Produktmanagement im Technologiesektor – Tipps zu den Themen Produktmanagement und Innovation. Von Andreas Rudolph
Auf der embedded world in Nürnberg habe ich mir die ARM Designstart™ Lösung für FPGAs näher angeschaut.
FPGAs sind Chips, die man hardwarenah programmieren kann. d.h statt eines sequentiellen Programmes, daß auf einer üblichen Computer-CPU ausgeführt wird, programmiert man hier die Hardware des Chips so, daß sie an die auszuführende Aufgabe angepaßt sind.
FPGAs arbeiten deshalb latenzfrei(er) und äußert effizient, und sind bei Anwendungen wo es auf große Bandbreite ankommt, der CPU (oder auch den GPUs) überlegen (z.B. Videobearbeitung). Custom Chips treiben die Idee weiter. Diese sind vollständig an die proprietäre Aufgabenstellung angepaßte, eigene Chips.
Viele mobile Lösungen verwenden Steuerplatinen auf Basis des ARM Cortex. Designstart™ ist eine Lösung, die beide Welten verbindet, und die vor allen Dingen relativ risikofrei beginnen kann, entweder eigene Chips zu entwerfen, oder FPGA Designs zu entwickeln.
Jedoch sind ARM Chips auf FPGAs nicht neu. Der unten angefügte Artikel aus der Elektor „Xilinx FPGAs erhalten Cortex-M-MCUs“ hebt die eigentliche Neuigkeit noch einmal hervor:
„Das Neue ist, dass ARM DesignStart FPGA die Cortex-M-CPUs in die konfigurierbare FPGA einbindet, so dass ARM-CPUs nun für alle Xilinx FPGAs verfügbar sind. Die Nachricht vom DesignStart Update erschien montags, am ersten Tag des Xilinx Developer Forum (XDF) in San Jose, USA.“
Der Entwurf von FPGA Anwendungen ist eine Wissenschaft für sich, und es kommt hinzu, daß die Hardwareentwicklung für Leute nicht einfach zu erlernen ist, die aus der Softwareentwicklung kommen.
Darüberhinaus ist die Hardware/ Software, die man für die Entwicklung benötigt, nicht preiswert. Daher wäre es hilfreich, in softwareüblichen Sprachen entwickeln zu können ohne diese Umgebung verlassen zu müssen. Dies ist über Designstart™ möglich.
Eingebettete Systeme, wie man sie z.B. im IoT Umfeld benutzt, werden für allerlei Automatisierungsaufgaben eingesetzt. Viele Anwendungen sind prädestiniert für die erwähnten Endwicklungsmethoden und die eigens entwickelten oder programmierten Chips/ FPGAs, die so entstehen.
Es gibt unter DesignStart™ grundsätzlich die Richtung „Custom SOC“ oder es gibt die Richtung „FPGA-Entwicklung“. Für die Entwicklung FPGA-basierter Systeme ist die Designstart™ Initiative von ARM mit diversen Herstellern von FPGA Chips von Interesse, die in dem Programm Designstart™ FPGA zusammengefaßt ist.
Es gibt mehrere Pakete (siehe de weiter unten aufgeführte Links), von denen viele kostenfrei sind, oder lediglich eine erfolgsbasierte Zahlung erfordern. Je nach Paket benötigt zum Entwickeln nur noch Hardware, bzw Erweiterungskarten, die unter 500.- Euro kosten, um loslegen zu können.
Speziell die Designstart™ FPGA Variante ist auch für Maker interessant, da sie Diligent’s Arty Boards verwendet, und man lediglich eine ARM-spezifsche Erweiterungsskarte benötigen, die bei Bedarf Debuggingfunktionen bietet.
Je nach Model reicht es, wenn man sich registiert und dann kann man eine FPGA Anwendung, bzw seinen Chip so entwickeln, daß er der jeweiligen Aufgabenstellung angepaßt ist. Anschliessend exportiert diese Lösung in die Entwicklungsumgebung, die üblicherweise im Bereich der ARM Entwicklung eingesetzt wird (z.B. ARM Keil, die IAR Embedded Workbench oder Vivado von Xilinx), von wo man die (FPGA- basierte) Anwendung weiter ausbaut.
Exemplarisch für Designstart™ FPGA ist der Workflow wie folgt:
Über die unten angegebene Website finden Sie übersichtliche Videos, die jeden dieser Schritte näher erläutern.
Um die entwickelte FPGA-Lösung auf einem ARM Prozessor verwenden zu können ist derzeit ein Arm Keil MDK notwendig. Über das Designstart™ FPGA erhält man eine 90 Tages Testlizenz.
Wie man mir am Stand sagte soll jedoch ab dem Sommer 2019 auch der Xilinx SDK unterstützt werden.
Das Original dieses Artikels ist auf →Der Produktmanager erschienen (©Andreas Rudolph). Folgeartikel zum Thema gibt es über die (→Mailingliste), oder indem Sie →mir auf Twitter folgen.
Quelle für das Artikelfoto: NuernbergMesse/Frank Boxler
Nutzung entsprechend der Regelungen für Pressearbeit zur Messe.
In der Online Version des Artikels finden Sie hier die versprochenen weiterführenden Links:
Ich arbeite seit vielen Jahren in der Softwareentwicklung für Unternehmensanwendungen bei der SAP SE. Dieser Blog ist privat, und die Meinungen sind meine eigenen. Sie sind hier richtig, wenn sie sich für Praxiserfahrungen im Produktmanagement für Investitionsgüter interessieren.
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