Tendências na criação de FPGAs. Tradução

Este não é o primeiro ano em que o Wilson Research Group vem pesquisando tendências em FPGA e ASIC. Segundo a pesquisa, é possível determinar os principais vetores de desenvolvimento e mudanças que ocorrem no mundo da lógica programável.

Semente

Em Habré, e em outro lugar, não é tão frequente que você encontre informações sobre análises do mercado de desenvolvimento de FPGA. Não está claro o que e como está mudando, embora pareça haver muitas mudanças e interesse no mercado. Pessoas distantes dos FPGAs e ouviram falar da compra da Altera pela Intel.

Então, por que não há informações? Esta postagem foi projetada para corrigir tudo e trazer ordem e clareza às classificações do hardware. E ainda tentando terminar o holivar entre os apoiadores do Verilog / SystemVerilog e VHDL. Hurrah!

E, no entanto ... aqui estão os principais pontos do FPGA, se você precisar do ASIC - há links para fontes no rodapé. Se houver muito interesse - você pode escrever um post separado.

Vamos começar

A maioria dos participantes da pesquisa é projetista de eletrônicos (projetista de hardware), engenheiro de verificação (engenheiro de verificação).

O estudo revelou uma tendência para aumentar o número de processadores embarcados em projetos FPGA desde 2014 (aumentou de 56% para 59%).

O aumento é insignificante. E está claro o porquê. Projetos que usam processadores incorporados adicionam complexidade à verificação devido a interações de hardware e software, além da necessidade de implementar interfaces complexas.

O mercado de FPGAs SoC programáveis ​​como ZYNQ da Xilinx, Arria / Cydone da Altera (Intel) e SmartFusion da Microsemi está crescendo. A implementação de projetos com um processador integrado foi significativamente simplificada e agora 36% dos projetos de FPGA são lançados nesses chips.


Junto com isso, o compartilhamento de projetos usando interfaces padronizadas em um chip em vez de proprietários é crescente. O crescimento da AMBA se deve ao fato de que, nos chips acima, como regra geral, o processador embutido é o ARM. Sim, e o padrão está aberto.

Agora, sobre a verificação

48% do tempo gasto no projeto é dedicado à verificação. Esse valor está crescendo. Assim, por exemplo, em 2014, a verificação levou 46% e em 2012 - 43% do tempo do projeto.
Se você observar o tempo médio que os engenheiros de verificação gastam em várias tarefas relacionadas a um projeto específico, veremos que eles passam a maior parte do tempo encontrando e corrigindo erros. Como regra, esse tempo difere significativamente de projeto para projeto.


Os dados a seguir ajudarão a explicar ao gerente por que você não concluiu o projeto no prazo :)

Se você concluir seu projeto por um período uma vez e meia superior ao planejado, estará longe de ser uma exceção (aproximadamente todos os décimos de projetos serão entregues dessa maneira).
Durante ou antes do prazo final, apenas 35% dos projetos são concluídos.


Como regra, o tempo decorrido se deve ao fato de 78% dos projetos apresentarem erros "difíceis". Pelo menos 30% dos projetos têm um erro e a dependência do número de projetos no número de erros tem a forma de uma distribuição Rayleigh.

Os tipos de erros nos projetos FPGA podem ser classificados de mais populares para menos. O erro mais popular que exige que um projeto seja processado é um erro lógico ou funcional e, em seguida, erros de tempo, em circuitos analógico-digitais, erros no arquivo de firmware do processador, etc.

As principais causas de erros na lógica e na funcionalidade do projeto são:


1. Erros no design, 2. Alterações na especificação, 3. Documentação incorreta ou incompleta, 4. Erros nos blocos IP / bancadas de teste de terceiros ou em outros elementos do projeto.

Asserções, cobertura funcional e de código e simulação limitada aleatoriamente estão sendo cada vez mais usadas como ferramentas de teste:



47% dos projetos são adaptados para verificação de asserção como uma estratégia de verificação de código.

Idiomas HDL e mais

Idiomas usados ​​para design de RTL .

Há uma diminuição no número de código VHDL nos projetos. E esta é uma tendência global. Mas essa redução é menos relevante para desenvolvedores europeus, onde os projetos FPGA são 79% escritos em VHDL, quando a média mundial é de 62%.


Idiomas usados ​​nos testes

Aqui, o líder indiscutível é o SystemVerilog. Mas aqui os desenvolvedores europeus são muito diferentes do resto do mundo. Na Europa, o VHDL é usado para verificação em 66% dos casos, enquanto o SystemVerilog em 41%.


Então o VHDL está vivo de alguma forma. Não está claro, é claro, por que as estatísticas na Europa são diferentes das estatísticas globais. Talvez isso se deva a estudos em universidades. Embora, por outro lado, eu tivesse que trabalhar como freelancer e havia pedidos de estudantes americanos, e quase todos eles estavam em VHDL.

Só isso.

Espero que o artigo tenha sido útil para você.

Leia mais aqui -

Fontes FPGA:

Vezes
Dois
Três

Fontes ASIC:

Vezes
Dois
Três