Как проектируют микросхемы, краткий рассказ с картинками и ссылками

Надеюсь сами болванки (FPGA) нашего производства? или с закладками от Китайцев?

Мля, сколько всего за 15 лет напридумывали, отстал от жизни, вот что значит не по специализации работать.

А можно узнать - огромный поток это сколько примерно?

Смотря что за операции, насколько они друг от друга (не)зависимы, можно ли данные обрабатывать параллельно и прочее прочее прочее.

Спасибо тебе, чувак, большое. Для меня это пост ностальгии. Сам по образованию инженер-технолог микроэлектроники. Давно это было. Никакого Veriloga тогда еще не было в помине и микрухи далеко не все были цифровыми. Особенно в космической отрасли.
Потом 90-е годы, никому ничего нахуй не нужно, все высокотехнологичные производства развалились.
До сих пор жалею об упущенных возможностях. И рад, что сейчас этому учат на современный лад.

когдато фигачил платы в P-CAD = тогда логику в голове прилумывали безо всякого софта.
Мафон тож помню как то сломался - Маяк 231. както он станно он на кнобки и не предсказуемо начал реагировать. сидел с полчаса втыкал в схему и логику. вычислил битый триггер. поменеял микросхему, все зафурычило.
а - к чему это я ... лет 20-25 назад небыло такого софта. мозгами обходились.
сейчас не так... хорошо это или плохо... хз...
время другое.
способность считать в уме приносит профит в мелких магазинах.
когда на просьбу пересчитать чек на то что поучил в голове поучаешь примерно на 20% чек ниже...
они ж бля...ди даже не извиняются

Это сообщение отредактировал Akwa - 1.08.2014 - 19:17

Я в 90е забил на институт, так и не закончил.
Этому всему я учился сам.

Ну давай посчитаем.
Простенькая ФАР на 256 элементов(16*16) , дискретизация пару Мегагерц это даже если снимать конвеером то получается 512 МГц, а с каждого элемента по идее надо снимать максимально возможную разрядность, даже если через шифраторы т.е. по 16 или 32 бита, то это очень много, уже близки пределы пропускной способности шин данных, а по идее надо принимать для обработки сырые данные.

Я тоже 20 лет назад паял изделия из мелкой логики, собирал компьютеры Синклеры. И PCAD я знаю с версии 4.5 под DOS.

Радары на крыше, где стоит изделие.

А можно еще проще для клинического идиота - в гигабайтах в секунду.

Например сырой сигнал 70 МГц промежуточной частоты оцифровать с разрешением 10-12 бит, получим эквивалентный поток 105 МБайт/с, который нужно обработать:
выделить несущую
синхронизироваться для уменьшения фазовых искажений
захватить нужный кус спектра
обнаружить признаки наличия информационного сигнала (современные цифровые средства связи не гонят поток постоянно)
отсеять сигнал, продетектировать его
определить структуру пакета/кадра, засинхронизироваться
проверить на соответствие нормам (определить наличие ошибок) и исправить
проверить целостность кадра в выходном низкочастотном потоке, его место, номер и так далее
собрать поток целиком
самое простое - из потока получить речевой или информационный сигнал

Это для аудио или низкоскоростной цифры. Примерно то же для видео, но промежуточная частота побольше. Сюда же добавляем фильтрацию шума, защитное и помехоустойчивое кодирование и прочие плюшки.
Один проц с этим делом не справится, будь он хоть о 16 ядрах: FPGA выполнит умножение за 1 такт, процовое ядро - за 70; FPGA вытащит данные в память сразу, процу надо включать DMA.
Вообще, для лучшего представления рассматривайте ПЛИСы как кучу отдельных специализированных ядер в одном кристалле. Кучу, которая работает параллельно, то есть не осуществляет переходы между инструкциями, как в обычных компах, а обрабатывает конвейером всё сразу.
Прелесть ПЛИС как раз в этом и состоит - не нужно кучи сильно специализированной рассыпухи для сильно специализированной задачи. Сделал всё внутри одной микросхемы и радуйся. Если, конечно, правильно сделал.

тут в гигабайтах не получится, тут задача реального времени, и ширина шины которая как раз и дает эти бешеные гигабайты в секунду за счет передачи полезного сигнала на фронте и спаде такта, абсолютно ничего не дает(некоторые могут возразить что можно накапливать сигнал и выдавать порциями, но вот только что с этими порциями потом делать это вопрос).
к примеру физическая частота шины у вас 800 МГц, ширина шины 32 бита, за счет некоторых извращений мы можем передать четыре сигнала за такт, в итоге получаем 800*4*4*1000000/(1024*1024*1024)=11,92 Гбайт/сек.

Но самое главное но говорит что данные приходят последовательно, допустим те-же 512 МГц по 32 бита, в итоге рассинхронизации мы теряем половину производительности шины по частоте получим данные с частотой 400 МГц(ну это сильно примерно, тут считать надо что реально будет), т.е. мы теряем часть полезного сигнала, и самое интересное что производительность шины вроде-как 128-битной оказывается 400*4*1000000/(1024*1024*1024)=1,49 Гбайт/сек.

Ну это так к примеру.

А еще эту инфу надо обработать и отдать назад, ну это см. пост выше.

Это сообщение отредактировал mcx - 1.08.2014 - 19:44

;) такаяже фигня - синкеры еще уходили по 500 примерно с затратами меньше сотни. один с флопом до сих пор дома стоит... не даю жене выкинуть. уже раз 10 пыталась.

P-CAD тоже с 4.5. Вобщем инглиш выучил после того как документацию на пикад прочитал. до этого учил французский

а, да из мелкой логики до сих пор плвает и меряет загрязнение мирового океана контроллер под 286 комп. паял на кухне на монтажной плате. тогда я помню круто на нем заработал. делал цафровой интерфейс. С АЦП другой человек помог )

Это сообщение отредактировал Akwa - 1.08.2014 - 19:46

Всё точно!

Один АЦП LTC2157 даёт поток Dual 14-Bit 250Msps = 7 Гб/с. А их может быть и не один.
Для начала его надо десериализировать.
А дальше всё как вы написали. Слегонца обработать и отправить на комп по Ethernet поток уже примерно 30-50 Мб/с.

Спасибо! Очень познавательно.
Но на всякий случай пойду позову сову.

Ну на счет проэктирования микросхем автор загнул. Это всего лишь программирование fpga готовых микросхем.

Проэктирование микросхем это гораздо сложнее процесс, начиная от принципиальной схемы, до изготовления фотошаблонов для травления кремния.

Узнаю брата системщика.

В общем-то мой мозг развращенный отсутствие ограничений по производительности и памяти в облаках, высокоуровневыми языками - малость дал слом.

Всем спасибо за разъяснения.

Вот как раз 15 лет назад и появились в продаже первые FPGA. А всё остальное, что я перечислил, уже было раньше.

Честь тебе и хвала. Очень уважаю. Я, к сожалению, пошел по другому пути. Тоже самоучкой.
Сейчас я - ГИП в сфере IT, веду огромные проекты, CCIE и куча других регалий, но мне до сих пор жаль, что я не стал инженером, разработчиком микроэлектроники. Понимаешь, меня реально от этого перло. Но не было возможности реализации...

LordOfSteel
Ваша продукция, судя по "готовому изделию", относится к оборонке?

вобщем пост погроммиста о погроммировании военной схемы, не касаясь паяльника и не зная ничего о транзисторах и конденсаторах )))

Корпус на последней фотке доставляет - фрезеровка, ракетные разъёмы РС-10 и РС-6, фторопластовый провод припаянный правда без жгутирования, крепления и трубочек - культура пайки - низкая.

Ждём BarsMonstra с Хабра ) о НАСТОЯЩИХ микросхемах. Со слоями, допусками, масками, кислотами, инжекциями присадок, азотировании, ваккуумировании и прочем. )

Долой погроммистов с верилогом.

У нас это все называли ПЛИС в общем курсе, я потом ушел на специализацию проектированию специализированых микропроцессоров, так что логично что не знаю деталей.

Проектирование микросхем давно происходит fabless.
То что вы имели ввиду, это не проектирование, это производство микросхем.
Принципиальную схему и фотошаблоны давно делают компьютеры, проектировщик микросхем их даже не видит.