвал (Ishan Agarwal), который продолжает публиковать свежие новости о новинках мобильной индустрии, опубликовал первые официальные обои для смартфонов OnePlus 8 и OnePlus 8 Pro.

Смартфоны OnePlus 8 и OnePlus 8 Pro будут несильно отличаться от друга в плане дизайна, если говорить точнее, то у OnePlus 8 Pro есть дополнительный модуль и лазерный помощник автофокуса слева от основной камеры. Кроме того, боковые рамки экрана у OnePlus 8 Pro будут немного уже, чем у стандартной версии OnePlus 8.

Генеральный директор и соучредитель компании Пит Лау (Pete Lau) на прошлой неделе подтвердил, что смартфон построены на базе однокристальной системы Snapdragon 865, они оснащены быстрой оперативной памятью LPDDR5, а также прошлогодней памятью UFS 3.0, которая использовалась и в предыдущих флагманах компании.

Основатель и генеральный директор OnePlus Пит Лау (Pete Lau) заявил о том, что смартфон OnePlus 8 Pro установил сразу 13 рекордов, не вдаваясь в подробности.

Презентация линейки смартфонов OnePlus 8 состоится 14 апреля.

Диагональ первого смарт-телевизора Realme TV составит 43 дюйма

Redmi 9 на живом фото

Индийский инсайдер Судханшу Амбхоре (Sudhanshu Ambhore), который регулярно снабжает СМИ интересными новостями, опубликовал фотографию задней панели нового смартфона Redmi 9.

Как и сообщалось ранее, смартфон будет построен на базе однокристальной системы MediaTek Helio G80, а в основной квадрокамере будут установлены датчики изображения разрешением 13, 8, 5 и 2 Мп. Фотография подтверждает, что главный датчик изображения имеет разрешение 13 Мп.

Под основной камерой располагается дактилоскопический датчик, смартфон будет доступен как минимум в двух цветах: зеленом и фиолетовом.

На прошлой неделе появилась информация о том, что Redmi 9 порадует поддержкой достаточно быстрой зарядки мощностью 22,5 Вт.

Даты анонса у Redmi 9 все еще нет.

Вышел ноутбук Xiaomi RedmiBook 14 Ryzen Edition на платформе AMD по цене от $460

Коронавирус обусловит нейтральную динамику выручки Samsung в первом квартале

Качественные рендеры и характеристики новинки Vivo

Индийский инсайдер Судханшу Амбхоре (Sudhanshu Ambhore), который регулярно снабжает СМИ интересными новостями, выложил качественные официальные рендеры и подробные характеристики нового смартфона Vivo Y50.

Устройство оснащено экраном разрешением 1080 х 2340 пикселей, а также однокристальной системой Qualcomm Snapdragon 665, которую дополняют 8 ГБ оперативной и 128 ГБ энергонезависимой флэш-памяти.

В основной камере установлен главный датчик изображения разрешением 13 Мп, широкоугольный модуль на 8 Мп, а также две 2-мегапиксельные камеры, которые отвечают за портретную и макросъемку.

Особенностью устройства станет аккумулятор емкостью 5000 мА•ч, а также поддержка технологии быстрой зарядки мощностью 18 Вт.

Vivo Y50 оснащен дактилоскопическим датчиком, который расположен на задней панели, смартфон будет доступен в двух цветах.

Новый Poco будет долгожителем

Отлично себя зарекомендовавший индийский сетевой информатор Мукул Шарма (Mukul Sharma), который регулярно сообщает подробности о новых мобильных устройствах, подтвердил, что следующий смартфон Poco получит очень емкий аккумулятор.

Если верить инсайдеру, то емкость аккумулятора новинки Poco составит от 4700 до 5000 мА•ч, что должно позволить устройству без проблем держать заряд при активном использовании в течение, как минимум, суток.

Генеральный директор Poco India Манмохан (C Manmohan) недавно официально заявил, что грядущий смартфон Poco F2 отличается от флагмана Redmi K30 Pro. Он также сразу подготовил поклонников к тому, что Poco F2 не будет дешевым смартфоном.

Согласно ранее опубликованному графику выхода новых смартфонов компании Xiaomi и ее брендов, Poco F2 и Poco F2 Pro будут выпущены в сентябре этого года.

Наука

Лабжурнал

Свет задвинул шарик за угол

Физики заставили свет перемещать предметы по кривой

Три шотландских физика научились с помощью света перемещать предметы по кривым траекториям. При этом сам источник света стоит неподвижно. Принцип можно применять для очистки жидкостей от небольших частиц – например, бактерий. Но для самих физиков это первое практическое применение красивейшего оптического явления – пучка Эйри.

Захватывать и удерживать небольшие непроводящие частицы силой электромагнитных волн учёные научились ещё в 70-х годах прошлого века. С тех пор методика «лазерных щипцов», или «оптического пинцета», как её иногда называют, значительно продвинулась вперёд и нашла применение не только в физических лабораториях, но и в химии, биофизике, структурной и молекулярной биологии и многих других науках.

Оптический пинцет,

«лазерные щипцы», «оптическая ловушка» – научный прибор, который позволяет манипулировать.

Например, биологи могут с помощью оптических ловушек перемещать клетки под объективом микроскопа. А химики – растянуть цепочку молекулы ДНК, концы которой закреплены на двух стеклянных шариках, и в деталях изучить, какими свойствами обладают её отдельные участки. Или же – хоть чисто ради интереса – измерить, какую силу надо приложить, чтобы разорвать молекулу на части (если вам тоже интересно – примерно полнаноньютона, это вес пылинки размером в пару микрон).

Однако во всех указанных случаях частицы удерживаются в фокусе сфокусированного объективом лазерного пучка, и для их перемещения нужно либо наклонять объектив – для перемещения из стороны в сторону, либо изменять фокусное расстояние – для коррекции глубины. В принципе, двигать пылинки или клетки можно и неподвижным лучом – свет оказывает небольшое давление на частицы. Но двигаться они будут исключительно вдоль луча, разгоняемые его давлением (know how «лазерных щипцов» – фокусировка пучка – для того и предназначена, чтобы остановить это движение). Лучи же света обычно прямые.

Однако есть и исключения. Хотя электромагнитные колебания распространяются по прямым – не верьте сообщениям о «завязанных в узлы» лучах света – это утверждение относится лишь к потоку энергии в луче. Но для удержания частиц важен не поток световой энергии, а то, насколько её плотность меняется от точки к точке. В фокусе лазерного пучка она максимальна, потому частички и держатся здесь, чуть отодвинутые от самого центра давлением излучения.

Чтобы добиться перемещения света по кривой, двое молодых физиков – Йорг Баумгартль, Майкл Мазилу — и их руководитель Кишан Дхолакия воспользовались одним из «оптических чудес» – пучками Эйри.

В пучке Эйри отдельные световые волны также распространяются по прямой, однако их относительные фазы и амплитуды подогнаны так, что максимум энергии в пространстве вырисовывает постоянную во времени кривую параболической формы. За основной кривой следуют несколько побочных, которые послабее. Поскольку сами электромагнитные волны распространяются всё-таки по прямым, уходя в сторону от парабол, плотность энергии в кривом пучке падает с удалением от источника.

История пучков Эйри

Эти удивительные образования были предсказаны ещ в 1979 году, когда британец Майкл Берри и американец венгерского.

Проблема только в том, что истинный пучок Эйри создать невозможно. Любой ограниченный по краям поток света – будь то луч фонарика или самого совершенного лазера – всегда расходится. Конечно, лазер меньше, а фонарик больше, но расходимость есть всегда. Причина этого в самой природе света, который есть не что иное, как электромагнитные колебания, бесконечное взаимопревращение поддерживающих друг друга электрических и магнитных колебаний.

Бесконечно широкие пучки света – притом с очень чётко подогнанными значениями фазы и амплитуды колебаний поля по всему профилю пучка – могут существовать, не меняясь со временем. Существуют даже два типа таких решений уравнений. Одно из них – так называемые пучки Бесселя, которые двигаются по прямой, а другой – упомянутые пучки Эйри. Вот только бесконечно большой у них должна быть не только ширина, но и энергия. А все «приближённые» пучки со временем всё-таки будут расходиться, хотя и гораздо медленнее, чем лучи обычных лазеров и уж тем более фонариков.

Лишь в прошлом году физики Деметрий Хирстодулидес и Аристид Догариу из Университета Центральной Флориды сначала теоретически обосновали оптимальное такое приближение, а затем и реализовали его на практике. Вместе с коллегами они направили луч лазера на массив из полумиллиона крохотных жидкокристаллических пикселов, коэффициенты отражения и преломления которых были настроены таким образом, чтобы на выходе получился приближённый пучок Эйри. Результаты показали, что ведёт он себя точно так, как предсказывает теория.

Читать еще:  Alias Wavefront Maya

Руководитель шотландской группы Университета им. апостола Андрея в Шотландии профессор Кишан Дхолакия уже прославился работой по экспериментальному созданию «лазерных щипцов» на основе пучков Бесселя. Неудивительно, что нечто подобное ему захотелось реализовать и в случае пучков Эйри. Вместе со своими коллегами Йоргом Баумгартлем и Майклом Мазилу он повторил достижение двух американских греков и приспособил получившийся искривлённый «луч» для перемещения объектов по кривой. Результаты этой работы приняты к публикации в Nature Photonics.

В качестве объектов выступали крохотные, диаметром всего полтора микрона стеклянные шарики, порошок которых он развёл в воде, получив «стеклянную суспензию». Слой этой суспензии толщиной всего 0,1 миллиметра учёные налили в крохотный бочонок шириной в несколько десятков микрон. Через его прозрачное дно они пропустили пучок Эйри, предварительно сжатый в 100 раз для увеличения плотности энергии.

Светового потока 25-милливатного аргонного лазера оказалось достаточно, чтобы поднять частицы над поверхностью, а искривлённая форма пучка направила движение частиц в заданном направлении. За пару минут все стеклянные шарики из одного сектора бочонка были переброшены в другой. Посмотреть на первые полминуты этого процесса можно на видеоролике, предоставленном «Газете.Ru» авторами.

Правда, полностью очистить сектор не удалось – физически сектора ничем не разделены, и стеклянные шарики продолжали прибывать в «эвакуируемый угол» со стороны соседей. Но добиться стационарного режима получилось. Чтобы удостовериться, что никакого обмана нет, Дхолакия и его коллеги развернули пучок наоборот и так же скоро очистили только что заполненный сектор.

«Мы явно показали, что некоторые пучки света не расползаются, а могут заворачивать за углы и даже перемещать таким образом частицы», – сказал профессор Дхолакия. А Йорг Баумгартль уверен, что эта методика обязательно найдёт применение в клеточной биологии и сортировке частиц.

ПЛИС. Заметки начинающего.

Решил поизучать ПЛИС. Статей, в сообществе и вообще, написано про них уже много. Но все они, как правило, освещают вопрос с одной стороны, конкретный чип, конкретный язык, конкретная среда, конкретная задача. Не всегда удается составить общую картину, чтобы потом уже складывать отдельные части паззла. Возникает множество вопросов общего характера, на каждый из них нагуглить ответ не составляет особых проблем, но в сумме затрачивает много времени. В процессе изучения основ, сделал несколько заметок, вроде конспекта. За достоверность не ручаюсь, но возможно другим желающим изучить ПЛИС мои записи пригодятся. Правда конспект получился скучным, без картинок 🙂

Назначение

Чем же ПЛИС отличается от микроконтроллеров? ПЛИС позволяет реализовать свой собственный контроллер. Если в микроконтроллере все внутренние соединения транзисторов жестко заданы производителем, то в ПЛИС все связи задаются прошивкой. Переконфигурировав внутренние блоки нужным образом, можно получить микросхему, выполняющую на аппаратному уровне нужные нам действия. Можно сконфигурировать так, что получится микроконтроллер. А можно сделать просто таймер, мигающий на выходе светодиодом. Главное чтобы для реализуемой задачи хватило программируемых блоков, число которых может меняться в большом диапазоне, в зависимости от производителя и модели ПЛИС. С точки зрения программиста микроконтроллер — как человек. Может выполнять только одну задачу одновременно. Может переключаться между разными задачами, ставить будильник, чтобы выполнить что-то по расписанию. Зато может производить сложные действия и пользоваться разными инструментами (периферией микроконтроллера). ПЛИС же скорее как стадо муравьёв. Каждый из них примитивен, зато их можно группировать для выполнения задачи. Например, если мы сделаем так, что 10 муравьёв срезают колосок пшеницы и выковыривают из него зёрна за одну минуту, то имея достаточное количество муравьёв (объём ПЛИС), можно легко убрать целое поле пшеницы за ту же минуту 🙂 Или к примеру, помигать светодиодом на микроконтроллере легко. Включил, подождал, выключил, подождал, вернулся в начало. А теперь попробуем добавить второй светодиод, который должен мигать с другой частотой, да ещё не кратной первой. Задача резко усложняется. На ПЛИС же, сделав блок мигания светодиодом, достаточно просто скопировать его, только поменять частоту и ножку со светодиодом. И два этих блока будут работать параллельно, никак друг другу не мешая, не снижая производительности. Таким образом на ПЛИС можно реализовывать устройства, которые сложно сделать на МК.

Архитектура

ПЛИС могут быть построены на основе разных базовых блоков. Поэтому разные ПЛИС не всегда можно сравнить по «объёму». Такими блоками бывают макроячейки и логические блоки. Макроячейки (macrocells) представляет собой небольшую схему из некоторого количества вентилей. Как я понял, схема макроячеек может может отличаться у разных производителей. Логические блоки (logical cells, logical elements, LE) обычно состоят из таблицы поиска на 4 входа и триггера, но бывают и с 6 входами, для увеличения производительности. В зависимости от задачи, необходимое количество макроячеек и логических блоков может меняться, поэтому какой-либо «курс» между ними вывести нельзя, но для очень примерной прикидки Альтера предлагает использовать цифру 1.3 LE на макроячейку. Вообще, блоки довольно эффективны, несколько десятков вполне хватит на задачи малой сложности. На 700 блоках можно реализовать полноценный микроконтроллер, а на 3000 это уже будет микроконтроллер с такими «взрослыми» фичами типа конвейера инструкций, динамическим предсказания ветвлений, кэшем, блоком управления памятью и производительностью в пару сотен DMIPS! Таким готовым виртуальным микроконтроллером является Nios II фирмы Altera. (Вспоминается древний боян, при загрузке компа появляется надпись: CPU not found. Please insert disk with software emulation).

Есть разные типы ПЛИС. Наиболее актуальные из них CPLD и FPGA.
CPLD, собственно и есть ПЛИС (Complex Programmable Logic Device, Программируемая Логическая Интегральная Схема). Содержат встроенную энергонезависимую память, которая хранит прошивку при отключении питания. Строятся традиционно на матрице макроячеек, хотя сейчас всё популярнее основанные на логических блоках. Обычно имеют сравнительно небольшое число элементов (сотни или тысячи). Они дешевле, проще в применении, требуют минимальной обвязки, быстро запускаются. Могут использоваться там, где не требуется сложная логика работы, но не хватает скорости или ног у обычного микроконтроллера. Например, для обработки сигналов, к примеру, как контроллер USB, VGA или PCI-шины.
FPGA (Field-Programmable Gate Array, Программируемая Пользователем Вентильная Матрица, ППВМ) — дальнейшее развитие ПЛИС. Построены на логических блоках с гибкой коммутацией. Могут иметь большое число элементов (десятки и сотни тысяч). Как правило требуют внешнюю энергонезависимую память для хранения прошивки, с которой «загружается» при включении питания. Часто содержат, помимо логики, отдельные блоки, например, для умножения. FPGA дороже, сложнее, зато на них можно реализовать, например, полноценный процессор или сложную обработку сигналов. Можно проверить сложную микросхему, прежде чем начать производить её в кремнии.

Линейки

Наиболее известные производители ПЛИС — Altera и Xilinx.
У Altera наиболее интересными для начинающего линейка CPLD Max и линейка малобюджетных FPGA Cyclone. FPGA среднего уровня Arria и хай-энд Stratix оставим на потом.
Max выпускается в нескольких модификациях.
7000S, 1995 года выпуска, уже не актуальна, разве что интересна 5 вольтовым I/O.
3000A, 2002 года, 300 нм технология, содержат от 32 до 512 макроячеек. Низкая цена для больших партий.
Max II, 2004 года, 180 нм, построена на логических блоках, как FPGA, 240-2210 блоков, до 304 MHz. В TQFP с шагом 0.5 мм от 100 ножек. Есть вариант Max IIZ 2007 года с пониженным потреблением и частотами до 152 MHz.
Max V, 2010 года, 180 нм, 40-2210 блоков, до 152 или 304 MHz, в зависимости от кол-ва блоков.
Cyclone выпускаются в пяти поколениях, I — V. Первое поколение было выпущено ещё в 2002 году, по 130 нм технологии. Последнее, пятое, совсем свежее, 2011 года, 28 нм технология. Соответственно отличаются потреблением и, наверное, быстродействием. Но все пять поколений остаются актуальными по сей день и на сайте отмечены рекомендуемыми для новых разработок.
Xilinx из CPLD предлагает серии XC9500XL и CoolRunner™-II.
XC9500XL построена на макроячейках, 36-288 штук, до 178 MHz или 208 MHz (288 макроячеек). Интересна наличием легкопаяемых моделей со всего 44 ножками и шагом 0.8. Также есть 64- и 100-пиновые с шагом 0.5, вполне приемлемо, как у STM8/32. Ещё есть модели в PLCC корпусах, их можно ставить в специальный кредл.
CoolRunner-II — оптимизированы для низкого потребления, сохраняя производительность и простоту использования. Рассчитаны на питание 1.8 вольт, ввод/вывод от 1.5 до 3.3 В. 180 нм технология, 32-512 макроячеек, 179-323 MHz (меньше ячеек — больше частота). Также встречаются в паяемых корпусах, как и 9500.
Из FPGA Xilinx предлагает серии Spartan-6, Artix-7, Kintex-7, Virtex-6 и 7. Virtex-7 — монстр с 2 миллионами логических блоков и до 1200 пинов.
Spartan-6 — FPGA, 3840-147443 блоков, причем блоки имеют 6 (а не 4, как обычно) входов. Может содержать встроенный контроллер DDR/2/3 памяти, PCI-express шины, гигабитного ethernet, SerialATA и прочие вкусности.
Atmel предлагает серию CPLD ATF15xx, которая позиционируется как замена Xilinx’ам (ATF15xxBE) или Altera 7000 и 3000 (ATF15xxAS/ASL/ASV/ASVL).

Чипы и отладочные платы

Посмотрим, что у нас есть из чипов интересного. Под интересным я подразумеваю доступное в России по приемлемой цене, паяемое ЛУТом и не слишком сложное в плане требуемой обвязки.

EPM240T100С5. Младший представитель Altera’вского семейства Max II. Буквы EPM собственно и означают семейство. 240 — количество логических блоков (LE). Бывают 240/570/1270/2210. После цифр могут затесаться буквы G или Z, означающие малопотребляющие, 1.8 В версии. Если их нет, то это обычный, 2.5-3.3 В версии. T100 означает TQFP-100 корпус, шаг ножек 0.5 мм. Кроме TQFP-100, есть ещё 144 пиновый вариант, для чипов с количеством блоков 570 или 1270. Буква C/I/A означает температурный диапазон, C — самый обычный, 0-85 градусов. А вот последняя цифра весьма важна. Она определяет класс скорости. От 3, самый быстрый, до 8, самый тормозной. Классы 3-5 относятся к обычным версиям, 6-8 — к малопотребляющим. Класс скорости определяет тайминги и частоты счётчиков. Скажем, 16-битный счетчик может работать на 304 MHz на 3 классе и только на 201 MHz на 5. В конце может быть буква N, означающая всего лишь отсутствие свинца.
Что нам может дать этот чип. Питание от 2.5 до 4.6 вольт (максимум, 3.0-3.6 рекомендуемое). До 304 MHz частоты. 8192 бит памяти. 80 пинов I/O, 25 мА максимальный ток, входное напряжение на пин от -0.7 В до VCC+0.7 В, подключаемый пуллап резистор, подключаемый триггер Шмитта на входе. Из обвязки требуются только конденсаторы по питанию и кварц. Прошивается через JTAG. 240 логических блоков хватит для чего-то не очень сложного, вполне достаточно для начала. И, главное, цена. В Терре можно купить по 100 рублей.
Из отладочных плат можно найти много всего на Ebay по поиску «EPM240 CPLD». Цены от 12 долларов за платы без периферии, на которых просто все ножки выведены на штыри. Интересна платка Марсоход от ребят из Таганрога. На ней есть кнопочки и светодиодики, т.е. сразу есть чем помигать. Часть ножек объединена в группы по 10 штук, получаются моторные пины, которые могут управлять нагрузкой до 250 мА. А самое ценное в этой отладке — большое число интересных примеров на сайте. От разнообразных ползающих, кормящих кошку и красящих яйца роботов до VGA и TFT видеокарт.
XC9536XL-VQ44 и XC9572XL-VQ44. Представитель семейства XC9500XL от Xilinx. 36 и 72 в названии — количество макроячеек. VQ44 означает корпус VQFP-44 (это как TQFP-44, только тоньше по высоте) с шагом 0.8 мм. VQ64 и TQ100 уже идут с шагом 0.5 мм. В маркировке, перед обозначением корпуса, идёт обозначение скорости, pin-to-pin delay в наносекундах, 5/7/10. Между буквами и цифрами обозначения корпуса может быть добавлена буква G, это всего лишь бессвинцовость. В конце буква C или I обозначают температурный диапазон. Питание до 4 вольт (3.0 — 3.6 В рекомендуемые). Частота 100-178 MHz, зависит от класса скорости. 34 пина I/O, 20 мА максимальный ток, вход толерантен к 5 вольтам. Из обвязки требуется только питание и тактовый генератор. Прошивается через JTAG. Цена 70-150 рублей.
Отладки также легко найти на Ebay.

Читать еще:  The Last Guardian — пернатый друг. Рецензия

technology

CATL ищет возможность нарастить выпуск аккумуляторов для электромобилей

Ведущий китайский производитель аккумуляторов для электромобилей Contemporary Amperex Technology Ltd (CATL) изучает возможности, которые позволят ему нарастить выпуск этой продукции. В ближайшие два года компания собирается расширить производственные мощности. iXBT.com — оперативные новости, обзоры и тесты смартфонов, планшетов, ноутбуков и проекторов 27.05.2020 20:06

  • Метки:
  • электромобили
  • • аккумуляторы
  • • утилизация
  • • выпуск
  • • переработка

France’s Virus Tracing App Ready to Go, Parliament to Vote

French privacy watchdog CNIL backed the app this week, stating the technology won’t lead to creating a list of infected people but only a list of contacts using pseudonymous data, and it. Голос Америки 27.05.2020 18:10

  • Метки:
  • Parliament
  • • watchdog
  • • France
  • • privacy
  • • protection

Новый твердотельный накопитель FireCuda 120 от Seagate

Компания Seagate Technology, которая является одним из лидеров в области производства устройств хранения данных, представила новое решение, созданное специально для геймеров. Им стал. Новости компьютерных игр: свежие игровые новости, обзоры, видео, п 27.05.2020 14:41

  • Метки:
  • твердотельный накопитель
  • • устройства хранения данных
  • • Seagate
  • • Technology
  • • производство

В России вышли быстрые SSD Seagate FireCuda 120 емкостью от 500 ГБ до 4 ТБ

Компания Seagate Technology сообщила о появлении в России новых твердотельных накопителей FireCuda 120 с интерфейсом SATA, которые предназначены специально для геймеров. Твердотельные накопители. iXBT.com — оперативные новости, обзоры и тесты смартфонов, планшетов, ноутбуков и проекторов 27.05.2020 12:51

  • Метки:
  • твердотельный накопитель
  • • Seagate
  • • рубли
  • • емкость
  • • многозадачность

AirPods следующего поколения оснастят датчиком освещенности

наушники нового поколения AirPods. Согласно отчету компании, беспроводные наушники Airpods будут поддерживать датчик освещенности, в разработке будет участвовать компания ASE Technology.Также есть информация о таких функциях, как измерение уровня кислорода в крови, отслеживание сна и обнаружение панических атак. Возможно новые. Статьи — Mega Obzor 27.05.2020 10:39

  • Метки:
  • освещенность
  • • отслеживание
  • • обнаружение
  • • кислород
  • • измерение

WSJ: Amazon in Advanced Talks to Buy Self-Driving Startup Zoox

The move would expand the e-commerce giant’s reach in autonomous-vehicle technology Голос Америки 27.05.2020 06:11

  • Метки:
  • Amazon
  • • Startup
  • • giant’s
  • • vehicle
  • • technology

Kingston Technology начала поставки SSD 7,68 ТБ для дата-центров

Твердотельные накопители DC500R и DC450R с интерфейсом SATA Боевой народ 26.05.2020 16:54

  • Метки:
  • твердотельный накопитель
  • • Kingston
  • • Technology
  • • поставка
  • • центры

Kingston Technology начинает поставки SSD объемом 7,68 ТБ

Скоростью последовательного чтения достигает 3100 МБ/с, записи 2800 МБ/с. iXBT.com — оперативные новости, обзоры и тесты смартфонов, планшетов, ноутбуков и проекторов 26.05.2020 17:05

  • Метки:
  • чтение
  • • Kingston
  • • перезапись
  • • запись
  • • Technology

Пользователи звуковых карт Sound BlasterX G6 теперь могут очень просто менять баланс между громкостью чата и игры

Обзор звуковой карты Creative Sound BlasterX G6 Компания Creative Technology сообщила о выпуске новой прошивки для внешней звуковой карты Sound BlasterX G6. iXBT.com — оперативные новости, обзоры и тесты смартфонов, планшетов, ноутбуков и проекторов 26.05.2020 14:40

  • Метки:
  • громкость
  • • баланс
  • • шумоподавление
  • • отключение
  • • BlasterX

Creative Sound BlasterX G6 получила прошивку с функцией GameVoice Mix

Creative Technology объявляет о выпуске новой прошивки для своей внешней звуковой карты Sound BlasterX G6, делающей её идеальной для игр на консолях. Статьи — Mega Obzor 26.05.2020 12:30

  • Метки:
  • гейминг
  • • BlasterX
  • • функционал
  • • инновация
  • • функция

Будущие наушники Apple AirPods могут получить датчики освещённости

Выпуском соответствующих сенсоров по заказу Apple займётся тайваньская компания ASE Technology. Все самое интересное из мира IT-индустрии 26.05.2020 09:29

  • Метки:
  • освещенность
  • • датчики
  • • сенсоры
  • • империя
  • • удовлетворение

Рентабельное решение для резервного копирования разработала Infortrend

КомпанияInfortrend® Technology, Inc.(код TWSE: 2495), провайдер передовых корпоративных систем для хранения данных,разработала рентабельное решение для резервного копирования и восстановления больших объемов информации. Pro/Hi-Tech — Вести высоких технологий, науки и техники 25.05.2020 21:54

  • Метки:
  • рентабельный
  • • Infortrend
  • • масштабирование
  • • видеозаписи
  • • хранение

В новых беспроводных наушниках Apple появится датчик, часто используемый в современных смартфонах

популярный интернет-ресурс DigiTimes — по словам издания, новинка от Apple для этих целей уже сделала заказ у тайваньской фирмы ASE technology. Более того, партнер американской компании, якобы, уже начал закупать под это дело специальное оборудование. К сожалению, никакой информации о. Ferra.ru — Аналитические обзоры компьютеров и комплектующих, новости и цены компьютерного рынка 25.05.2020 18:47

  • Метки:
  • частота сердечных сокращений
  • • освещенность
  • • датчик
  • • смартфонах
  • • DigiTimes

В беспроводных наушниках Apple AirPods могут появиться датчики освещенности

Как пишет известный ресурс DigiTimes, в беспроводных наушниках Apple AirPods могут появиться датчики освещенности, выпуском которых займется тайваньская фирма ASE technology. Последняя якобы даже начала закупать для этого специальное оборудование. Ожидается, что такие датчики могут появиться в AirPods в течение. iXBT.com — оперативные новости, обзоры и тесты смартфонов, планшетов, ноутбуков и проекторов 25.05.2020 16:27

  • Метки:
  • освещенность
  • • датчики
  • • насыщение
  • • предназначение
  • • пульс

IMOU представит на онлайн-конференции CNews «Телемедицина: каким будет здравоохранение после COVID-19» интеллектуальные устройства для пациентов медучреждений и помощи больным

Dahua Technology представит решения, которые позволят обеспечивать постоянный присмотр за теми, кто нуждается в помощи. Издание о высоких технологиях — CNews 25.05.2020 10:16

  • Метки:
  • медучреждения
  • • здравоохранение
  • • пациенты
  • • конференция
  • • присмотр

Мировой рынок кнопочных телефонов рухнул в первом квартале (2)

нынешнего года уменьшился сразу на 12 % по сравнению с тем же периодом 2019-го. Такие данные приводит аналитическая компания Counterpoint Technology Market Research. За трёхмесячный период по всему миру было отгружено 83,5 млн мобильных телефонов. Для сравнения: годом ранее поставки. Новости для гиков 24.05.2020 09:10

  • Метки:
  • Counterpoint
  • • четверть
  • • Technology
  • • кнопочный
  • • трехмесячный

Counterpoint: поставки смартфонов рухнули на 13 %;

Компания Counterpoint Technology Market Research подсчитала, что поставки смартфонов в первом квартале нынешнего года рухнули на 13 % по сравнению с аналогичным периодом. Все самое интересное из мира IT-индустрии 23.05.2020 08:08

  • Метки:
  • Counterpoint
  • • лидерство
  • • поставка
  • • отгрузка
  • • Technology

ADATA начала поставки модулей DDR4-памяти на настоящих китайских чипах

Компания ADATA Technology подготовила к поставкам на китайский рынок модули памяти для настольных ПК и ноутбуков. Все самое интересное из мира IT-индустрии 22.05.2020 11:16

  • Метки:
  • чипы
  • • ADATA
  • • тайминги
  • • нарастание
  • • поставка

Как предотвратить проникновение коронавируса в офисы и на предприятия? Об этом расскажут эксперты Dahua Technology на онлайн-конференции CNews «HR-технологии в новых условиях»

Dahua Technology представит современные решения для мониторинга температуры тела и распознавания лиц, обеспечивающие доступ на рабочую территорию. Боевой народ 22.05.2020 10:22

  • Метки:
  • коронавирус
  • • Technology
  • • проникновение
  • • Dahua
  • • конференция

Новые модули DDR4-памяти Aorus RGB работают на частоте 4400 МГц

Компания GIGABYTE Technology представила под маркой Aorus новые модули оперативной памяти стандарта DDR4, рассчитанные на применение в настольных компьютерах игрового класса. Анонсированные изделия. Все самое интересное из мира IT-индустрии 21.05.2020 07:37

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector