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Et pourquoi pas portegramme ?

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Quand on fait du code pour un FPGA/ASIC il est difficile de nommer la chose développée. On ne réalise pas un programme puisque ça n’est pas une suite d’instructions exécutées par un processeur. Au contraire même on peut réaliser un processeur avec le code que l’on est en train de développer.

Pour nommer cette chose on va souvent parler d’IP pour «Intellectual Property», ce qui est vraiment très moche comme nom en plus d’être un anglicisme. On entend aussi souvent parler de «core», mais c’est trop facilement associé à un cœur de processeur. En général je m’applique à parler d’architecture ou simplement de projet FPGA en français et de design en anglais pour parler de la chose.

Mais une «architecture» est vite associée à quelque chose de plus vaste, à une vue d’ensemble d’un projet et n’est pas nécessairement lié à du matériel.

On pourrait aussi parler de schéma puisque ce sont des portes logiques reliées entre elles. Mais comme on est en train de faire du code c’est étrange.

En anglais, j’ai pu lire sur le site de Sébastien Bourdeauducq qu’il parlait de gateware. Ce qui est assez parlant une fois que l’on a compris le sens. On parle de software pour du logiciel, de firmware pour du logiciel embarqué (profond) et de hardware pour le matériel. Pourquoi pas du gateware pour parler de fpga/asic ?

En effet, un projet/design/core fpga est une description de portes connectées ensemble ce qui colle bien au nom anglais gateware (gate=porte).

Si nous allons plus loin et que nous traduisons en français ce nouveau mot, nous pourrions parler de :

portegramme par analogie à programme.

Voila une idée à envoyer à l’académie française tiens !

Gateware

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Mais que veut bien vouloir dire Gateware ?

C’est un mot qu’on commence à voir apparaître un peu partout quand on parle de FPGA. On pourrait penser à un nouveau logiciel/projet mais non. C’est juste un nouveau mot valise inventé pour désigner le code ou les projets FPGA !

On avait le software pour le logiciel, le firmware pour le logiciel enfoui et le hardware pour désigner simplement le matériel. Et bien nous avons maintenant le gateware pour designer le logiciel (bitstream) du FPGA.

  • Gate : porte
  • Ware:  qui concerne

Visiblement les origines du mot proviennent de M-LAB qui a nomme sa spécialisation dans le FPGA comme ça.

Ne dites plus : «je fait du FPGA», mais : «je fait du gateware».

Visiblement, wikipédia n’a pas envie de définir gateware, la page a été supprimée une dizaine de fois !

Fizzim, des machines d’états sans se fatiguer

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Fizzim est un petit logiciel graphique écrit en Java permettant de dessiner des machines d’états. Ce qui le différencie des autres logiciels de «dessin» c’est que Fizzim est capable de générer le code Verilog et/ou VHDL synthétisable correspondant.

fizzimtest

Installation

L’archive est disponible sur le site officiel. Pour l’installer sous Linux, il suffit de la télécharger et de la dezziper dans le répertoire de son choix :

$ mkdir fizzim
$ cd fizzim
$ wget wget http://www.fizzim.com/mydownloads/fizzim_520.zip
$ unzip fizzim_520.zip

La documentation est disponible sous la forme d’un pdf. C’est un programme écrit en java il faut donc lancer «l’executable» avec la machine virtuelle java :

$ java -jar fizzim_v14.02.26.jar

Fizzim enregistre ses projets avec un format *.fzm. Pour générer du code Verilog ou VHDL il faut utiliser le script perl fourni :

$ perl fizzim.pl < test.fzm > test.v

Pour le VHDL faire:

$ perl fizzim.pl -language VHDL < test.fzm > test.vhd

Un petit programme qui ne paye pas de mine mais qui est bien utile, surtout que le développement FPGA fait un usage intense des machines d’états.

Un coprocesseur CycloneV via le PCIe avec l’APF6_SP

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Armadeus systems sort une nouvelle carte à base de processeur + FPGA au mois de février 2015: l’APF6_SP.

apf6_sp_show
Une photo de l’APF6_SP avec son processeur i.MX6D et son fpga CycloneV C3.

Armadeus systems s’est spécialisée dans les modules proc + fpga. Ils avaient déjà l’APF27 à base d’i.MX27 et de spartan3a ainsi que l’AFP51 à base d’i.MX51 et de spartan6. Ces deux cartes possèdent un lien de type bus mémoire avec le processeur de manière à ce que le FPGA soit vu dans sont espace mémoire de la même manière que les autres périphériques.

Schéma général de l'APF6_SP
Schéma général de l’APF6_SP

L’APF6_SP est toujours à base de processeur i.MX de chez Freescale : l’i.MX6. Ce processeur se décline en version solo, dual ou quad core. Une des particularité de cette nouvelle carte est qu’elle utilise un FPGA de chez Altera plutôt que Xilinx.

Deux gros changement interviennent avec cette nouvelle carte :

  • Le liens processeur-FPGA n’est plus de type «bus mémoire» mais utilise le PCI express. Ce qui le rend beaucoup plus standard.
  • Deux puces de RAM DDR3 sont dédiées au FPGA, en plus de la RAM dédiée au processeur. Cette caractéristique ouvre des perspectives en matière de traitement d’images/vidéo; en effet il est possible de stocker des images entières dans la DDR; possibilitée qui est très limités en utilisant les blocks de ram interne au FPGA.

Mais pourquoi cette carte est-elle intéressante aux yeux du front de libération des FPGA ?

Car Armadeus Systems se base essentiellement sur des logiciels libres pour faire tourner ses modules. Le BSP est à base de buildroot, tous les outils de développement peuvent fonctionner sous Linux. Et pour le CycloneV, Quartus en version gratuite (web edition) sous Linux suffit.

Armadeus System joue la transparence avec une documentation abondante via un wiki et fournie tout son code sur sourceforge.

Enfin, un portage pour POD est en cours. Ce qui permettra d’utiliser un outils libre pour architecturer ses projets FPGA.

Le FLF vous souhaite ses meilleurs vœux pour pour l’année 2015.

Que les outils pour les FPGA se libèrent et qu’ils se répandent dans tous les greniers et caves de tous les bidouilleurs.

Va-t-on voir émerger une chaîne de développement complète cette année ? Quelques signes donnent de l’espoir notamment  du coté de VTR .

Bonne année 2015