Jump to content

    

А в каких случаях лучше использовать ПЛИС(FPGA) вместо микроконтроллеров?

Т.е. ПЛИС (по сути) разве не является фактически заказной микросхемой, "изготавливаемой" (т.е. прошиваемой) по индвидуалному заказу порой в единственном экземпляре?

Тогда извините. Ошибся.

FPGA - Field-Programmable Gate Array

ASIC - Application-Specific Integrated Circuit

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
И все таки СИ уже почти 50 лет.

А программирование ПЛИС широко стало применятся только лет 10 как.

Создание схем на рассыпной логике намного старше программирования.

И работу с ПЛИС можно описать как создание некой ОЧЕНЬ БОЛЬШОЙ схемы из ПРОСТЕЙШИХ логических элементов.

Для БПФ и прочих задач все это безумно долго, поэтому языки программирования (VHDL например) сильно упрощают работу.

И если нет доверия к вентилям ПЛИС (типа может восстановиться), то почему не рассматривается аналогичная проблема с FLASH MK или это считается менее критичным?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вы создали тему и в этой теме вы главный противник ПЛИС. Складывается впечатление, что хотите всех убедить не использовать их. Похоже на выброс. Это офф.

По теме. О надёжности рассуждения наивны. Если говорить о надёжности железа, то надёжность мк и ПЛИС одинаковы. Если говорить о программной части - опять же, ваш Вася накосячить может везде. Конечно, если создавать елочную гирлянду или видеокарту, понятно где поле для ошибок больше. Но это не значит, что создатели гирлянд боги эмбедеда, а оппоненты - жалкие неудачники радиолюбители.

Share this post


Link to post
Share on other sites
FPGA - Field-Programmable Gate Array

ASIC - Application-Specific Integrated Circuit

Как расшифровывается FPGA я бы в курсе. Ещё лет 17 назад.

Я же сказал "по сути". Раз ПЛИС изготаваливается впервые по индивидуальному заказу в малых кол-вах (вплоть до того, что в единственном экземпляре для особо дорогих ПЛИСин) разве она по сути не является заказной микросхемой?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Раз ПЛИС изготаваливается впервые по индивидуальному заказу в малых кол-вах (вплоть до того, что в единственном экземпляре для особо дорогих ПЛИСин)

Чего только не прочитаешь в пятницу вечером. :biggrin:

 

:bb-offtopic:

Тему пора прикрывать. Как и предыдущую про "стопицот" микроконтроллеров на одной плате.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Создание схем на рассыпной логике намного старше программирования.

И работу с ПЛИС можно описать как создание некой ОЧЕНЬ БОЛЬШОЙ схемы из ПРОСТЕЙШИХ логических элементов.

Толко вот создавать схемы "из НУ ОЧЕНЬ большого числа простейших логических элементов" "простые смертные" начали буквально вчера. Т.е. всего 15..10 лет как.

 

Соответственно опыт в этой области практически ничтожный.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Так вроде ж у FPGA используется внешняя EEPROM для конфигурации? Сколько там у нее Retention Time? Лет 20 точно

Да и мой опыт со старенькими CPLD всякими от Altera - уже лет 10 точно у народа девайсы работают, ни один не приносили еще :)

 

Соответственно опыт в этой области практически ничтожный.

точно вброс

Share this post


Link to post
Share on other sites

Уровень сложности рассыпухи на паре-тройки десятков элементах И-НЕ начала 70-х и современной ПЛИС не сопоставим. Это все равно что сравнивать проектирование телеги и современного напичканного электроникой феррари.

И в руках современного инженера по крышкой ПЛИС оказывается система, в которой вентилей больше, чем по всей вычислительной технике всего советского союза в 1972-м году вместе взятой.

 

точно вброс

Т.е. Вы считаете что 10 лет - это не ничтожно малый срок для отработки технологии?

Вот технологии MCU уже почти 50 лет. Она отработана и "доведена до звона".

Тоже самое про довеенность технологий работы с ПЛИС пока сказать нельзя.

 

Поэтому их и не применяют в особоответственных применениях.

 

Более того. До сих пор нет теории, объясняющей все эффекты в логической схеме, содержащей МИЛЛИАРДЫ вентилей.

 

А ведь всем известно, что в достаточно больше совокопности объектов появляются свойства, отсутствовашие у каждого из объектов в отдельности. Т.е. количество переходит в новое качество

 

И если нет доверия к вентилям ПЛИС (типа может восстановиться), то почему не рассматривается аналогичная проблема с FLASH MK или это считается менее критичным?

Уже объяснял. Микроконтроллеры производятся миллионными тиражами, и (что самое главное), используются в миллионах девайсов работающих в разных условиях.

 

Если бы MCU какой-то модели сбоит- это сразу станет известно.

В инете сразу поднимется вой и производитель исправит ошибку или просто разорится.

 

А когда единственный в своем роде (т.е. не серийный/массовый) девайс сбойнет, в котором ПЛИСина прошитая Васей Пупкиным, то никто вой подымать не будет. Скажут "мы сами себе злобные буратины, что связались с ПЛИС и Васей Пупкиным".

Share this post


Link to post
Share on other sites

Откройте любой современный осциллограф, и найдете в нем ПЛИС. Это ли не аргумент?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не понимаю кому где запрещено, повсеместно используются, вот пример

 

http://www.granit-electron.ru/products/bas...dules/credo3vs/

 

выложил именно ссылку на открытый источник информации

 

МК: сложные алгоритмы последовательной обработки данных

ПЛИС: алгоритмы параллельной обработки данных

(это уже здесь неоднократно говорилось)

 

простой пример: компьютер (правда 486DX) рассчитывает спектр сигнала для 64к точек (бинарных) быстрое преобразование Фурье (БПФ) 40сек., дискретное преобразование Фурье (ДПФ) около 5 мин.

 

по надёжности чем ПЛИС отличается от МК прошивка содержится в такой же флэшке

У меня на это такие мысли:

1) В особоответственных (SIL4) ЗАПРЕЩЕНО вообще все что программируется человеком использовать. В том числе и MCU. Не говоря уже о ПЛИС. Чтобы исключить "человеческий фактор" и возможные ошибки в коде

2) Исползуют на свой страх и риск, потому что выхода нет. Потому что на MCU при данных условиях решить задачу в принципе невозможно

3) Если ПЛИС используют в CRITICAL приложениях, то там работают профессионалы высочайшего класса и там есть спец. технология тестирования и выявления багов и сертификации.

4) С точки зрения надежности железа ПЛИС и MCU с одинаковым кол-во транзисторов наверное сопоставимы (хотя процесс пережигания перемычек в ПЛИС вносит большую ненадежность). Но я говорил о наджности работы. А она определяется отсутствием багов в прошивке MCU и FPGA. Учитывая что программирование FPGA (когда попутно создается своя архитектура) вещь более сложная и нетривиальная, чем программирование MCU. А если учесть что в "среднем по больнице" уровень русских FPGA-программистов - это фактически уровень студентов, то вполне понятным становится, почему FPGA потенциално менее надежны, чем MCU

 

 

Откройте любой современный осциллограф, и найдете в нем ПЛИС. Это ли не аргумент?

Ошибка в прошивке ПЛИС осциллографа не приведет к катастрофе, в результате которых в адских муках погибнут сотни тысяч людей. Также как и ошибка в прошивке спутника.

 

А я проектирую системы, где одна ошибка в программе - и полгорода можно с карты стереть.

Поэтому Вам и кажется, что я слишком придираюсь.

 

Но если Вы мне докажете, что и для систем с экстремально высокими требованиями к надежности (SIL4) я могу не боясь использовать ПЛИС - я их с радостью применю

Share this post


Link to post
Share on other sites
Т.е. Вы считаете что 10 лет - это не ничтожно малый срок для отработки технологии?

Я считаю, что у технологии гораздо больший срок существования.

Напомню, что сначала появились вентили, а много лет спустя первый MCU (читаем историю i4004 и мотивы появления).

 

Вот технологии MCU уже почти 50 лет. Она отработана и "доведена до звона".

Тоже самое про довеенность технологий работы с ПЛИС пока сказать нельзя.

В чем критерий "доведенности до звона"?

С чего вы взяли, что у ПЛИС есть проблемы? О каких проблемах вам известно лично?

 

Поэтому их и не применяют в особоответственных применениях.

Можно пример, а не голословное заявление?

 

Более того. До сих пор нет теории, объясняющей все эффекты в логической схеме, содержащей МИЛЛИАРДЫ вентилей.

Прошу прощения, но это чушь какая-то?

Есть мой ПК содержащий миллиарды транзисторов, есть сеть Интернет, так или иначе связывающая ваш ПК с миллиардом транзисторов через

промежуточные узлы, так же содержащие миллиарды транзисторов с моим ПК. Я утверждаю, что все это можно рассматривать как одну схему.

Но никто этого не делает и не изучает влияние 126273 транзистора в моем ПК на 732574 и 354732 транзисторы в вашем.

 

А ведь всем известно, что в достаточно больше совокопности объектов появляются свойства, отсутствовашие у каждого из объектов в отдельности. Т.е. количество переходит в новое качество

Если вам известен переход количества в качество, то приведите пример.

В очередной теме разводите одну и ту же голословную шарманку.

Повторюсь, "вы услышали звон, а не разобрались откуда он".

"Количество переходит в качество" - это неверное утверждение. Классики говорят, что количественные ИЗМЕНЕНИЯ переходят в качественные ИЗМЕНЕНИЯ.

При этом нужно понимать, что такое "количество", и что такое "качество".

 

Есть подозрение, что число транзисторов в схеме не является мерой "количества", т.к. транзисторы являются элементами заранее спроектированной схемы, а не свалкой неупорядоченных элементов.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Моё резюме: я считаю, что надежность ПЛИС существенно ниже надежности MCU потому, что программирование ПЛИС (в силу опсанных уже не раз мной выше причин) процесс существенно более сложный и нетривиальный, требующий более высокой квалификации и специальных более сложных способов тестирования.

 

Раньше, до ПЛИС, людей способных создать свою архитектуру вычислителной системы можно было по пальцам пересчитать. Я думаю сейчас тоже самое.

 

А тем не менее, чуть ли не каждый студент пишет свою архитектуру на ПЛИС.

Как будто это стало плевым и элементарным делом

 

Я считаю, что у технологии гораздо больший срок существования.

Напомню, что сначала появились вентили, а много лет спустя первый MCU (читаем историю i4004 и мотивы появления).

Специально для Вас процитирую себя:

До сих пор нет теории, объясняющей все эффекты в логической схеме, содержащей МИЛЛИАРДЫ вентилей.

 

А ведь всем известно, что в достаточно больше совокопности объектов появляются свойства, отсутствовашие у каждого из объектов в отдельности. Т.е. количество переходит в новое качество

 

adnega

Надеюсь Вы в курсе, что в надежных системах инженеры предпочитают исползовать OTP, т.е. не перепрограммируемые микросхемы? (намек: пережженая перемычка может самовосстановится)

 

Я считаю, что у технологии гораздо больший срок существования.

Напомню, что сначала появились вентили, а много лет спустя первый MCU (читаем историю i4004 и мотивы появления).

Приведу пример из другой оперы. Может так до Вас дойдет.

Телега с колесами появилась сотни тысяч лет назад. Только почему-то доскональное знание работы телеги не помогло инженерам Автоваза делать тачки круче феррари и лексуса

 

Поэтому доскональное знание работы логического вентиля не поможет правилно запрограммировать ПЛИСину с несколькими миллиардами вентилей "под капотом"

 

Ещё одно доказателство моих слов:

у нас есть 70-ти летние инженеры, которые досконально знают "вентили" в виде ИМС серии 155. И на этой рассыпухе они что угодно сделают.

 

Но эти стариканы просто впадают в ступор даже от самого простейшего MCU и не знают с какой стороны к нему подойти.

Хотя что такое MCU - тот же самый набор логических вентилей и триггеров.

 

Только вот когда в одном корпусе объединили много миллионов вентилей и тригеров - он приобрел совершенно новые качества

Edited by Флюктуация ваккума

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ошибка в прошивке ПЛИС осциллографа не приведет к катастрофе, в результате которых в адских муках погибнут сотни тысяч людей. Также как и ошибка в прошивке спутника.

Я программирую и ПЛИС и МК. ПЛИС - один-два-три-четыре варианта сделал, и получил то, что хотел. Там контролируется наличие временнЫх зазоров для всех узлов. Логика - железная. Или есть, или нет. Если лентяй или тупой, то можно и накосячить. Если же ответственный чел, то будешь вчитываться в каждое полученное предупреждение и исправлять, если что-то вызывает сомнения. В МК же ошибки куда менее заметны. Всплыть могут через годы. Версии программы постоянно меняются, и конца не видно. Скажу так, программирование ПЛИС у меня заняло 1/20 от программирования МК.

Собственно, чего говорить. Если сам не чувствуешь необходимости в ПЛИС, то, значит, и не надо. А когда надо будет, не отвертишься!

Процесс программирования ПЛИС - легче легкого. :rolleyes: Verilog.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Моё резюме: я считаю, что надежность ПЛИС существенно ниже надежности MCU потому, что программирование ПЛИС (в силу опсанных уже не раз мной выше причин) процесс существенно более сложный и нетривиальный, требующий более высокой квалификации и специальных более сложных способов тестирования.

Как "надежность" может быть связана с "квалификацией".

Дайте МК трехлетнему ребенку, а потом оцените "надежность" МК по собственной методике.

 

То, что вы задаетесь вопросом "ПЛИС vs МК", говорит о том, что до ПЛИС вы еще не доросли.

Когда и если ваша квалификация повысится до задач, решаемых на ПЛИС вы все поймете.

Я два года назад стоял перед задачей убедить самого себя начать использовать FPGA (а не CPLD) - не смог, т.к. в моем окружении просто не было задач для решения на FPGA. Потом придумал задачку, решил ее и все для себя определил.

 

Раньше, до ПЛИС, людей способных создать свою архитектуру вычислителной системы можно было по пальцам пересчитать. Я думаю сейчас тоже самое.

 

А тем не менее, чуть ли не каждый студент пишет свою архитектуру на ПЛИС.

Как будто это стало плевым и элементарным делом

Есть люди, которые считают интегрально-дифференциальное исчисление придуманным специально для того, чтобы "парить" их на зачетах в университете.

Я очень люблю математику и понимаю, что такое "количественное изменение" как усложнение математического аппарата, приводит к "качественному изменению" - способности решать определенный круг задач легко.

 

Надеюсь Вы в курсе, что в надежных системах инженеры предпочитают исползовать OTP, т.е. не перепрограммируемые микросхемы? (намек: пережженая перемычка может самовосстановится)

Все верно. Но при этом надежность зависит от аппаратного свойства ячейки, а не от сложности и тем более квалификации разработчика, использующего ячейку.

Я вам другой пример приведу: ячейка может словить космическую частицу и поменять свое состояние. При этом вероятность отказа этого узла может быть

гораздо выше отказа ячейки FLASH с учетом того, что FLASH (и память вообще) можно (и нужно) защитить корректирующим кодом.

На сколько я помню, OTP-память нужно еще было и варить несколько часов, чтоб нихромовые перемычки могли восстановиться при такой склонности и повторно проверить/пережечь.

 

Телега с колесами появилась сотни тысяч лет назад. Только почему-то доскональное знание работы телеги не помогло инженерам Автоваза делать тачки круче феррари и лексуса

Не сваливайте в одну кучу технологии и экономику.

Грубо говоря на лексусах картоху не возят, а у нас потребность картоху возить.

 

Ещё одно доказателство моих слов:

у нас есть 70-ти летние инженеры, которые досконально знают "вентили" в виде ИМС серии 155. И на этой рассыпухе они что угодно сделают.

Но эти стариканы просто впадают в ступор даже от самого простейшего MCU и не знают с какой стороны к нему подойти.

Хотя что такое MCU - тот же самый набор логических вентилей и триггеров.

Разве можно доказывать по принципу "мамой клянусь" или "Петрович сказал".

Есть задачи, есть инструменты, есть технологии.

Если задача решается на рассыпухе, то нет ничего страшного - ведь задача решена.

Например, что такое решить уравнение? Это кратчайшим путем найти все его корни или доказать, что их нет.

Т.е. задача может быть решена на МК, а может и на рассыпухе. Это два решения одной задачи. Но должен быть критерий "кратчайшего пути".

По которому одно решение может быть признано верным, а второе - неверным. Причем "правильность" решения зависит от критериев.

Например, задача: нужно сделать схему счетчика импульсов.

Критерии:

- цена, площадь роли не играет;

- потребление должно быть минимальное, схема не должна требовать наладки и должна быть ремонтопригодной

(т.е. программаторы, ПК, прошивки и т.п. исключены).

Предложите решение на МК. По второму критерию ваше решение окажется неверным.

 

Или озвучьте задачу 70-ти летних инженеров, которую вы бы решили на МК.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Скажу так, программирование ПЛИС у меня заняло 1/20 от программирования МК.

Наверное зависит от задачи?

Вы для каких задач использовали?

 

Как "надежность" может быть связана с "квалификацией".

Непосредственно.

Чем выше квалификация писуна прошивки - тем менше багов.

Чем меньше багов - тем меньше вероятность апокалипипца. А значит выше надежность

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest
This topic is now closed to further replies.
Sign in to follow this