Altera vs xilinx что выбрать

4. У Altera действительно интересная архитектура, в то время как Xilinx является лидером в этой технологии.

[hardware][fpga] Altera vs Xilinx

Хочется поиграться с верилогом, нарисовать в итоге простенький 16-32битный процессор с поддержкой виртуальной памяти.

А теперь вопрос, что лучше выбрать:

В первую очередь хочется наличие бесплатных средств разработки, желательно под линукс (ну, или чтоб под вайном шли) Во вторую — FPGA "попродвинутей".

Кто что может посоветовать? Сам склоняюсь к альтере, как с ней идёт какой-то софт.

Re: [hardware][fpga] Altera vs Xilinx

А набрать "altera linux" "xilinx linux" в качестве первых запросов религия не позволила, да? 🙂

Кстати, что за религия такая?

Re: [hardware][fpga] Altera vs Xilinx

Это не религия, просто хотелось услышать (и, возможно, поспрашивать) людей, реально работающих с сабжем. Вот =)

Re: [hardware][fpga] Altera vs Xilinx

Если работать под linux, то xilinx — у них бесплатные инструменты. Вот ссылка кратко обо всем 🙂
http://vak.ru/doku.php/proj/xilinx/spartan3e
там в тексте где-то есть линки и на инструментарий для работы под linux, есть и готовый открытый процессор на который linux портирован.

Re: [hardware][fpga] Altera vs Xilinx

Обрати внимание, что на плате digilent-а разведен прошивочный кабель, а это вообще-то около $700 в случае зайлинкса.

Re: [hardware][fpga] Altera vs Xilinx

Бесплатные они весьма ограничены. Лучше все-же ломаные взять.

Re: [hardware][fpga] Altera vs Xilinx

К стати, процессор — это что-то типа своей ОС для программистов 🙂 Все через это проходят, правда в результате я не видел еще ни одного софт-процессора с MMU. Все упрется в то, что шины внутри ПЛИС весьма хреново разводятся и максимальная рабочая частота падает на глазах прямо, а памяти внутренней катастрофически не хватает.

Хотя это возможно, просто не нужно.

И еще. Из личного опыта: можно ничего не покупать. Достаточно моделировать на post plase&route. Это гарантия того, что все в железе заведется 99%.

Re: [hardware][fpga] Altera vs Xilinx

Прошивочный кабель — это что, JTAG? 700$ что-то дофига. А как же wiggler адаптеры? Слишком медленные?

Насчёт MMU — я начну с 16битного процессора, думаю, он должен влезть.

А что плохого с альтерой? У неё вроде бы в два раза больше "логических гейтов", если сравнивать с "логическими ячейками". (Не представляю, в чём основная разница и стоит ли этим меряться)

Насчёт крякнутого софта — я так и сразу и подумал. На нормальный софт под линукс я особо и не рассчитывал.

И последний вопрос — в чём проигрывает альтера (та, что по линке)?

Re: [hardware][fpga] Altera vs Xilinx

Re: [hardware][fpga] Altera vs Xilinx

>Бесплатные они весьма ограничены. Лучше все-же ломаные взять.

Зачем же человеку советовать плохое? Мы же тут же за свободу и чистоту 🙂

С Altera я работал только на Windows и только на AHDL, поэтому мой опыт к открытым инструментам не имеет отношения. И было это в году 2001-м. Софт был честный, так как все происходило в центре обучения технологиям Altera, который был создан на базе моей кафедры, на которой я обучался.

Хотя на Icarus Verilog я гонял собственную модель цифровой части GPS-применика. Но до железа это дело не довел. Это у меня был один дерзкий проектик в свое время, но так как я сам его делал, то никакого там софта прикупить не имел возможности. Вообще, политика xilinx и altera враждебна любителям-одиночкам.

Сделай шаг к ПЛИС

Много лет я не решался начать программировать ПЛИС, потому что это сложно, дорого и больно (как мне казалось). Но хорошо, когда есть друзья, которые помогают сделать первый шаг. И теперь я не понимаю одного — ПОЧЕМУ Я ЖДАЛ ТАК ДОЛГО?

Сейчас я помогу сделать первый шаг и тебе!

А зачем оно мне?

Ты устал постоянно читать доки по своему МК или держать кучу информации в голове. Ты все переписал на asm, но скорости все равно не хватает. Ты подключил два внешних устройства к своему МК, подключаешь третье, но у тебя кончились прерывания, перестают работать те модули, что уже работали. Ты берешь другой МК, более мощный из той же линейки, но опять мануалы, регистры флагов, биты… ад. Меняешь платформу: переходишь на другой МК и выкидываешь на помойку свои знания по прежней платформе. Что бы ты не делал — оно дается тяжело. Ты находишь популярную платформу, в которой можно легко из компонентов собирать проект, но выше аппаратных ограничений данного МК все равно не удается прыгнуть… Где-то на краешке сознания иногда проскакивает мысль, что вот на ПЛИС это бы точно заработало быстро и параллельно, что это «именно та задача, которую бы надо решать на плис», но я стар/глуп/занят/etc чтобы суметь/начать такое делать.

Хочешь наконец вздохнуть свободно? Идем дальше!

Радость от разработки на ПЛИС

У меня был тяжелый рабочий день. С одной работы я приехал на вторую работу, потом на дачу, вечером домашние дела, уроки, потом семейный просмотр кино и только в 23 часа я оказался совершенно свободен! Сказать, что я был уставший — ничего не сказать. Но в таком состоянии я сел за ноут с твердой целью: сделать генератор меандра на 440 Гц. Прошло 20 минут и я уже слышал его в наушниках. Я не верил своим ушам! Еще 15 минут мне потребовалось, чтобы сделать ШИМ и менять громкость. К тому времени плата с ПЛИС у меня была всего с неделю и до этого я пролистал всего пару книг по Verilog.

В тот вечер я понял: ВОТ ОНО! Вот та платформа, в которой я быстро и легко могу превращать свои мысли в реально работающее железо!

Почему так?

• Универсальность знаний — при смене модели МК нужно читать доки. При смене производителя МК нужно читать доки. Нужно постоянно читать доки, постоянно держать в голове кучу информации. При разработке на ПЛИС, если знаешь Verilog или VHDL, то можно не только программировать любой ПЛИС из линейки одного производителя, но и при желании перейти на другого (Altera, Xilinx). Хоть и будут моменты с освоением другой среды разработки, тонких аппаратных моментов, но сама суть подхода проектирования устройств на HDL от этого не изменится.
• От идеи к железу — при разработке проекта, если тебе не хватает одного мк, то приходится выбирать другой. В принципе можно строить предположения справится или не справится этот МК с проектом. Либо есть какой-то конкретный МК и ты пытаешься туда вместить проект. Чаще всего именно так. Мне это чем-то напоминает подход моего деда, который делает лестницу из того, что есть в сарайке. Хотя можно спроектировать лестницу, купить досок, которые подойдут… От идеи к железу, а не наоборот.
• Простота применения чужих разработок — можно взять чужой модуль и применить его в своем проекте. По коду сможете понять, как он работает. Даже, если он для xilinx, а вы делаете под altera. Иногда это получается не сарзу, но это проще, чем, например, добавлять двоичные библиотеки к проекту на c++/Qt
• Независимость блоков. Блоки в HDL, как чистые фунции в ЯП. Зависят только от входных сигналов. Разработанный и отлаженный модуль в будет и дальше работать правильно, как бы не рос проект. Ничто снаружи не повлияет на правильность его работы изнутри. Да и вообще можно забыть, как он работает — это черный ящик. К тому же, блоки работают параллельно.

Проблема выбора

Сильно останавливают вопросы, что выбрать: Altera/Xilinx, Verilog/VHDL, какую отладочную плату взять. Но обо всем по порядку.

Производитель

Я выбрал Altera. Почему? Ну мы вот так с другом решили, хотя название Xilinx мне красивее. НО. Если ты сейчас не можешь выбрать, то я сделаю это за тебя. Тебе нужен Altera! Почему? Я не знаю. Сейчас важнее сделать шаг: сделать выбор. Я выбрал Altera и пока не пожалел.

Язык

Берем Verilog — потомучто… ну ты понял.

Отладочная плата

На выбор отладочной платы ушло больше всего времени. Понятно, что платы отличаются установленной микросхемой ПЛИС. А микросхемы ПЛИС отличаются друг от друга количеством элементов. Но совершенно не понятно, сколько их потребуется для твоих тестовых проектов. Поэтому большую часть времени я потратил на поиск всевозможных проектов на ПЛИС на предмет того, чтобы узнать, сколько они потребляют ресурсов ПЛИС.

В семействе Altera, за разумные деньги мы можем купить платы с CPLD MAX II на 240, 570 и 1270 элементов, либо более старшие микросхемы FPGA, которые Cyclone 1, 2, 3, 4 с количеством до 10000 и более ячеек. Как же выбрать?

Даже на базе 240 ячеек, проект Марсоход делает просто огромное количество проектов. Настоятельно рекомендую ознакомиться, чтобы иметь примерное представление о сложности проектов, которые можно уместить в 240 ячеек. С другой стороны, существуют проекты, которые полностью программируются под аппаратную копию определенного ПК, включая процессор и всю логику вокруг него (NES, Speccy, Orion, ЮТ-88, etc). Для этого уже требуется пять, десять и более тысяч ячеек. Плюс эти платы содержат дополнительные внешние устройства.

Поэтому я бы посоветовать взять что-то среднее между 240 и 10000 ячейками, с предпочтением в сторону увеличения в зависимости от доступных средств. На отладочной плате лишние ячейки это не страшно, а если их не хватит — уже ничего не поделаешь. Потом, когда устройство отлажено, станет ясно, сколько надо ячеек, купить под нужное количество, без лишнего «обвеса», дешевле и оставить в готовом устройстве.

То, чем действительно отличаются MAX от Cyclone’ов, кроме количества ячеек, это:
1) У серии MAX внутри нет PLL. На каждой отладочной плате есть генератор, как правило на 50 МГц. Основной массе проектов этого будет достаточно. Все синхронизации будут происходить путем деления 50 МГц на какое-нибудь значение. Либо, можно взять внешний генератор и подать на отдельный вход ПЛИС. А что, если потребуется частота выше 50 МГц? Мне не удалось с ходу найти генераторы выше 50 МГц. Но тут как раз на помощь и приходит PLL, который встроен в Циклоны. На нем можно умножить частоту, например, до 100 МГц.
2) В серии Cyclone встроены аппаратные блоки умножения. Их количество зависит от конкретной модели — тут как раз можно «всетаки заглянуть в инструкции», чтобы узнать сколько. Если предполагаете делать какой-то ЦОС, то они пригодятся: сэкономят ячейки, увеличат скорость. С другой стороны, если нет умножителей, их можно синтезировать, но у маленькой ПЛИС на это может не хватить ресурсов.

Во всем остальном у меня критерий «влезло/не влезло». Отладка на заведомо бОльшей, чем нужно плате, с последующей заливкой в минимально необходимую для этого.

Сколько нужно денег?

Программатор
Я считаю, что у меня нет времени, чтобы паять программаторы на рассыпухе.

300 рублей. Я свой брал на ебее, выглядит так:

Отладочная плата
Выбор широкий, в зависимости от количества денег.

Начальный уровень 350 — 550 рублей. Это платы на MAX II (240 или 570 ячеек). Могут подойти для начального ознакомления и дальнейшего пристройства в конечные устройства. На плате есть генератор, пара кнопок, пара светодиодов, остальные 80 выводов на свое усмотрение.

Блок питания
Обязательно должен быть, но не всегда идет в комплекте. Потребуется БП на 5 вольт и ток 2А.

Средний уровень от 900 до 1500 рублей. Это платы Cyclone 1, 2, 3, 4 отличающиеся в основном количеством ячеек.
Маркируются примерно так:
EP2C5T144 — Cyclone 2 примерно 5к ячеек
EP4CE6E22C8N — Cyclone 4 примерно 6к ячеек
EP2C8Q208C8N — Cyclone 2 примерно 8к ячеек

Можно заметить, что Cyclone 3 может иметь больше ячеек, чем Cyclone 4.

Вот несколько вариантов:

835 рублей.
ALTERA FPGA CycloneII EP2C5T144 Minimum System Board for Learn good

880 рублей
Altera CycloneII EP2C5T144 FPGA Mini Development Learn Core Board E081

1265 рублей
EP2C8 EP2C8Q208C8N ALTERA Cyclone II FPGA Evaluation Development Core Board

Платы с расширенными возможностями. Это платы, на которых установлены дополнительные модули (UTP, USB, AUDIO), разъемы (SD, VGA), кнопки, переключатели, светодиоды, семисегментные индикаторы и т.д. Либо может идти базовая плата, а к ней могут прилагаться платы расширения отдельно.

Вот основная плата. На ней есть 2 светодиода, 2 кнопки, 4 переключателя, семисегментный интикатор и микросхема оперативной памяти.

Плата расширения. На ней распаяны SD, VGA, а так же контроллеры USB(High Speed USB2.0 Chip: CY7C68013A), AUDIO(Sound Card up to 96kHz/32bit ADC/DAC: WM8731S), UTP(100M Ethernet interface: DM9000A):

Эти платы просто вставляются одна в другую, но у меня она пока лежит в ящике. Для своих поделок у меня макетка, с которой я соединяюсь шлейфом, который идет в комплекте. Еще в комплекте идет блок питания на 5 вольт.

Altera Cyclone NIOS II SOPC FPGA Development Learning Board EP2C8Q208C8N+LCD1602 — 2670 рублей

Terasic Altera FPGA DE0-Nano Cyclone IV Development and Education Board — 4600 рублей

Но в целом, большие и дорогие отладочные платы я бы не рекомендовал сразу покупать. Дорогие покупки должны быть обоснованы, сейчас же пока не ясно что подойдет лучше. Ясно станет, когда начнется практика.

Заказал, ждем

Пока идут платы, можно начать себя морально и технически готовить:
— Установить Quartus II v.11.1
Почитать:
— Книга: А.К. Поляков Языки VHDL и Verilog в проектировании цифровой аппаратуры 2003
— www.kit-e.ru/articles/circuit/2008_3_161.php — Краткий курс HDL
— Уроки на марсоходе по верилогу, архитектура, простые советы по стилю.
— VERILOG как образ жизни
— Хорошие примеры (EN)
— Как начать работать с ПЛИС (Xilinx)

ВСЕ!

Мы ждем от тебя интересных проектов на ПЛИС!

PS. Обращаясь к тебе на «ты», я обращаюсь, как к равному, личности, а не части толпы. Если обращение на «ты» оскорбило, прошу меня извинить.

ВНИМАНИЕ! Verilog и ПЛИС не являются серебряной пулей и волшебным средством решения любых задач, они не могут заменить микроконтроллеры во всех проектах. Для работы с ПЛИС требуется определенный уровень технической подготовки. Вы сами несете ответственность за все решения в вашей жизни. Автор снимает с себя ответственность за возможные финансовые и временные потери, связанные с вашими исследованиями в области ПЛИС и Verilog.

Xilinx FPGA vs Altera FPGA: What Is the Difference?

When starting a new project, you might want to consider a field programmable gate array (FPGA) for your application. The two most popular choices for FPGAs are Xilinx (AMD) and Altera (Intel).

We enjoy having feuds, don't we? Coke vs. Pepsi, Nike vs. Adidas, Microsoft vs. Apple, iOS vs. Android, and the list goes on and on. When two capable rivals face off and achieve a level of parity, we get the makings of an aficionado, ideology, moniker, and personal vendetta spat. In the FPGA industry, that rivalry is between Xilinx and Altera. But how do you know which FPGA you should use? In this blog post, we will talk about the differences between the two, Xilinx vs Altera FPGAs.

Altera and Xilinx are two of the leading names in the FPGA world. For the past three decades, these two companies have been locked in fierce competition for leadership in the FPGA market. Xilinx is one of the first players and is currently the biggest name in the FPGA world. They have an estimated total logic market of $57 billion. Xilinx was the first to introduce FPGAs, leading to the first epoch of market expansion, and pioneering the age of invention, expansion, and innovation. While Altera, coming in at a close second, has adopted a strategy to expand the use cases of FPGAs. They have included dedicated tools, allowing arbitrary logic designs to be mapped and loaded into FPGA arrays in seconds to hours, while the physical loading into the array can be done within tens of milliseconds.

A Battle for FPGA Leadership

One of the main distinctions between the two FPGA boards lies in their approach and logic unit structure. Altera makes use of programmable clock tree synthesis rather than the direct approach followed by Xilinx. Xilinx boards are preferable for general logic as their designs are primarily for application development. On the other hand, Altera boards are geared toward industrial purposes and are more suitable for number crunching. Altera's FPGAs are more tailored toward system-on-chip designs, while Xilinx's focus is more on programmable logic.

In terms of performance, Intel has recently ramped up its FPGA battle with Xilinx, claiming a 40% performance improvement in its Agilex development. Intel's recent acquisition of Altera has given the latter an edge in the accelerator market due to its price and integration with Intel's Xeon.

In terms of architecture, Altera's FPGA products are more amenable to subtle optimizations. They have won the business on price and integration with Xeons in the accelerator market due to its new ownership by Intel. Furthermore, in terms of process nodes, Altera has won at 40/45nm while Xilinx has won at 28nm and 20nm.

The rivalry between Altera and Xilinx has been ongoing for decades. Both companies continue to strive for innovation in the FPGA market. The table below lists comparable devices from Altera and Xilinx. You may find it useful as a starting point for converting from Xilinx to Altera and vice versa.