WebFPGA - ब्राउज़र में वेरिलोग विकास

मुझे लगता है कि कई प्रोग्रामर, अजगर से लेकर डेटा-साइंटिस्ट तक और कठोर ड्राइवर डेवलपर्स के साथ समाप्त होते हैं, कभी-कभी अपनी आँखों को दुःख उठाते हैं और सपने देखते हैं: "ओह, यह कठिन, कठिन होगा ..."। बेशक, हम वेरिलॉग के बारे में बात कर रहे हैं, जो इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों का वर्णन करने और मॉडलिंग करने के लिए एक भाषा है। वेरिलोग हमेशा प्रोग्रामिंग भाषाओं के बीच बाहर खड़ा रहा है; उन समस्याओं को हल करने की अनुमति देना जो किसी अन्य तरीके से प्रबल नहीं हो सकते हैं, हालांकि, इसके लिए एक विशिष्ट हार्डवेयर प्लेटफॉर्म, FPGA - एक प्रोग्रामेबल लॉजिक इंटीग्रेटेड सर्किट की आवश्यकता होती है। वेरिलोग के विकास में प्रवेश करने की सीमा अपेक्षाकृत अधिक है, लेकिन यह जल्द ही थोड़ा कम हो सकता है, क्योंकि अभी

Crowdfunding परियोजना : WebFPGA।
परियोजना का सार : FPGA iCE40UP5k के लिए डिबग बोर्ड। सभी विकास और डिबगिंग सॉफ़्टवेयर क्लाउड में स्थित है, बोर्ड के साथ ब्राउज़र में WebUSB एपीआई का उपयोग करके होता है।
प्लेटफ़ॉर्म : किकस्टार्टर।
रयान जैकब्स (प्रोग्रामर), मिक जैकब्स (इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियर) द्वारा पोस्ट किया गया ।
स्थान : लॉस एंजिल्स, कैलिफोर्निया, संयुक्त राज्य अमेरिका।



बोर्ड जाली iCE40UP5k FPGA (5280 तर्क कोशिकाओं, 32 GPIO, 1 एमबीपीएस SRAM) और STM32F04- श्रृंखला माइक्रोकंट्रोलर को जोड़ती है; अधिक सटीक रूप से, डेवलपर माइक्रोकंट्रोलर मॉडल की रिपोर्ट नहीं करता है, लेकिन बोर्ड की फोटो को देखते हुए, यह TSSOP-20 है, और TSSOP-20 ST में माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक केवल 2.0M € के लिए STM32F04- सीरीज माइक्रोकंट्रोलर - STM32L041F6 जारी करता है।

यह दिलचस्प है कि परियोजना के लेखकों में से एक, रयान जैकब्स, यूसीएलए में एक छात्र है, उसके पास अभी तक एक व्याख्यात्मक फिर से शुरू नहीं है, इसलिए वह गिटहब को एक लिंक देता है, जिस पर वह पहले से ही 1,700 सितारे अर्जित कर चुका है।

जबकि परियोजना के क्लाउड भाग को 6 सर्वरों पर होस्ट किया गया है (सटीक विशेषताओं की घोषणा नहीं की गई है, पूरे विनिर्देश से यह केवल ज्ञात है कि ये "दोहरी Xeon" हैं), डेवलपर वादा करता है कि अभियान के परिणामस्वरूप उठाए गए धन का हिस्सा पहले से खरीदे गए उपकरणों के लिए भुगतान करने के लिए जाएगा, अगर एकत्र की गई राशि का भुगतान करना होगा यदि परियोजना $ 10,000 से अधिक है, तो ये अतिरिक्त धनराशि एक संकेत होगी जो बड़ी संख्या में संभावित उपयोगकर्ताओं को दर्शाती है और सर्वर पार्क का विस्तार किया जाएगा। लेखक के अनुसार, अमेज़ॅन या एज़्योर जैसे क्लाउड स्टोरेज वर्तमान व्यवसाय मॉडल में फिट नहीं होते हैं, इसलिए तुरंत अपने सर्वर पर पूरे बैकेंड को तैनात करने का निर्णय लिया गया।

सर्वरों की अपर्याप्त प्रसंस्करण शक्ति के बारे में संभावित उपयोगकर्ताओं के बीच संभावित अशांति को रोकने के लिए, रयान ने आश्वासन दिया कि "सर्वर का उपयोग केवल अंतिम उपयोगकर्ता को एक द्विआधारी कोड को संश्लेषित और संचारित करने के लिए किया जाता है जो आकार में केवल 3 किलोबाइट है।" मेरी राय में, ट्रैफ़िक की मात्रा वास्तव में बहुत कम है - "अप" वेरिलॉग के लिए स्रोत कोड छोड़ देता है, जिसे अच्छी तरह से संपीड़ित भी किया जा सकता है, "डाउन" में बाइनरी फर्मवेयर आता है, जिसका आकार एफपीजी की अपेक्षाकृत छोटी क्षमता के कारण वास्तव में छोटा है।

लेकिन वेरिलॉग-कोड से फर्मवेयर को संश्लेषित करने की प्रक्रिया द्वारा सर्वरों को लोड करने के साथ, मेरी राय में, सब कुछ इतना विशिष्ट आशावादी नहीं है। यहां तक ​​कि अगर हम सामान्य FPGA स्थान में परिणामी सर्किटरी के भौतिक स्थान के अनुकूलन की प्रक्रिया को छोड़ देते हैं, जो निश्चित रूप से एक त्वरित ग्राफिकल इंटरफ़ेस और सर्वर के साथ जानकारी के बड़े पैकेट के निरंतर आदान-प्रदान की आवश्यकता होती है, तो फर्मवेयर को संश्लेषित करने की प्रक्रिया स्वयं बनी रहती है, जो कि, मेरी व्यक्तिगत राय में, पहले है , पर्याप्त मात्रा में प्रोसेसर समय पर खाना चाहिए, और दूसरी बात, प्रकृति में गैर-नियतात्मक है और इसमें देरी हो सकती है।

व्यक्तिगत रूप से, मैं शून्य के पहले छमाही में एफपीजीएएस से परिचित हुआ (वे एक्टल एफपीजीएएस थे, जिनमें से फर्मवेयर को लिबरो + सॉलिफ़नी + मॉडलसिम बंडल में विकसित किया गया था) और, जहां तक ​​मुझे याद है, संश्लेषण की प्रक्रिया सरल, शैक्षिक परियोजनाओं के लिए भी कभी बिजली नहीं थी। वास्तव में, किसी भी संकलन प्रक्रिया की तरह, संश्लेषण में सभी प्रकार की आवधिक हिचकी और हकलाना शामिल है, लेकिन चलो आशा करते हैं कि औसत सर्वर प्रतिक्रिया समय मानव धैर्य के ढांचे के भीतर होगा। वैसे, अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न में जब लेखक द्विआधारी फ़ाइलों को कैशिंग द्वारा अनुकूलन के बारे में बात करता है (यदि वेरिलॉग फ़ाइल कोड और कंपाइलर झंडे अपरिवर्तित थे, तो उपयोगकर्ता को बस अंतिम बाइनरी प्राप्त की जाती है), तो वह उल्लेख करता है कि "आपको 2 मिनट की आवश्यकता नहीं है" संश्लेषण प्रक्रिया के पूरा होने की उम्मीद है। "

यदि किसी कारण से आप ब्राउज़र के माध्यम से विकास से संतुष्ट नहीं हैं (कम से कम यह माना जा सकता है कि प्रक्रिया पहले कम हो जाएगी), तो आप IceStorm / iCECube के माध्यम से FPGAs के साथ काम कर सकते हैं।

यदि आप WebUSB तकनीक में रुचि रखते हैं, तो आप निम्नलिखित ओपन प्रोजेक्ट्स पर ध्यान दे सकते हैं (सभी लिंक GitHub की ओर ले जाते हैं, इसलिए आप इन प्रोजेक्ट्स के लिए इन हूड्स के तहत तुरंत प्राप्त कर सकते हैं):

• WebUSB + Arduino । यह केवल पूर्ण USB के साथ Arduino- संगत मदरबोर्ड पर काम करता है, जैसे Arduino Zero या Adafruit Feather 32u4।
• वेबलाइट । एक एलईडी ATtiny85 माइक्रोकंट्रोलर से जुड़ा है और इंटरनेट के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। बेशक, यदि आप एलईडी को नियंत्रित कर सकते हैं, तो आप अन्य बाहरी उपकरणों को नियंत्रित कर सकते हैं, जो सब कुछ GPIO से जुड़ा हो सकता है।
• Yubikey HOTP । कंप्यूटर और स्मार्टफोन पर व्यक्तिगत डेटा की सुरक्षा के लिए उपकरण। वे फेसबुक, जीमेल, गिटहब और कई अन्य सेवाओं के साथ काम करते हैं।
• Webdfu । USB DFU का उपयोग माइक्रोकंट्रोलर्स को प्रोग्राम करने के लिए किया जाता है। मैं स्वयं STM32 माइक्रोकंट्रोलर पर आधारित प्रोग्रामिंग उपकरणों के लिए इस मोड का उपयोग करता हूं। अब, यदि इंस्टॉलर को तकनीकी स्थापना के आसपास चलने और कई दर्जन उपकरणों के फर्मवेयर को अपडेट करने की आवश्यकता है, तो आप अपने साथ विंडोज के साथ लैपटॉप नहीं, बल्कि एक एंड्रॉइड फोन ले सकते हैं।
• RTOS Zephyr प्रोजेक्ट के लिए JS IDE , जो आपको सभी Zephyr संगत बोर्डों में कोड डाउनलोड करने की अनुमति देता है, और उनमें से सौ से अधिक हैं। तो अभी STM32F723E डिस्कवरी या UDOO नियो फुल जैसे कुछ खरीदें और अपने फोन पर उनके लिए कोड लिखें।

प्रोजेक्ट पेज पर, डेवलपर Chrome, ओपेरा और एज में WebUSB तकनीक के लिए समर्थन के बारे में बात करते हैं, लेकिन mozilla.org के पास अब अन्य जानकारी है, एज संगत ब्राउज़रों की सूची में नहीं है:



यह देखते हुए कि Microsoft Edge अब ब्राउज़र बाजार का केवल 5.2% हिस्सा रखता है, यह महत्वपूर्ण नहीं है, लेकिन यदि आपके पास अभी भी Edge है, तो संभव असंगतियों के बारे में पता होना चाहिए। दूसरी ओर, अब क्रोम ओएस में FPGAs के लिए विकसित करने का अवसर है, जो सिद्धांत रूप में पहले असंभव था।

क्या मुझे इस परियोजना में मदद करनी चाहिए? मेरी राय में, इसके लायक है। दुर्भाग्य से, जब मैं पहले से ही बैकर्स के रैंक में शामिल होना चाहता था, तो यह पता चला कि WebFPGA को ऑर्डर करने के लिए आपको संयुक्त राज्य या कनाडा का निवासी होना चाहिए। यदि आप वैश्विक "महल" के निवासी हैं, तो लेखक कूटनीतिक रूप से उससे संपर्क करने के लिए कहता है और यह सोचने का वादा करता है कि इस बारे में क्या किया जा सकता है। मैं यह नहीं समझता कि यह प्रतिबंध किससे जुड़ा हुआ है, आमतौर पर क्राउडफंडिंग अभियानों के लेखक अलग-अलग देशों में आइटम को वितरित करने की अलग-अलग लागत (परियोजना के स्थानीयकरण के देश के मेल टैरिफ के अनुसार) निर्धारित करते हैं, इसलिए उत्तर अमेरिका की तुलना में कम समृद्ध क्षेत्रों में भी पार्सल प्राप्त किया जा सकता है।

FPGA iCE40UP5k, जहां तक ​​मुझे पता है, किसी भी निर्यात प्रतिबंध के तहत नहीं आता है और € 6.46 की कीमत पर मौसर पर स्वतंत्र रूप से उपलब्ध है। € 2.02 के लिए STM32L041F6 माइक्रोकंट्रोलर सभी मुफ्त ऑर्डर के लिए उपलब्ध है। शायद क्राउडफंडिंग अभियान के लेखक ने प्यारेटो 80/20 सिद्धांत द्वारा निर्देशित होने का फैसला किया और धीरे-धीरे सभ्य पारिस्थितिक दुनिया के बाहर ग्राहकों के साथ काम करने से इनकार कर दिया? यदि वह वास्तव में परियोजना को अकेले खींचता है, तो यह सही व्यवसाय निर्णय हो सकता है।

बेशक, यह परियोजना कुछ हद तक विवादास्पद है। क्लाउड सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके ब्राउज़र में वेरिलॉग पर विकास - अच्छी तरह से, शांत; विशेष रूप से उन देशों के लिए जहां मालिकाना सॉफ्टवेयर के लिए सम्मान कई वास्तविक जीवन की कानूनी मिसालों द्वारा समर्थित है और कुछ वास्तविक रूप से शांत और सुविधाजनक IDE है जो वेरिलोग से टॉरेंट्स पर विकास कर रहा है, और फिर इसे अपने व्यवसाय में उपयोग करना, एक ऐसी घटना है जो इससे बहुत कम है , पूर्व के देशों में कहते हैं। सोवियत संघ के बीच। मैं स्वयं, निश्चित रूप से, यातनाओं से कुछ भी डाउनलोड नहीं करता, और मैं आपको सलाह नहीं देता, लेकिन कोई ऐसा कर सकता है, आप उससे सब कुछ की उम्मीद कर सकते हैं।

दूसरी ओर, अब FPGAs (कम से कम iCEcube2) के लिए कुछ प्रकार के मुफ्त प्रोग्रामिंग वातावरण का उपयोग करना संभव है, हालांकि, यह आपके जाली खाते और कार्य मशीन के मैक पते में बंधा हुआ है, मुफ्त में वितरित किया जाता है या एक चीनी निर्माता से सस्ती डिबगिंग बोर्ड, वितरित किया जाता है। इसलिए यदि आप विशेष सॉफ़्टवेयर नहीं खरीद सकते, तो क्लाउड कंप्यूटिंग पर ध्यान देना आवश्यक नहीं है। लेकिन - यह परियोजना अपने आप में काफी शांत है (ब्राउज़र में वेरिलॉग! वाह!), और विकास के परिणामस्वरूप कुछ और हो सकता है। शायद, समय के साथ, पारिस्थितिक क्षेत्र का जन्म होगा, Arduino या रास्पबेरी पाई के उपयोगकर्ता समुदायों के करीब, और शौकिया FPGA के उत्साही लोग Verilog-code, संकलित गुठली और अन्य विकास का आदान-प्रदान करने में सक्षम होंगे क्योंकि यह अब माइक्रोकंट्रोलर की दुनिया में है। सामान्य तौर पर, मुझे यह लगता है कि अभियान के पेशेवरों ने विपक्ष को पछाड़ दिया।

क्राउडफंडिंग अभियान के लेखकों के श्रेय के लिए, वे प्रतिस्पर्धी उपकरणों के अस्तित्व के तथ्य को नहीं बढ़ाते हैं, जो एक दिलचस्प भराई और काफी कम कीमत को संयोजित करने का प्रयास करते हैं:

• MojoBoard V3, $ 75 की कीमत, TQFP-144 पैकेज में स्पार्टन 6 XC6SLX9 FPGA पर चढ़ता है, 84 GPIO माइक्रोकंट्रोलर साथी ATmega32U4 पर कॉम्ब्स;
• आइसब्रेकर, एक और क्राउडफंडिंग परियोजना, पहले से ही सफलतापूर्वक बंद हो गई; $ 69 के लिए, जाली iCE40UP5k FPGA और FT2232 कनवर्टर के साथ एक मदरबोर्ड की पेशकश की जाती है;
• TinyFPGA BX, मूल्य $ 38, FPGA ICE40LP8K (7680 लॉजिक सेल), 41 पिन GPIO।

व्यक्तिगत रूप से, रूस में रहते हुए, मैं पूरी तरह से WebFPGA परियोजना में भाग नहीं ले सकता, लेकिन मैंने "पारिश्रमिक के बिना दान करें" विकल्प का उपयोग करके रयान को $ 5 भेजा (यह कुछ इस तरह है "रोबरे पर" लेखक को धन भेजें "बटन)। सबसे पहले, यह मुझे लगता है कि परियोजना स्वयं बहुत ही रोचक और उपयोगी है। दूसरे, एक छोटा सा दान स्वचालित रूप से परियोजना की सभी खबरों के लिए मेरी सदस्यता लेता है, इसलिए मुझे थोड़ा वारेन बफेट लगता है, जो कभी-कभी एक कंपनी में एक शेयर खरीदता है जो उसे रुचि देता है, ताकि बाद में, एक शेयरधारक के रूप में, एक अल्पसंख्यक के रूप में, सालाना रिपोर्ट का एक पूरा पैकेज प्राप्त हो।

लेखकों की पहचान को देखते हुए, जिनमें से एक रात बिता रहा है और गिटहब पर सो रहा है, इसलिए भले ही यह परियोजना बंद न हो, लेकिन हमें अभी भी बहुत उपयोगी स्रोत कोड मिलेगा, और संभवत:, समय के साथ लोग तैयार होंगे एक गिरा हुआ बैनर उठाएँ।

मेरे पास ओपन सोर्स हार्डवेयर और क्राउडफंडिंग से संबंधित एक छोटा सा ब्लॉग है ; यदि आपके पास इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में कोई दिलचस्प DIY-विकास या क्राउडफंडिंग परियोजना है, तो मैं लिंक के लिए आभारी रहूंगा।