Beim europäischen Finale des Intel InnovateFPGA-Wettbewerbs haben sich russische und ukrainische Teams gegen die Europäer durchgesetzt

Gold ging nach Russland, Silber wurde zwischen Russland und Italien aufgeteilt, Bronze ging in die Ukraine. Dies sind die Ergebnisse des europäischen Finales des renommierten InnovateFPGA-Wettbewerbs unter der Schirmherrschaft von Intel. Die Gewinner reisen nach Kalifornien, wo sie sich mit Finalisten aus Amerika und Asien treffen. Ich hoffe, jetzt muss auf Habré nicht erklärt werden, warum Verilog und FPGA / FPGA strategisch wichtig sind, obwohl es in Java mehr "offene Stellen" gibt.

Studenten, die jetzt Projekte auf FPGAs durchführen, werden massenproduzierte Mikroschaltungen für selbstfahrende Autos, Beschleuniger für neuronale Netze, Augmented Reality und andere Anwendungen herstellen, die ein herkömmlicher Prozessor in einigen Jahren nicht mehr handhaben kann. Aus diesem Grund gab Intel 16,7 Milliarden US-Dollar aus, um Altera zu kaufen und in den FPGA-Markt einzutreten. Und neulich kaufte Intel auch eASIC für die billige Konvertierung von Designs von FPGA zu ASIC (eASIC hat ein ziemlich großes russisches Team).

Der Sieg russischer und ukrainischer Teams beim Intel InnovateFPGA-Wettbewerb war nicht von Grund auf neu, sondern das Ergebnis der Arbeit bestimmter Personen in LETI, ITMO, KPI und anderen Orten, über die es bereits Artikel über Habré gab. Wenn wir diese Unternehmungen fortsetzen und den Unterricht in FPGAs und Hardwarebeschreibungssprachen auf alle technischen Universitäten von Kaliningrad bis Jakutien, von Lemberg bis Tiflis und Astana ausweiten, könnte dies in ein paar Jahrzehnten das Kräfteverhältnis in der globalen Elektronikindustrie auf ähnliche Weise verändern wie die Arbeit von Kurchatov und Korolev veränderte das Kräfteverhältnis in der globalen Atomindustrie und der Weltraumforschung.



Das erste russische Projekt, das beim InnovateFPGA European Finals Gold erhielt, verwendet FPGAs, um die Bildqualität von Videos zu verbessern. Dieselbe Szene wird mit zwei Kameras mit unterschiedlichen Verschlusszeiten aufgenommen, wonach die Bildströme von ihnen in Echtzeit kombiniert werden. In diesem Fall werden die überbelichteten Bereiche eines Stroms durch das Bild bei normaler Belichtung durch einen anderen, dunkleren Strom kompensiert, und die zu dunklen Bereiche des zweiten Stroms werden durch das Bild aus dem ersten, helleren Strom korrigiert. Gleichzeitig korrigieren Entwickler die Parallaxe:



Dieses Projekt wurde von Vladislav Sharshin und Andrey Papushin durchgeführt, die, wie Google zeigt, mit St. Petersburg LETI verbunden sind.

Sie unterrichten seit langer Zeit am LETI FPGA, insbesondere arbeiten berühmte Autoren von Lehrbüchern über die FPGAs Evgeny Ugryumov, Rostislav Grushvitsky und Alexander Mursaev darin. Hier ist mein Foto von Rostislav Grushvitsky (links) bei einem Seminar an der ITMO-Universität in St. Petersburg (siehe Beitrag zu Habré „Reise durch das mikroelektronische Russland (akademischer Teil)“ ). Rechts ist Alexander Filippov von der Macro Group, dem offiziellen Vertreter von Xilinx in Russland:



Apropos Xilinx. Xilinx ist ein Altera / IntelFPGA FPGA-Konkurrent. Im Prinzip hatte Xilinx immer die schnellsten FPGAs, aber kürzlich hat Xilinx ein sehr kompliziertes bürokratisches Verfahren für den Kauf von Bildungskarten mit Xilinx-FPGAs in Russland eingeführt. Mit einer Art Überprüfung der Nichtverwendung von Boards für den doppelten Gebrauch, die 4 Monate dauert (Daten für 2016). Das Seltsamste, was ich mit einem Anwalt besprochen habe, ist, dass für Exportboards mit Xilinx Artix-7 FPGA keine zusätzliche Exportlizenz von der amerikanischen Exportkontrolle erforderlich ist. Dies ist eine Initiative des Unternehmens Xilinx. Nun, Xilinx hat einen zukünftigen Verlust für Intel / Altera auf dem russischen Markt verdient: Studentenboards mit Intel / Altera-FPGAs werden in Russland frei verkauft.

Silber bei der Europarunde InnovateFPGA erhielt ein Team von der ITMO der Universität St. Petersburg: Maxim Tolkachev, Alexander Nasida, Damir Zakirov. Sie haben einen Textsuchbeschleuniger auf dem FPGA im Netzwerkpaketstrom erstellt:



Die ITMO-Universität hat auch nicht von Grund auf gewonnen: Sie führt ständig Seminare und andere Veranstaltungen zu FPGAs, High-Level-Synthese und ASIC durch. Die Mitarbeiter der ITMO-Universität halfen bei der Übersetzung des Lehrbuchs von David Harris und Sarah Harris, „Digitale Schaltkreise und Computerarchitektur“, das eine große Anzahl russischer Universitäten schnell als Grundlage für das Erlernen von Sprachen zur Beschreibung von Mikroarchitekturgeräten mit Labors zu FPGAs / FPGAs adaptierte. Hier links ist Pavel Kustarev von ITMO, dem wichtigsten Herausgeber des 4. Kapitels dieses Lehrbuchs:



Bronze bei der European InnovateFPGA, erhielt ein Team vom Kiewer Polytechnischen Institut - Sergey Sachov und Eugene Korotky. Sie verwendeten FPGAs, um die Mikrozahlungen für Kryptowährungen von einem Internet of Things-Gerät aus zu beschleunigen. Ein Code in der Verilog-Hardwarebeschreibungssprache aus dem KPI-Projekt auf InnovateFPGA



Vor dem Gewinn des Intel InnovateFPGA gewann Sergey Sachov den MIPSfpga-Hackathon, den wir zusammen mit Eugene Korotkiy verbracht haben. Hier ist ein Foto aus einem Beitrag über Habr: "In Kiew wurde eine neue Art von Hackathon ausprobiert. Es ist geplant, diese Erfahrung in Russland zu wiederholen . " Von links nach rechts beim Hackathon in Kiew: Sergey Sachov, Valera Marchenko, Ihr bescheidener Diener und Eugene Korotky:



KPI-Mitarbeiter beteiligten sich auch an der Übersetzung von Folien für Dozenten als Ergänzung zum Lehrbuch Harris & Harris.

Ohne all diese Projekte (Kurse bei LETI, Harris & Harris und MIPSfpga in ITMO und KPI) hätte es wahrscheinlich nicht alle ersten drei Plätze im europäischen Finale von Intels InnovateFPGA gewonnen, und die Franzosen, Deutschen und Briten wären in der InnovateFPGA-Spitze erschienen , nicht Russen und Ukrainer. Danach würden die Leute sagen, dass das Design der digitalen Logik für Apple in Cupertino mit seinen iPhones und nicht für Russland ist.

Apropos Apple. Hier lebte Ilya Neganov, eine 25-jährige Baumanka-Absolventin, in Zhukovsky. Er arbeitete in Tupolev und entwickelte Geräte zum Testen von Flugzeugausrüstung mit FPGAs / FPGAs. Ende 2011 traf ich ihn in Moskau und gab ihm das gleiche Lehrbuch Harris & Harris. Ilya hat einen einfachen Prozessor darauf erstellt (ähnlich einer der schoolMIPS-Optionen von Stanislav Zhelnio). Dann bekam Ilya einen Job bei Imagination Technologies und war am Design des MIPS I6400 / I6500-Prozessorkerns beteiligt. Und jetzt arbeitet Ilya bei Apple und stellt einen Grafikprozessor für zukünftige iPhones und iPads her. Hier ist ein klarer Beweis für die These von FPGAs + Harris & Harris = Eintritt in Mikrochips für Massengeräte.

All diese Technologien müssen nicht nur an Spitzenuniversitäten (Moskauer Staatsuniversität, Moskauer Institut für Physik und Technologie, MIET usw.), sondern auch an Sportschulen in den Unterricht eingeführt werden. Und sagen Sie nicht "Lassen Sie uns zuerst Arduino / Rasberry Pye / STM32." Die Programmierung von Mikrocontrollern und eingebetteten Mikroprozessoren zur Verwendung von FPGAs ist vollständig orthogonal. Keine Arduino-Programmierung kann digitale Schaltkreise durch FPGAs ersetzen. Dies sind verschiedene Dinge wie Singen und Zeichnen. Und ja, FPGAs können von fortgeschrittenen Schülern der 9. Klasse verwendet werden. Hier ist das Video des Neuntklässlers Arseny Chegodaev und der Neuntklässlerin Daria Krivoruchko, die an der Novosibirsk Summer School of Young Programmers Projekte zum FPGA durchgeführt haben. Um 10:40 Uhr fügte ein Neuntklässler dem in der Verilog-Hardwarebeschreibungssprache beschriebenen Prozessor Anweisungen hinzu, synthetisierte diesen Prozessor für die FPGA-Implementierung und berichtete auf einer Konferenz in Tomsk über dieses Thema (siehe den Beitrag zu Habr „Schwere sibirische und kasachische Mikroelektronik 2017: Verilog, ASIC und FPGA in Tomsk, Nowosibirsk und Astana " ):



FPGAs sind nicht nur eine Nische, um Signalverarbeitung und ähnliche Anwendungen zu implementieren. Für Studenten sind FPGAs ein Zugang zur Mikroarchitektur von Prozessoren, zur Entwicklung digitaler Logik auf der Ebene von Registerübertragungen, zur Entwicklung von Automatisierungsalgorithmen für den Entwurf von Mikroschaltungen, zur Erstellung von IP-Blöcken und vielem mehr. Nach der Arbeit mit FPGAs ist es auch einfacher, CGRA - Coarse Grained Reconfigurable Architecture - neue Strukturen zur Beschleunigung neuronaler Netze zu verstehen, die nicht auf der Ebene einzelner Signale wie FPGA, sondern auf Busebene mit vielen Signalen und Zehntausenden von arithmetischen Geräten arbeiten (siehe Beitrag zu Habré) "Live-Berichterstattung von der Geburt eines großen Spielers in der Hardware-KI, der TensorFlow beschleunigt und mit NVidia konkurriert." )

Wenn Putin morgen einen Scheck über 17 Milliarden US-Dollar ausstellt und die Fabrik 18 von TSMC kauft, die für die Herstellung von Mikrochips für 7 und 5 Nanometer gebaut wird, wird dieses Geld verschwendet, da Russland jetzt kein Personal mehr hat, um es und russische Unternehmen zu warten Bestellungen aufgeben. Wenn jedoch vielen Schülern verschiedene Technologien zum Entwerfen von Systemen auf einem Chip beigebracht werden, beginnend mit FPGA / FPGA-Übungen, wird es nach einer Weile genügend Spezialisten in Russland, der Ukraine und anderen nahen Ländern geben, um Hunderte von Unternehmen unterschiedlicher Größe zu gründen, die intelligente Mikroschaltungen für beide entwickeln Inlandsmarkt und Export. Dann wird die fortschrittliche Fabrik nützlich sein.

Source: https://habr.com/ru/post/de417495/


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