28.11.2021

Инициатива по развитию открытых проектов для FPGA

Объявлено о формировании новой некоммерческой организации Open-Source FPGA Foundation (OSFPGA), нацеленной на развитие, продвижение и создание комфортной среды для совместной разработки открытых аппаратных и программных решений, связанных с использованием программируемых логических интегральных схем FPGA (программируемая пользователем вентильная матрица), допускающих перепрограммирование логики работы после изготовления чипа. Ключевые двоичные операции (AND, NAND, OR, NOR и XOR) в таких чипах реализуются при помощи логических вентилей (переключателей), имеющих множество входов и один выход, конфигурацию соединений между которыми можно менять программно.

В число учредителей организации OSFPGA вошли некоторые видные исследователи технологий, связанных с FPGA, представляющие такие компании и проекты, как EPFL, QuickLogic, Zero ASIC и GSG Group. Под эгидой новой организации будет развиваться набор открытых и бесплатных инструментов для быстрого создания прототипов на базе чипов FPGA и поддержки средств автоматизация проектирования электроники (EDA). Организация также будет курировать совместную разработку открытых стандартов, связанных с FPGA, предоставляя компаниям нейтральную площадку для обмена опытом и технологиями.

Ожидается, что благодаря деятельности OSFPGA, компании-производители чипов смогут избавиться от некоторых инженерных процессов при производстве FPGA, разработчики конечных решений получат готовый настраиваемый программный стек для FPGA и будет налажена совместная работа по созданию новых высококачественных архитектур.
Отмечается, что в предоставляемых организацией OSFPGA открытых инструментах будет поддерживаться наивысший уровень качества, соответствующий или превосходящий требования промышленных стандартов.

Основные цели Open-Source FPGA Foundation:

  • Предоставление ресурсов и инфраструктуры для разработки набора инструментов, связанных с оборудованием и программным обеспечением FPGA.
  • Продвижение использования данных инструментов через проведение различных мероприятий.
  • Обеспечение поддержки, развития и открытости инструментария для исследования передовых архитектутр FPGA, а также связанных программных и аппаратных разработок.
  • Поддержание каталога общедоступных архитектур FPGA, технологий проектирования и конструкций плат, заимствованных из публикаций и описаний патентов с истёкшим сроком действия.
  • Подготовка и предоставление доступа к обучающим материалам, помогающим формировать сообщество заинтересованных разработчиков.
  • Упрощение взаимодействия с производителями чипов для снижения стоимости и сокращения времени тестирования и проверки новых архитектур FPGA и оборудования.

Связанные с проектом открытые инструменты:

  • OpenFPGA — набор для автоматизации проектирования электронных приборов (EDA) для FPGA, поддерживающий генерацию начинки на основе описаний на языке Verilog.
  • 1st CLaaS — фреймворк, позволяющий использовать FPGA для создания аппаратных ускорителей для web- и облачных приложений.
  • Verilog-to-Routing (VTR) — инструментарий, позволяющий на основе описания на языке Verilog сформировать конфигурацию выбранного FPGA.
  • Symbiflow — инструментарий для разработки решений на базе FPGA Xilinx 7, Lattice iCE40, Lattice ECP5 и QuickLogic EOS S3.
  • Yosys — фреймворк для синтеза Verilog RTL для типовых областей применения.
  • EPFL — коллекция библиотек для разработки приложений логического синтеза.
  • LSOracle — надстройка над библиотеками EPFL для оптимизации результатов логического синтеза.
  • Edalize — инструментарий на языке Python для взаимодействия с системами автоматизации проектирования электронных приборов (EDA) и генерации для них файлов проектов.
  • GHDL — компилятор, анализатор, симулятор и синтезатор для языка описания аппаратуры VHDL.
  • VerilogCreator
    — плагин к QtCreator, превращающий данное приложение в среду для разработки на языке Verilog 2005.
  • FuseSoC — пакетный менеджер для кода HDL (Hardware Description Language) и утилита для абстрагирования сборки для FPGA/ASIC.
  • SOFA (Skywater Open-source FPGA) — набор открытых FPGA IP (Intellectual Property), созданных с использованием Skywater PDK и фреймворка OpenFPGA.
  • openFPGALoader — утилита для программирования FPGA.
  • LiteDRAM — настраиваемый IP Core для FPGA c реализацией DRAM.

Дополнительно можно отметить проект Main_MiSTer, позволяющий при помощи FPGA-платы DE10-Nano, подключённой к телевизору или монитору, симулировать оборудования старых игровых приставок и классических компьютеров. В отличие от запуска эмуляторов, применение FPGA даёт возможность воссоздать оригинальное аппаратное окружение, на котором можно запустить имеющиеся образы системы и приложения для старых аппаратных платформ.

Источник.