Процесор «в сповільненій зйомці» і своя система на кристалі

Хочете побачити, як працює промисловий процесор «в сповільненій зйомці»? Як інструкції перевалюються з стадії у стадію конвеєра, як запити на читання з пам'яті потрапляють або промахуються повз кешу? А як щодо побудувати свою систему на кристалі, використовуючи той же мікропроцесорне ядро, яке використовують інженери Samsung на новій платформі Artik 1? Якщо так, то це оголошення для вас:



Шановний викладач комп'ютерної архітектури, схемотехніки або системного програмування:

Розробник мікропроцесорних ядер MIPS, компанія Imagination Technologies, у співпраці з провідними російськими університетами і виробником мікроконтролерів Microchip Technology — оголошує про проведення серії семінарів в Росії, присвячених новому продукту для освіти — MIPSfpga. Чотири одноденних безкоштовних семінару присвячені MIPSfpga, пройдуть з 26 по 30 жовтня в університетах Москви, Зеленограда і Санкт-Петербурга. В додаток до них, MIPSfpga буде представлений на окремому, платному семінарі Microchip Masters Russia в Санкт-Петербурзі / Зеленогорске.

Сайт для реєстрації на семінари MIPSfpga в університетах
bit.ly/mipsfpga-russia-registration


Сайт для реєстрації на семінар Microchip Masters Russia
bit.ly/microchip-masters-russia-registration


MIPSfpga — безкоштовно ліцензовані для університетів вихідні тексти промислового мікропроцесорного ядра MIPS microAptiv UP. Це ядро використовується як основа мікроконтролера Microchip PIC32MZ, а також нової платформи для «інтернету речей» — Samsung Artik 1.

Ядро MIPS microAptiv UP застосовується в промисловості разом зі стандартним за останні 25 років технологічним процесом проектування мікросхем, при якому процесор і інші компоненти системи на кристалі розробляються на мові опису апаратури Verilog, після чого опис через кілька перетворень перетворюється на маску, за якою на фабриці виготовляються мікросхеми.

Освітня версія MIPS microAptiv UP — MIPSfpga — використовує альтернативний шлях реалізації: опис системи перетворюється у файли конфігурації для недорогих студентських плат з програмованими користувачем вентильними матрицями (ППВМ), які часто називають програмованими логічними інтегральними схемами (ПЛІС) або Field Programmable Gate Array (FPGA).

Таке рішення відкриває багато можливостей для освіти:

  1. Студенти можуть будувати свої власні прототипи систем на кристалі, з'єднуючи мікропроцесорне ядро, пам'ять і спроектовані ними пристрої вводу-виводу
  2. Внутрішні регістри можна приєднувати до вихідних портів і виводити назовні інформацію про поточний стан процесорного конвеєра, кешей і пристрої управління пам'яттю. Після цього процесор можна запустити на низькій тактовій частоті і спостерігати його роботу «в сповільненій зйомці».
  3. Студенти можуть експериментувати зі своїми варіантами кешей, проектувати багатоядерні системи зі спеціалізованими співпроцесорами, эксперименторовать з поділом завдання на апаратну та програмну частини.
Таким чином MIPSfpga займає нішу між спрощеними академічними реалізаціями MIPS, які традиційно застосовуються в курсах з мікроархітектурі — і закінченими промисловими процесорами, за яким студенти вивчають програмування вбудованих систем. MIPSfpga — ідеальна платформа для навчання системного мислення на стику розробки апаратури і програмування.

Місця і дати проведення семінарів з MIPSfpga, установи та відповідальні інструктори

Інструктор Imagination Technologies — Юрій Панчул, старший інженер по розробці апаратури, відділення процесорів MIPS

26 жовтня 2015 — Москва / Зеленоград, Національний дослідницький університет «Московський інститут електронної техніки» (МИЭТ). Інструктори:

  • Олексій Переверзєв, д. т. н., доцент, завідувач кафедри Обчислювальної техніки
  • Петро Андрєєв, провідний програміст
  • Євген Ливенцев і Олександр Силантьєв, асистенти
27 жовтня — Москва, Московський державний університет імені М. в. Ломоносова (МДУ). Інструктори:

  • Михайло Шуплецов, к. ф.-м. н., асистент кафедри математичної кібернетики факультету обчислювальної математики і кібернетики
  • Владислав Подымов, к. ф.-м. н., молодший науковий співробітник кафедри математичної кібернетики факультету обчислювальної математики і кібернетики
  • Борис Данилов, молодший науковий співробітник кафедри математичної кібернетики факультету обчислювальної математики і кібернетики
  • Проведення семінару курирує керівник магістерської програми «Дискретні управляючі системи і їх застосування», д. ф.-м. н., заст. декана з наукової роботи та фінансів, професор кафедри математичної кібернетики факультету обчислювальної математики і кібернетики Сергій Андрійович Ложкін.
28 жовтня — Москва, Національний дослідницький ядерний університет «МІФІ», раніше Московський інженерно-фізичний інститут. Інструктор:

  • Максим Горбунов, к. т. н., доцент кафедри Мікро — та наноелектроніки НИЯУ МІФІ, заст. зав. відділенням ФДМ ФНЦ НИИСИ РАН
29 жовтня — Санкт-Петербург / Зеленогірське, готель «Аквамарин», конференція Microchip Masters Russia, організований компанією Гамма-Санкт-Петербург, офіційним дистриб'ютором Microchip Technology в Росії.

  • Microchip Masters Russia буде тільки півторагодинна презентація про MIPSfpga, а не повний семінар, як в університетах.
30 жовтня — Санкт-Петербург, Університет ІТМО, раніше Санкт-Петербурзький національний дослідницький університет інформаційних технологій, механіки і оптики. Інструктори:

  • Олексій Євгенович Платунов д. т. н., проф. каф. обчислювальної техніки
  • Павло Валерійович Кустарев к. т. н., доц. каф. обчислювальної техніки
  • Аспіранти каф. обчислювальної техніки Биковський Сергій, Антонов Олександр, Яналов Роман, Пінкевич Василь


Зміст семінарів в університетах

  1. Привітання учасникам семінару.
  2. Коротку розповідь про освітні програми Imagination Technologies, огляд розробляються компанією процесорних ядер і їх застосувань.
  3. Короткий огляд архітектури системи команд) MIPS, мікроархітектури (пристрою конвеєра) ядра MIPSfpga та окремих його блоків — кешей і пристрою керування віртуальною пам'яттю.
  4. Демонстрація моделювання мінімальної системи з процесорним ядром MIPSfpga з допомогою симулятора Mentor ModelSim Student Edition. Створення проекту, симуляція, завантаження в симулированную систему користувальницької програми, аналіз результатів на тимчасових діаграмах.
  5. Демонстрація синтезу, розміщення та трасування системи з ядром MIPSfpga в середовищі Xilinx Vivado. Створення проекту, завдання тимчасових обмежень, використання IP-блоків від Xilinx. Огляд синтезованих схем на різних етапах, інтерпретація рапорту про таймінгу та утилізації ресурсів ПЛІС.
  6. Демонстрація завантаження синтезованої системи в конфігураційну пам'ять ПЛІС на платі Digilent Nexys4 DDR з ПЛІС Xilinx Artix-7.
  7. Демонстрація використання пакету Codescape для крос-компіляції вбудованих програм, написаних на Сі та асемблері і перетворення їх у формати, придатні як для роботи в симулированной системі, так і для завантаження в систему на ПЛІС.
  8. Демонстрація з'єднання крос-відладчика, що працює на персональному комп'ютері, з системою на ПЛІС, використовуючи налагоджувальний адаптер BusBlaster, пакет OpenOCD і інтерфейс EJTAG ядра MIPSfpga.
  9. Обговорення портування MIPSfpga на плати з іншими ПЛІС.
  10. Лабораторні роботи, на яких учасники семінару реалізують на мові Verilog найпростіші периферійні пристрої, моделюють систему на симуляторі ModelSim, синтезують систему, використовуючи Xilinx Vivado, завантажують результат плату з ПЛІС, використовують пакет Codescape для крос-компіляції програм і крос-налагодження для роботи з системою через налагоджувальний адаптер.
  11. Обговорення використання MIPSfpga для широкого спектру студентських лабораторних робіт, курсових проектів та досліджень в області гетерогенних систем на кристалі.
  12. Висновок, питання і відповіді.


Реєстрація

Участь у семінарах в університетах для працівників освітніх установ безкоштовно, проте кількість місць обмежена, тому ми просимо вас зареєструватися завчасно.

Університети-організатори надають для семінарів комп'ютерні класи, а Imagination Technologies надає FPGA плати, але якщо ви можете, ми рекомендуємо принести ваш власний ноутбук з 64-бітних Windows 7 або Windows 8, на якому встановлений пакет останньої версії Xilinx Vivado з працюючою ліцензією (безоплатній або платній) для RTL синтезу Artix-7 FPGA. Також бажано попередньо зареєструватися в освітній програмі Imagination і завантажити пакети MIPSfpga Getting Started і MIPSfpga Fundamentals. Інсталятор пакета Codescape Essentials і програмного забезпечення OpenOCD для роботи з експериментальним адаптером BusBlaster знаходиться всередині пакету MIPSfpga Getting Started.

Якщо ви хочете перед семінаром освіжити знання з основ цифрової логіки, концепціям мов опису апаратури, концепціям асемблера, архітектури та мікроархітектури процесорів, ми рекомендуємо вам завантажити безкоштовний російський переклад популярного підручника Девіда Харріса і Сари Харріс «Цифрова схемотехніка та архітектура комп'ютер», PDF файл якого також доступний на сайті освітніх програм Imagination Technologies.

Чекаємо вас на семінарі!

Роберт Оуен,



Менеджер університетських програм
Imagination Technologies
e-mail: Robert.Owen@imgtec.com
Web: community.imgtec.com/university


В якому з семінарів або зустрічі ви б взяли?

/>
/>


<input type=«checkbox» id=«vv68431»
class=«checkbox js-field-data»
name=«variant[]»
value=«68431» />
26 жовтня 2015 — Москва / Зеленоград, Національний дослідницький університет «Московський інститут електронної техніки» (МИЭТ)
<input type=«checkbox» id=«vv68433»
class=«checkbox js-field-data»
name=«variant[]»
value=«68433» />
27 жовтня — Москва, Московський державний університет імені М. в. Ломоносова (МДУ)
<input type=«checkbox» id=«vv68435»
class=«checkbox js-field-data»
name=«variant[]»
value=«68435» />
28 жовтня — Москва, Національний дослідницький ядерний університет «МІФІ»
<input type=«checkbox» id=«vv68437»
class=«checkbox js-field-data»
name=«variant[]»
value=«68437» />
29 жовтня — Санкт-Петербург / Зеленогірське, конференція Microchip Masters Russia
<input type=«checkbox» id=«vv68439»
class=«checkbox js-field-data»
name=«variant[]»
value=«68439» />
30 жовтня — Санкт-Петербург, Університет ІТМО
<input type=«checkbox» id=«vv68441»
class=«checkbox js-field-data»
name=«variant[]»
value=«68441» />
Я б прийшов/прийшла на якусь неформальну зустріч, наприклад учасників перекладу Харріс & Харріс і співчуваючих, в Москві
<input type=«checkbox» id=«vv68443»
class=«checkbox js-field-data»
name=«variant[]»
value=«68443» />
Я б прийшов/прийшла на якусь неформальну зустріч в Санкт-Петербурзі

Проголосувало 7 осіб. Утрималося 9 осіб.


Тільки зареєстровані користувачі можуть брати участь в опитуванні. Увійдіть, будь ласка.


Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.