ローカル エントリー レベル FPGA の新たな選択肢 - Pangomicro PGL12G FPGA レビュー (ハードウェア)

前回は、Chuanglong Technology が開発した Xilinx の ZYNQ について学びました。今回、JayaはFPGA入門初心者に適した開発ボードと、HeijinとZiguang Tongchuangが持ち込んだLogosシリーズFPGA開発プラットフォームPGL12Gを持ち込みました。

以前、FPGA について言及すると、おそらく Xilinx、Altera、そしてあまり知られていない Lattice といった企業が思い浮かんだことでしょう。 Xilinx が FPGA 業界のリーダーである理由を説明する必要はありません。おそらく、Altera は今では Altera ではなく Intel と呼ばれるべきでしょう。正しくは、i5 と i7 を製造しているのは大手 CPU メーカーの Intel であり、歯磨き粉メーカーです。アルテラは2015年にインテルに167億ドルで買収されました。そしてラティスがあります。 Lattice のチップは最初の 2 つのビッグ ブラザーほど有名ではないかもしれませんが、Lattice の FPGA はインターフェイス、小型化、その他の分野で独自の洞察力を持っています。ラティスの FPGA が他のメーカーが代替できないさまざまな分野で応用されているのは、まさに独自の洞察力があるからです。

さて、本日の主役、深セン紫光通創電子有限公司の登場です。紫光通創電子有限公司がオンラインになりました。 Ziguang Tongchuang Electronics Co., Ltd. は Unigroup Guoxin の子会社であり、プログラマブル ロジック デバイス (FPGA、CPLD など) の研究開発、製造、販売を専門としています。同社は中国国内の大手 FPGA メーカーであり、独立した知的財産権を備えた完全なプログラマブル ロジック デバイス プラットフォームとシステム ソリューションを顧客に提供することに尽力しています。本日ご紹介する開発ボードは、Heijin 社と Tsinghua Unigroup 社が弊社向けに設計した PGL12G 開発検証ボードです。

正直に言うと、最初は少し緊張していました。結局のところ、私は専門家ではなく、FPGA に関しては単なる素人です。私はFPGA開発を専門としていません。まったく新しい FPGA、まったく新しい開発プラットフォーム、そしてまったく新しい包括的なツールが必要です。 UPは単なるプレーヤーであり、プロではありません。えっと、ちょっと落ち着いてください。 UP は単なるプレーヤーではありますが、ZYNQ、MAX10、CycloneV などの FPGA プラットフォームを扱った経験豊かな人物として、UP が新参者を試し、状況を試すのに最も適した人物であるはずです。

さて、とりあえずここで止めておきましょう。昔からのルールに従って、まずは今日の俳優たちについて知りましょう。彼らの長所と短所をまだ検討する必要があります。まず、ハードウェアのマクロ的な理解から始めましょう。まず、ボードの全体的なフレームワークから始めましょう。

ボード上の機能に関する限り、基本的にほとんどの機能は私たちにとって馴染み深いものであることがわかります。通常、初心者はこのモジュールから始めます。さあ、ボードのリソースを詳しく見てみましょう。

新しい FPGA 開発ボードを入手したとき、最も気になるのは、このボードがどのような FPGA チップを使用しているか、ロジック リソースがいくつあるか、パフォーマンスはどの程度か、ということです。まず、清華紫光通創電子有限公司の PGL12GF FPGA の基本情報を理解しましょう。チップの画像は次のとおりです。

この FPGA の完全な部品番号は PGL12G6CFBG256 で、Tsinghua Unigroup Tongchuang Company の Logos シリーズ製品に属します。速度グレードは -6、温度グレードは商用グレード C です。このモデルは 256 ピンの FBG256 パッケージです。 LogosシリーズFPGAの命名規則を図に示します。ルールは次のとおりです。

FPGA の場合、最も懸念されるのはパッケージや FPGA メーカーではなく、FPGA のロジック リソースです。当社の PGL12G 評価ボードで使用されている FPGA チップ PGL12G には、9856 個の LUT5、39424 ビットの RAM、30 個の 18K DRAM、および 4 つの PLL が搭載されています。詳細な説明は次のとおりです。

開発ボードの最も基本的な部分は電源です。この開発ボードで使用される電源ソリューションを見てみましょう。開発ボードの電源入力電圧は+5Vです。ボードには 3 つの電源があり、そのうち 2 つは DC/DC 電源チップ MP1482 を使用して +5V 電圧を +3.3V および +1.1V 電源に変換します。 +3.3V は周辺機器と FPGA の BANK 電圧に電力を供給するために使用され、+1.1V は FPGA のコアに電力を供給するために使用されます。また、+5V 電圧を +2.5V 電源に変換して可変 BANK 電圧電源を提供する LDO リニア レギュレータ電源もあります。概略図は以下のとおりです。

ボード上の回路部分は以下のようになっています。受動部品に使用されている材料は良いのですが、他の大手メーカーの電力要件と比較すると、国産FPGA PGL12GFBG256は大手ほど電力要件が高くないようです。これは良いことかもしれません。低電力要件は FPGA の開発および設計コストが削減されることを示していますが、これは必ずしも良いことではないかもしれません。電圧に敏感な部品の場合、電源の過渡応答、リップル、その他のパラメータに対する要件が高いと、電源要件が十分に高くないと大惨事になります。

次に、初心者向けの最初のコード GPIO 操作について説明します。 GPIO の機能には 4 つの LED と 5 つのボタンが含まれ、そのうち PROG は FPGA のリセット ボタンです。以下のように表示されます。

FPGAなので、ダウンローダーは必ず必要です。ダウンローダーについては、HeiJin は以下に示すように JTAG インターフェイスを提供します。また、10 ピン ヘッダー インターフェイスを介して接続されるデバッグ用のサブ ケーブルも装備されています。

ボードとデバッガーをUSBケーブルで接続します。下の写真のように、ホーンソケットにはアンチモックインターフェースが組み込まれているため、逆さまに挿入する心配はありません。逆さまに挿入すると、インターフェースを損傷せずに挿入することはできません。

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