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示波器原来有这个秘密?你知道吗?

作者:Steve Leibson,编译: 蒙面侠客

背景:
示波器是我们在物理试验、电路硬件调试、智能硬件开发等领域都能见到的一种仪器,就像是医生的听诊器,作为硬件研发工程师都要用的溜溜的。那么,里面到底是怎么样的一种构造呢?比较好奇的玩家可能已经想把实验室的示波器给拆开看看了,今天小编来满足一下比较好奇的小伙伴们,我们来一起看一下一款数字荧光示波器的内部构造。

今天拆的是Uni-T Ultra Phosphor UPO2104CS型号的示波器,如图.1所示,我们打开后竟然在示波器了发现了Xilinx Spartan-6 FPGA。是不是瞬间感觉自己也能做一台示波器出来,同时好奇这FPGA在示波器中的作用是什么?接着往下看细节,此示波器中的Spartan-6 LX45 FPGA主要管控了DSO的信号采集内存,内存包含了一个快速的SRAM和SDRAM。

作者:Steve Leibson ,编译:stark

随着消费电子、物联网等领域的不断发展,用户需求也越来越复杂和多样,因此我们在嵌入式系统设计中必须选择合适的处理器(SoC)系统,当然我们也需要考虑成本、功耗、性能、I/O资源等方面,但是随着实践案例的增多FPGA越来越成为嵌入式系统设计的主流选择。

Xilinx作为可编程逻辑器件(FPGA)的行业领导者提供了丰富的器件和简捷的开发工具,下面从以下几方面向大家介绍:

FPGA/SoC:最早我们都采用的是纯FPGA设计,利用FPGA的资源实现软核处理器比如Microblaze、Picoblaze等,现在Xilinx推出了Zynq SoC和Zynq UltraScale+ MPSoC系列,它们集成的是硬核处理器(双核ARM Cortex-A9 CPU或者Quad-A53+Dual-R5 GPU),这不仅带来了性能、功耗、性价比方面的改进,同时也减小的PCB尺寸;

作者:Steve Leibson,编辑:csc57

本月早些时候,Spectrum Instrumentation公司推出了一款新的基于M2p 平台以及59xx模块的高速多通道数字转换器,主芯片采用赛灵思公司的Artix-7 XCA75T FPGA。XCA75T FPGA是7系列Artix-7低端FPGA的一个中型产品,基于台积电的28nm工艺,片上拥有75,520个逻辑单元,支持16路6.6GB/s的收发器,在软件定义无线电、机器视觉照以及低端无线回传方面有广泛应用。根据公司的发布,M2p PCIe平台板将成为公司所有未来产品的基础,初始推出的13种M2p.59xx数字化板卡可以提供三种不同的采样率,分别为20,40,80或125M采样 / 秒, 带有1,2,4或8个16位模拟输入通道(每个通道具有独立的模数转换ADC),新的59xx模块系列中都带有一个或两个Mezzanine夹层模块。还有1Gbyte的板载SDRAM能够存储512M采样(几秒钟的数字化信号实时存储)。

作者: Sleibso,编译:蒙面侠客

背景:
在数据获取,机器视觉,数字信号交互,软件定义无线电,视频输出,多通道I/O,传感器和机器人等的应用场景中难免少不了信号的采集和传输,然而面对不同类型的端口协议需要单独去做相应的接口连接板?答案是否定的,今天小编就带领各位看一个能够支持SYZYGY标准的多功能板—Brain-1。

Opal Kelly新发布的SYZYGY Brain-1,如图.1所示,是基于Xilinx Zynq Z-7012 SoC的一款产品,板卡包括:
1. 1Gbyte 的DDR3 SDRAM;
2. 三个SYZYGY的标准接口;
3. 一个SYZYGY的收发器接口;
4. 一个USB Type-C OTG接口;
5. 一个吉比特以太网接口;
6. 一个SD卡插槽;
7. 支持JTAG接口调试。

一个标准的SYZYGY连接器提供8个差分对信号(或者16个单端信号),加上另外的12个单端阻抗控制信号。收发器SYZYGY连接器支持四组吉兆级别的收发器连接,还能附加18个的单端信号。SYZYGY的设计规格和Brain-1板卡很显然是依靠了Zynq Z-7012 SoC的优异的可编程的联通性和高速度的SerDes端口。

震惊!服务器I/O带宽竟达到惊人的3.2Tbps!

作者:Sleibso,编译:黑夜 ‎

你相信一台服务器的I/O带宽可以达到3.2Tbps吗?BittWare最新发布的TeraBox 1432D 1U FPGA服务器,一款提供32个100GbE的QSFP 端口,通过它们,带宽可以达到惊人的3.2Tbps。很吃惊,对吧!大家肯定迫不及待地想要了解这是一款什么样的服务器了吧?那就让小编带领大家来揭开它的神秘面纱吧!

Bitware在丹佛SC17 展会上发布了TeraBox 1432D 1U FPGA服务器,如图.1所示,它改自Dll PowerEdge C4130,它带有一个全新的前面板,可以从该公司的FPGA加速器卡中获得32个100Gbe 的QSFP端口(总共3.2Tbps的前面板I/O带宽),新的1U机箱相对于公司以前的4U的产品来说,I/O机架密度增加了一倍。

作者:Sleibso 编辑:csc57

Rincon Research是一家打造高性能数字信号处理产品和服务的公司,在射频信号分析上保持世界领先超过30年。最近推出的2X2多输入多输出软件定义无线电设备将模拟设备公司(Analog Devices)的AD9361 射频收发器和赛灵思公司的Zynq UltraScale+ ZU9EG MPSoC集成到5X2.675英寸的电路板上。 这款片上系统有60万逻辑单元,2,520个DSP切片(slices),并且带有1.2GHz四核的ARM Cortex-A53处理器和500MHz双核的ARM Cortex-R5处理器。整个设备的射频调谐范围为70MHz到6GHz。除此之外,板上的内存包括4G比特的DDR4 SRAM,一对QSPI内存芯片以及SD卡插槽。数字IO口包括两个USB3.0口和一个USB2.0口。IO扩展夹层设计(Mezzanine)板上带有10/100/1000以太网口,两个SFP+光笼,一个M.2 接口的SATA数据端口,显示端口和一个Sametec FireFly连接器。Rincon Research提供板载支持包,驱动程序以及工具支持。

Raptor板的系统框图:

介绍一款基于FPGA的CNN硬件加速器IP

作者:Sleibso,编译:Stark

随着人工智能(AI)的不断发展,它已经从早期的人工特征工程进化到现在可以从海量数据中学习,机器视觉、语音识别以及自然语言处理等领域都取得了重大突破。CNN(Convolutional Neural Network,卷积神经网络)在人工智能领域受到越来越多的青睐,它是深度学习技术中极具代表性的网络结构之一,尤其在图像处理领域取得了很大的成功。随着网络变得越来越大、越来越复杂,我们需要大量的计算资源来对其进行训练,因此人们纷纷将注意力转向FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)器件,FPGA不仅具有软件的可编程性和灵活性,同时又有ASIC高吞吐和低延迟的特性,而且由于具有丰富的I/O接口,FPGA还非常适合用作协议和接口转换的芯片。

作者:Sleibso,编译:csc57

可编程逻辑(PLD)是由一种通用的集成电路产生的,逻辑功能按照用户对器件编程来确定,用户可以自行编程把数字系统集成在PLD中。经过多年的发展,可编程逻辑器件由70年代的可编程逻辑阵列器件 (PLD) 发展到目前的拥有数千万门的现场可编程阵列逻辑 (FPGA), 随着人工智能研究的火热发展,FPGA的并行性已经在一些实时性很高的神经网络计算任务中得到应用。由于在FPGA上实现浮点数会耗费很多硬件资源,而定点数虽然精度有限,但是对于不同应用通过选择合适的字长精度仍可以保证收敛,且速度要比浮点数表示更快而且资源耗费更少, 已经使其成为嵌入式AI和机器学习应用程序的理想选择。

Mellanox的Innova-2高性能和多功能背后的故事

作者:Sleibso,编译:蒙面侠客

背景:
发展复杂的存储,高性能的计算,机器学习,安全加密,以及网络定制的分流到最高的效能和最大的可扩展性,是不是想起了很多的应用场景。如果说这些功能可以用一个板卡来实现,会不会觉得不可思议。那今天小编就是要告诉你,是可以通过一个板卡来实现的,在吃惊之余,小编就带领各位领略一下可以同时实现这些功能的板卡——Innova-2。

最新的Mellanox Innova-2 适配器卡将ConnectX-5以太网控制器和Xilinx的Kintex UltraScale+ KU15P FPGA结合起来,不仅可用于加速计算,存储加速,数据网络中心的网络加速;还可以用在网络安全方面,机器学习的应用中,机器学习中的应用有图像识别,深度学习和推理。这个板卡适配器可以应用他的RDMA能力来实现远程的服务器加速的应用,不仅如此,适配器卡具备PCIe 4代的宿主接口,如图.1所示。

此适配器卡的主要特性包括:
1. 支持双端口SFP笼25Gbps以太网;
2. TLS/SSL,IPsec加密分流;

Nallatech推出250S+ 高性能NVMe SSD PCIe加速器板卡

作者:Sleibso,编译:Stark

SSD(Solid State Drives,固态硬盘)由于其能够提供更好的性能在越来越多的场合普及开来,早期的SSD采用SATA1.0/2.0/3.0接口,我们只需要在启动BIOS里面把SATA控制器模式切换成AHCI就可以获得更好的性能,但是最新的SSD存储接口开始采用M.2和SATA-E方式走的都是PCI-E通道,那么AHCI就成了性能瓶颈,因此推出了新的标准NVMe(Non-Volatile Memory express,非易失性存储器标准,是使用PCI-E通道的SSD一种规范)。

NVMe在设计上充分利用了PCIe SSD的低延迟和并行处理的特性,NVMe精简了指令调用方式其延迟只是AHCI的一半不到,此外NVMe标准还提供了不同平台的驱动,目前Windows、Linux、Solaris、Unix、VMware、UEFI等都加入了对NVMe SSD的支持。随着三星、Intel等各大厂商的推动NVMe标准的产品也开始不断从企业级产品进入到消费级市场。

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