Шаг назад: почему FPGA-чипы получили новый шанс на рынке майнинга

Сейчас ASIC начинают обгонять добычу криптовалюты на GPU (видеокартах), выходят асики под новые и новые алгоритмы. Однако появилась альтернатива ASIC и GPU.

Сегодня мы расскажем о программируемой логической интегральной схеме или кратко FPGA.

Эти электронные элементы объединяют то, что мы любим больше всего в видеокартах и в ASIC.

Единственная проблема в том, что на сегодняшний день этих плат очень мало, и если Вы хотите зайти в майнинг на FPGA, Вы должны это сделать … сейчас.

Чем FPGA интересен для майнинга?

Смотрите видео:

подписывайтесь

Что такое fpga

FPGA расшифровывается как Field Programmable Gate Array, что по-русски переводится как «программируемая пользователем вентильная матрица», сокращается до ППВМ. Она является разновидностью ПЛИС — программируемой логической интегральной системы.
Микросхема представляет собой полупроводники. Используется в тех случаях, когда устройство предназначено для выполнения логических операций, типа and, or, nand и другие.

То есть, это микросхема с повторяющимися логическими блоками, соединенными в цепь. Их можно сконфигурировать по собственному усмотрению с учетом задач.

FPGA mining распространился одно время, так как задача майнинга как раз совершать однотипные операции. Это был первый шаг перед АСИКами.

Но при майнинге температура устройства слишком поднималась, охлаждение и обеспечение электричеством выходили затратными, снижая рентабельность от fpga-майнера.

Проблему решали производители устройств, повышая эргономичность, стабильность работы и температуры.

ПЛИС даже в режиме цепи действуют как один майнер (порт UART). Когда плата подключается к ПК, распознается как устройство ttyUSB или COM под Windows.

Нормальная частота ошибок составляет менее 0,1%, если уровень ошибок увеличивается, это означает, что что-то пошло не так.

Для FPGA необходим дополнительный вентилятор. Измерение температуры позволяет cgminer отключать ПЛИС, если он становится слишком разогретым.

Триггер.

В ПЛИС используются программируемые D-триггеры. При конфигурировании можно задать такие режимы работы триггера, как триггер с начальным сбросом (R) или начальной установкой (S), с записью по фронту или спаду синхросерии, с разрешением или без разрешения записи.

После окончания конфигурирования ПЛИС выдает сигнал общего сброса GSR, который устанавливает все триггеры в 0 или 1.

Майнинг на fpga Altera

Это устройство до сих пор можно считать топовым по производительности. Выпускалось наряду с Spartan (один из первых).

В конце 2011–начале 2012 года такие инновационные компании, как Butterfly Labs, ZTEX начали предлагать майнинговые устройства на базе FPGA. Большинство из них были основаны на FPGA Xilinx Spartan6–150 (200 to 220 MH/s) стоимостью 100 долларов, в устройствах BFL использовалась Altera (830 MH/s), что компания получила по сниженной цене.

Но цена на майнер все равно была высокой, по 600 долларов за микросхему.

В середине 2012 года BFL начал поставлять так называемое мини-устройство miniRig на 25,2 GH/s, состоящее из корпуса и вентиляторов, внутри несколько плат (как правило 17–18) на общую хэш-скорость в 25,2 ГГц/с. ПЛИС Altera в miniRig были еще более дорогими, вся конструкция стоила 15 тысяч долларов. Затем компания плавно перешла на ASIC.

Майнер, который использует совместимую плату FPGA, может работать и в пуле, и в одиночку.

Первый проект с открытым исходным кодом FPGA Bitcoin mine был выпущен 20 мая 2011 года для Altera и Xilinx FPGA. Чтобы скомпилировать код, нужны хотя бы базовые технические знания.

Люди использовали чипы для майнинга BTC, LTC, DOGE и других монет. Все разработки FPGA чаще всего были SHA256 или Scrypt. Силами сообщества была создана схема для майнинга X11. АСИКи начали вытеснять эти майнеры.

Структура КЛБ.

В базовой серии ПЛИС XC4000 фирмы Xilinx основной единицей оборудования считается КЛБ, состоящий из двух триггеров и двух ЛТ. В новых сериях ПЛИС количество триггеров и ЛТ увеличилось вдвое и вчетверо. Чтобы оставить для всех серий одну и ту же единицу оборудования, условились называть КЛБ из двух триггеров и двух ЛТ эквивалентным КЛБ (ЭКЛБ) или CLB slice. Таким образом, КЛБ серии Virtex состоит из двух ЭКЛБ, а серии VirtexII — из четырех ЭКЛБ .

FPGA vs ASIC

Первое, что можно отметить, — это то, что разработать FPGA намного проще. В отличие от ПЛИС, дизайн ASIC начинается с совершенно пустой таблицы. Не значит, что каждый настроит микросхему для майнинга дома. Но при наличии базы и прочтении опыта других (об этом ниже), задача теоретически выполнима.

На FPGA вы начинаете с большого массива логических блоков, PLL, встроенных ОЗУ, буферов ввода-вывода, (де) сериализаторов, сетей распределения электроэнергии и т. д., разработка ASIC самостоятельно начинается еще с более низкого уровня. Это означает, что компоненты должны быть приобретены либо изготовлены как часть библиотеки, либо индивидуально разработаны для ASIC.

Один цикл производства ASIC может занять несколько недель (месяцев), после чего вам необходимо интегрировать и протестировать его. После тестов баги не фиксятся, это слишком дорого.

Технология ASIC обеспечивает более высокую скорость и более низкое энергопотребление в сравнении с FPGA. Различия в скорости между двумя методами легко достигают 10 раз или более.

Система синхронизации.

Одним из принципов разработки проектов для ПЛИС является принцип однотактной синхронизации, согласно которому все триггеры в блоке срабатывают одновременно по одному сигналу синхросерии. Для его реализации в ПЛИС синхросигналы распространяются по быстродействующей древоообразной сети, которая обеспечивает почти одновременный приход фронта синхроимпульса на синхровходы всех триггеров.

Для надежного функционирования ПЛИС синхросигнал должен подаваться через вывод GCLKPAD и попадать в сеть синхросерии через буфер GCLKBUF. В ПЛИС предусмотрено 4 вывода GCLKPAD, размещенных на противоположных сторонах ее корпуса. Синхросигнал может вырабатываться и внутри ПЛИС, но в этом случае его следует завести в сеть синхросерии через глобальный буфер BUFG.

С помощью спроектированного синхронного автомата, сконфигурированного в ПЛИС, можно изменять частоту и фазу синхросерии. Но в этом случае ее временные параметры будут недостаточно стабильными и поэтому такой подход обычно не применяется. Для надежного регулирования частоты синхросерии в ПЛИС включают делители частоты синхросерии с автоподстройкой — блоки CLKDLL. На рис. показана типичная схема его включения. Блок CLKDLL обеспечивает умножение частоты синхросерии в 2 раза, сдвиг ее фазы на 90, 180 и 270 градусов, деление на 1.5, 2, 2.5, 3, 4.5, 8 и 16.

Сравнение с GPU

Графические процессоры значительно более мощные, чем CPU’s, как по мощности, так и по хешированию/ватту, но из-за присущей FGPA параллельности может быть примерно в 15 раз эффективнее.

В целом, вывод по FPDA такой, что они потребляют меньше электроэнергии, могут быть перенастроены и спроектированы самостоятельно, если вы разбираетесь в микроэлектронике. Но у них:

Несмотря на более высокую цену, АСИК будет выгоднее. Но для устойчивых к такой разработке монет, можно попробовать FPGA-майнер.

Готовые предложения на рынке

План проекта таков:

Также известно, что Baikal miner для Criptonight — это FPGA, что является их ключевым преимуществом после выпуска Bitmain Antminer X3. Если монета изменяет свой алгоритм хеширования, оборудование можно перенастроить.

Мы не можем рекомендовать конкретные сайты, потому что отношение к возможности майнить по алгоритму cryptonight на fpga спорно.

Также программы для майнинга и другие готовые решения обычно или платны, или забирают себе комиссию с намайненного в размере 3–5%.

Источник

Можно ли собрать майнер ASIC своими руками?

В попытках сэкономить средства, многие ищут способы своими руками собрать ASIC майнер и начать зарабатывать на криптовалютах. Мотивация заключается в быстрорастущем рынке и сильных скачках курса. Все слышали про Биткоин, Эфириум, Рипл и т.д. Но немногие понимают, как майнить криптовалюты и какое оборудование для этого нужно. Давайте подробно поговорим про самостоятельную сборку машины для заработка.

Зачем же собирать Асик, если рынок предлагает готовые решения? Главная проблема Асиков в их наличии. Вроде бы присмотрели конкретную модель и выбрали поставщика. Осталось только заказать. Но как только начинается конкретный разговор, в ответ слышим: «Извините, все разобрали».

Покупка ASIC’а – это риск и ответственность, которые вы берете на себя. Купить непросто, а доставка может принести кучу неудобств. А вот в случае поломки всё становится совсем печально. Оборудование нужно отправить в Китай (где собирается большинство Асиков). Это дорого, плюс временные потери.

Брать готовый вариант в своем городе – невыгодно с экономической точки зрения. Окупаемость оборудования возрастет в разы. Перекупы гнут нереальные цены. Поэтому придется заказывать с Китая или Америки. Сложности и подогревают интерес к сборке своими руками.

С чего начать?

Разберем чуточку теории. Что такое Асик? Это специализированная машина для решения конкретной задачи. В нашем случае – добычи криптовалюты. Устройство сложное, но если постараться, то Асик майнер можно собрать и своими руками. При этом добыча криптовалют будет вестись точно также, как и в случае с готовым решением.

Использование видеокарт – более безопасное вложение средств. С их помощью можно добывать практически все известные криптовалюты. В любой момент видеокарту можно продать на вторичке. В то время как Асик привязывает владельца к индустрии. Не успели продать вовремя – потеряли деньги. Но работа с Асиками – это совершенно другие объемы.

Конкретная модель Асика рассчитана на майнинг 1-2 криптовалют. Компенсируется это завидной производительностью, которая в разы выше, чем у GPU. Если Асики так хороши в майнинге, то почему не использовать только их? Спрос на оборудование существенно превышает предложение. Цены в 2-3 раза выше реальной стоимости. Поэтому в ход идут видеокарты, асики и самостоятельное производство. В общем, любые средства, чтобы успеть урвать свой кусок пирога.

Хешрейт 1900 MH/s — фейк?

В сети ходят слухи, что устройства FPGA VCU1525 способны выдавать 1900 MH/s на Ethash алгоритме Эфириума. Скорее всего это фейк.

По нашим подсчетам, одно FPGA устройство не может выдавать 1900 MH/s, вероятнее это риг из 6 FPGA дает такой показатель.

FPGA может быть мощнее видеокарты в 10 раз, но не более.

1900 MH/s был бы способен выдавать ASIC, если бы его смогли произвести.

Создают ли угрозу GPU майнерам FPGA?

Устройство стоит в районе 4000$ и скорее всего мощнее видеокарт в 10 раз.

При этом, гарантия на видеокарты обычно составляет 3 года, а у FPGA вендоров — всего 3 месяца.

Вероятнее всего, устройства подойдут только для крупных, «промышленных» майнеров. На данный момент проще купить видеокарт, т.к. окупаемость почти одинаковая.

Не можешь купить – делай сам

Дефицит оборудования стал толчком для появления самодельных ASIC майнеров. На сборку майнера уйдет много времени. Но попытки – это хороший опыт и дополнительная возможность заработка. С чего начинаем?

Нас же не пугают проблемы? Главное – следовать плану. Если вы решили сделать Асик для майнинга своими руками или собираете ферму из видеокарт, придерживайтесь инструкции и не забывайте про планирование. Криптовалюты требуют быстрой реакции, при четкой стратегии можно за считанные месяцы отбить затраты на закупку комплектующих для асика.

Главное преимущество Асиков – производительность. Недостатки перечеркиваются быстрой окупаемостью. При этом старые модели можно удачно продать, отбить часть вложенных денег и успеть намайнить чистый профит.

Самостоятельная сборка влечет за собой проблемы и с уровнем шума. Асик будет работать достаточно громко. Это минус, но к нему мы вернемся чуть позже.

В чем выгода сборки своими руками?

Свои плюсы и минусы есть у готового варианта и собранного из купленных по отдельности комплектующих. Асик от производителя – отсутствие геморроя, быстрая установка и подключение. Самостоятельная сборка долгий поиск плат, трудности сборки, временные потери. Но все минусы перекрывает экономия. Если попасть на удачное предложение розничного рынка, можно существенно сэкономить. Это и есть главный стимул при сборке своими руками.

К тому же, разобраться во всех тонкостях и нюансах работы Асика – очень полезно. Вы сможете гордо заявить о том, что этот ASIC для майнинга вы собрали своими руками. При этом все работает и приносит прибыль. С покупкой микросхем и поиском ПО разобрались. Идем по составляющим дальше.

Готовый вариант VS самодельный

При грамотном подходе самостоятельная сборка не вызовет проблем. Заранее написали план. По пунктам расписали: где берем комплектующие, как осуществляется питание, что делаем с охлаждением. Остальное – мелочи. Если удалось собрать AntMiner своими руками, то разобраться в тонкостях майнинга криптовалюты – сущий пустяк.

Затраты времени – самый ценны ресурс на рынке криптовалют. Иногда выгоднее купить готовый вариант, а не искать разные детали на разных площадках. Но если все делать оперативно, то самостоятельный подбор комплектующих для Асика также имеет место быть. Алгоритм действий для покупки Асика от производителя:

Варианты заработка

Вы можете купить в магазине подходящий вам ASIC, можете сделать самодельный Асик Майнер или же накупить видеокарт и построить ферму. В любом случае рынок криптовалют активно работает, капитализация растет с каждым днем.

Майнить можно любые виды криптовалют. Bitcoin, Ethereum, Litecoin и так далее. Можно совмещать несколько направлений. Главное – заранее определиться с тем, под что будем строить оборудование. Смотреть тенденцию роста монеты, следить за курсом, искать перспективные направления.

Можно начинать постепенно. Купить хорошую видеокарту, оставить работать ее на ночь. Посмотреть, как работает схема, сколько монет можно получить за сутки. После чего просчитать окупаемость и если все подходит, расширяться. Докупить несколько видеокарт и построить маленькую ферму. Потом уже можно подумать и про асики, где мощность значительно больше, но и вложения серьезней.

Подведем итог

Стоит ли пробовать собирать машины для майнинга? Больше да, чем нет. В любом случае вы разберетесь в вопросе, изучите перспективное направление для заработка. Главная сложность сегодня – поиск комплектующих. Но и это решаемо.

По поводу рисков и туманности рынка криптовалют. Риски есть и будут: это бизнес, поэтому последние деньги вкладывать не стоит. Окупаемость и прибыль сильно зависит от скачков курса. Но кто не рискует, тот не пьет шампанского. Тот факт, что во многих странах мира уже можно расплачиваться с помощью Bitcoin – первый признак новой эры денежного оборота. Биткоин стал официальной расчетной единицей в Японии. Подумайте для себя: вы участник игры или наблюдатель со стороны?

Источник

Что такое FPGA майнеры для добычи криптовалюты? Сравнение FPGA, ASIC и GPU

FPGA (программируемая пользователем вентильная матрица) – это оборудование для майнинга криптовалюты, которое очень похоже на ASIC за исключением одной ключевой особенности.

В области майнинга вы можете перенастроить FPGA с майнинга Cryptonight на майнинг Lyra2z за считанные секунды. С процессорами и видеокартами это тоже можно сделать, но по определённым причинам FPGA работает намного быстрее.

Известно, что определённые платы FPGA работают в 100 раз лучше, чем графические процессоры с таким же энергопотреблением. В зависимости от алгоритма FPGA может немного отставать или вообще не отставать от ASIC’ов.

Навигация по материалу:

Принцип работы FPGA-чипов

Для майнинга на FPGA пишется битстрим – прошивка чипа, в которой указано как FPGA должен решать задачу, необходимую для майнинга той или иной монеты. Программируются битстримы на языках Verilog или VHDL.

Микросхема FPGA представляет собой полупроводники. Используется в тех случаях, когда устройство предназначено для выполнения логических операций, типа and, or, nand и другие.

То есть, это микросхема с повторяющимися логическими блоками, соединенными в цепь. Их можно сконфигурировать по собственному усмотрению с учетом задач.

Оборудование на базе FPGA изначально предназначено для воздушного охлаждения. При нем рабочая температура чипа достигает 100 градусов. При эксплуатации чипов в таких условиях один из ведущих производителей – компания Xilinx – дает гарантию три месяца. Но при иммерсионном охлаждении температура чипа не превышает 80 градусов.

Благодаря этому, вся плата и все чипы, которые на ней находятся, работают в идеальных для них условиях. Это значительно увеличивает срок эксплуатации чипов и автоматически увеличивает скорость хеширования.

Плюсы FPGA:

Минусы FPGA:

Блоки ввода-вывода сигналов.

ПЛИС находят широкое применение благодаря тому, что их можно включать в большинство проектов вычислительных устройств и ими можно заменять большое количество старых микросхем. Предпосылкой этому служит большое число блоков ввода-вывода сигналов IOB, настраиваемых под различные стандарты электрического соединения входов микросхем. На рис. показана структура одного IOB.

Сигнальный вывод ПЛИС получил название PAD. С помощью настройки к нему можно подключать внутренний нагрузочный резистор PULLUP или резистор PULLDOWN, соединенные с шиной питания или шиной земли, соответственно. Эти резисторы обеспечивают режим выхода с открытым коллектором (стоком) для систем с различными уровнями логики. Входной сигнал с PAD поступает на компаратор IBUF, порог срабатывания которого программируется под уровни ТТЛ, КМОП, шины PCI и многие другие, а также может регулироваться установкой подаваемого снаружи напряжения. Для обеспечения временного сдвига сигнала относительно фронта синхросерии, обеспечивающего надежный прием сигнала во внутренние триггеры, в цепь входного сигнала может включаться специальная схема задержки.

Выходной сигнал в IOB формируется в тристабильном буфере OBUFT, причем его уровень максимального тока программируется ступенями и может достигать 20 мА. Для обеспечения быстродействующего ввода-вывода передаваемые и принимаемые биты данных, а также сигнал управления тристабильным буфером могут запоминаться в триггерах.

В новых сериях ПЛИС предусмотрена настройка входного и выходного импеданса PADа, а также бифазное функционирование пар PADов для достижения помехоустойчивой высокоскоростной передачи данных.

При диагностике и отладке, в одном из режимов конфигурирования ПЛИС может быть переключена в режим пограничного сканирования (Boundary Scan). В этом режиме все IOB соединяются в цепочку одного длинного регистра сдвига. Путем стандартного внешнего управления этим регистром сдвига через интерфейс JTAG можно считывать состояния выводов, подавать тестовые сигналы, конфигурировать ПЛИС.

В период конфигурирования ПЛИС для того, чтобы подключаемые к ней устройства не функционировали неопределенным образом, выходы IOB отключаются и на них обычно выставляется уровень H слабой единицы (Weak Keeper).

Эволюция оборудования для майнинга — от CPU, GPU, FPGA, ASIC

Это привело к переходу майнинга на промышленные рельсы — использованию GPU (видеокарт). Видеокарты имели в десятки раз большую скорость хеширования при меньшей стоимости. Явным преимуществом добычи монет как на CPU, так и на GPU была возможность переключаться с одной на другую – в зависимости от ситуации на рынке.

В 2011 году некоторые энтузиасты начали поиск менее энергозатратных девайсов для майнинга, и нашли FPGA. Фермы с FPGA-картами были в разы производительнее и энергоэффективнее, но дорогими и сложными в программировании. В 2013 году появились первые ASIC – заточенные под добычу одной монеты, мощные и простые в использовании.

Экономика майнинга менялась. К основным факторам изменений можно отнести медвежий рынок криптовалют и постоянно растущую сложность майнинга. Потому мощность хеширования и простота использования появившихся ASIC определили их популярность.

Рост числа ASIC привел к другой проблеме – централизации или, так называемому, риску «атаки 51%» многих крупных монет, который заставляет разработчиков менять алгоритмы хеширования.

Большой недостаток ASIC для майнеров в том, что в случае изменения алгоритма хеширования майнинг на них станет невозможен, так как расчетный алгори и поменять его нельзя. Остается только купить ASIC и надеяться, что вложенные средства окупятся до того, как изменится алгоритм добычи монеты или сложность майнинга этой монеты не вырастет до небес.

GPU-майнинг по-прежнему является рабочим вариантом, но высокое энергопотребление видеокарт делает майнинг бессмысленным занятием во многих регионах, где стоимость 1 кВт/ч электроэнергии выше 7-12 центов при нынешней рыночной ситуации. Разумеется, производители оборудования для майнинга задумались о том, есть ли альтернатива ASIC и GPU? Решение нашли – вернулись к FPGA-чипам.

Схемы для ускорения арифметических операций.

В ЭКЛБ две ЛТ и два триггера соединены вместе через схему ускоренного переноса и два однобитных полусумматора. Эти схемы позволяют эффективно реализовать многоразрядные параллельные сумматоры, а на их основе — всевозможные счетчики и АЛУ.

Для минимизации оборудования и ускорения вычисления операции умножения используется дополнительная схема поразрядного произведения.

Следует добавить, что в новой серии VirtexII аппаратно реализованы умножители 18 на 18 разрядов.

Сравнение FPGA майнеров с ASIC и GPU

FPGA (англ. Field Programmable Gate Array) или программируемая пользователем вентильная матрица – одна из разновидностей ПЛИС (программируемых логических интегральных систем) – интегральная микросхема, которую можно реконфигурировать под любые сложные вычислительные задачи.

Первые FPGA для коммерческого использования были разработаны в 1985 году, их применяли в научных расчетах, военной электронике, телекоммуникации, обработке видеопотоков, медицине, промышленности и т.д. В этих сферах FPGA используются и по сей день. В области добычи криптовалют FPGA можно настроить на майнинг разных монет в течение секунды.

В отличие от CPU и GPU, FPGA-карту можно перепрограммировать под решаемую на ней задачу. Одна из самых важных особенностей FPGA для майнинга – пониженное энергопотребление в расчете на единицу вычислительной мощности.

Если FPGA такие универсальные, то почему они до сих пор не вытеснили ASIC с рынка? Широкое применение это оборудование не получило по нескольким причинам.

Причина первая: FPGA нелегко настроить из-за гибкости и архитектуры карты. Их можно запрограммировать на что угодно, но для этого необходимо знание непопулярных низкоуровневых языков – Verilog или VHDL. И если видеокарту можно настроить с помощью BIOS и майнера, то плата FPGA должна быть запрограммирована с нуля, а для этого требуется время.

Из этой причины проистекает и вторая – появление на рынке асиков. ASIC не нужно настраивать, он прост в использовании, и это то, в чем нуждается большинство майнеров. Для прототипирования ASIC используются FPGA, но их программирование — задача производителя, а не майнера.

Однако с ростом числа ASIC в крупных майнинг-пулах появилась, так называемая, угроза «атаки 51%» для различных монет. Тогда создатели этих монет стали менять алгоритмы в борьбе за децентрализацию блокчейна, о чем уже упоминалось выше.

FPGA vs ASIC

Первое, что можно отметить, — это то, что разработать FPGA намного проще. В отличие от ПЛИС, дизайн ASIC начинается с совершенно пустой таблицы. Не значит, что каждый настроит микросхему для майнинга дома. Но при наличии базы и прочтении опыта других (об этом ниже), задача теоретически выполнима.

На FPGA вы начинаете с большого массива логических блоков, PLL, встроенных ОЗУ, буферов ввода-вывода, (де) сериализаторов, сетей распределения электроэнергии и т. д., разработка ASIC самостоятельно начинается еще с более низкого уровня. Это означает, что компоненты должны быть приобретены либо изготовлены как часть библиотеки, либо индивидуально разработаны для ASIC.

Один цикл производства ASIC может занять несколько недель (месяцев), после чего вам необходимо интегрировать и протестировать его. После тестов баги не фиксятся, это слишком дорого.

Технология ASIC обеспечивает более высокую скорость и более низкое энергопотребление в сравнении с FPGA. Различия в скорости между двумя методами легко достигают 10 раз или более.

FPGA vs видеокарт (GPU)

Графические процессоры значительно более мощные, чем CPU’s, как по мощности, так и по хешированию/ватту, но из-за присущей FGPA параллельности может быть примерно в 15 раз эффективнее.

В целом, вывод по FPDA такой, что они потребляют меньше электроэнергии, могут быть перенастроены и спроектированы самостоятельно, если вы разбираетесь в микроэлектронике. Но у них:

Несмотря на более высокую цену, АСИК будет выгоднее. Но для устойчивых к такой разработке монет, можно попробовать FPGA-майнер.

Архитектура ПЛИС фирмы Xilinx.

Фирма Xilinx принадлежит к числу родоначальников ПЛИС и самых крупных их производителей. Ниже рассматривается краткое описание архитектурных особенностей ПЛИС серии Virtex выпускаемой этой фирмой. Эти особенности наследуются в новых сериях ПЛИС, а также в серии Spartan, микросхемы которой призваны заменить заказные СБИС в мало- и среднесерийном производстве изделий электроники. Кроме того, принципы функционирования структурных элементов ПЛИС этой серии узнаваемы в архитектурах ПЛИС других фирм-производителей, таких как, Altera, Actel, Atmel.

Где можно купить FPGA в 2019 году?

Основные производители FPGA — Xilinx и Altera (Intel) — находятся в США, от чего купить карту становится сложнее. Поскольку производителей этих карт единицы, то напрямую приобрести их розничному покупателю невозможно.

Крупные майнеры Европы и Азии также могут заказать карты через американскую компанию SQRL или кипрскую COMINO, но это также сопряжено с рядом трудностей, например, оформлением таможенных документов.

Еще одно решение — CrystalCore на базе FPGA Xilinx UltraScale Plus — предлагают инженеры белорусской компании AETTECH. Оборудование представляет собой ячейку с иммерсионной жидкостью, в которую погружены от трех до девяти чипов FPGA и прочие электронные компоненты, которые обслуживают работу этих чипов.

Логическая таблица.

Роль основного логического элемента в ПЛИС играет логическая таблица (ЛТ) или look-up table (LUT), представляющая собой однобитное ОЗУ на 16 ячеек. В ЛТ по адресу G3,G2,G1,G0 записана единица, если код адреса представляет собой конституенту единицы заданной четырехвходовой логической функции. Например, если по адресу 1,1,1,1 записана единица, а по остальным адресам — ноль, то ЛТ реализует четырехвходовую функцию И. На рис. показан пример кодирования функции Исключающее ИЛИ на четыре входа.

Триггеры ЛТ входят в состав программирующего сдвигового регистра и их начальное состояние заполняется в период конфигурирования ПЛИС.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]