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Tech と Culture

テクノロジーとカルチャー

ボード検討

デバッグにChipscopeのライセンスが必要、かつ現在のボードの使用率いっぱいいっぱいということでボードの検討などをしてみました。

Leon3はXilinx,Altera,....多数のテクノロジーで動くようなソースコード記述がなされています。その中でも、$GR_HOME/design/ の下にある多数のボード用ディレクトリは、ピン配置 ucf ファイル等も準備されておりmakeするだけで、そのボード用のbitファイルができあがります。
最初に、その中にあるML501というボードに目を付けました。ML501で使用されているXilinxFPGAでISEの論理合成を行ってみました。その結果は、、、、、、、

Slice Logic Utilization:
Number of Slice Registers: 7740 out of 28800 26%
Number of Slice LUTs: 16655 out of 28800 57%
Number used as Logic: 16475 out of 28800 57%
Number used as Memory: 180 out of 7680 2%
Number used as RAM: 140
Number used as SRL: 40

使用率は楽勝です。
周波数は、、、、

Timing Summary:
---------------
Speed Grade: -3

Minimum period: 7.542ns (Maximum Frequency: 132.584MHz)
Minimum input arrival time before clock: 0.929ns
Maximum output required time after clock: 3.325ns
Maximum combinational path delay: No path found

論理合成の結果なので配置配線すればもっと周波数は落ちると思いますが、少なくとも現在の周波数40MHzの倍はいきそう。

その他、Xilinxのボードの中で圧倒的にコストパフォーマンスが高いように思える SP605 でも論理合成してみました。
結果は、、、、、
Slice Logic Utilization:
Number of Slice Registers: 7565 out of 54576 13%
Number of Slice LUTs: 16590 out of 27288 60%
Number used as Logic: 16412 out of 27288 60%
Number used as Memory: 178 out of 6408 2%
Number used as RAM: 140
Number used as SRL: 38
となり、こちらも楽勝。
周波数は、、、
Timing Summary:
---------------
Speed Grade: -3

Minimum period: 10.270ns (Maximum Frequency: 97.372MHz)
Minimum input arrival time before clock: 1.537ns
Maximum output required time after clock: 4.066ns
Maximum combinational path delay: No path found

と、ML501より、やや遅いけど頑張ればこちらも現在の倍の速度で動きそうです。

現在のボードでVGA(640x480)サイズだと約6fps。少なくとも倍の性能はでます。
少なくともというのは、メモリに大きな余裕があるのでキャッシュサイズをかなり大きくできることと、VGAコントローラとメモリ間の転送量は変わらないのでバスの余裕が倍以上になることの効果が入る可能性があるからです。
ここら辺はどの程度効果あるか動かしてみないと分からない、、、、、

Digikeyで、ML501が約11万円。 SP605は約5万5千円。 しかもSP605はChipscope付き。
そう考えるとML501を購入する気はうせるのだけど、SP605はメモリがDDR3。
GRlibにはDDR3コントローラはないためそのままでは動かすことはできません。。。。

XilinxのHPを見ていると、SP605を購入するとMIGというメモリコントローラマクロが使用できるみたい。
しかし、インターフェースはFIFOでAHBのラッパーを自作しないとCPUとつなげれない。。。。
どうしたものか。。。。 メモリコントローラ回りは相当面倒そうなのでラッパー作るのは簡単じゃないだろうな。

と、いろいろ悩み中です。


しかし、一世代前のボードに数倍のお金(Chipscope込)をつぎこむのはとても、、、、どっかに安い中古品ないかなー。


後記: どうやらAlteraのNEEKというボードもLeon3の$GAISLER_HOME/design の中にあるようで、こちらも$449という低価格でロジアナが付いてくるみたい。
今回の設計が全部入るかどうか分からないので、Qurtusをインストールして確かめてみようと思います。