Sistemas Assimétricos
com ARM + FPGA
André Márcio de Lima Curvello
contato@andrecurvello.com.br
Sobre mim
André Márcio de Lima Curvello
» Engenheiro de Computação – USP São Carlos
» MBA em Gestão de TI - UNIFRAN
» Mestrado em Processamento de Sinais e Instrumentação –
USP São Carlos
» Articulista do Portal Embarcados e FilipeFlop
» Analista de Tecnologia – Padtec S/A
» Professor na Pós-Graduação em Sistemas Embarcados –
UNISAL São José - Campinas
“Quando algo é importante o
suficiente, você faz isso mesmo se as
chances não estão a seu favor.”
Elon Musk
https://startupi.com.br/2016/10/startups-de-hardware-sao-a-chave-para-a-proxima-
revolucao-digital/
1.
Dividir para conquistar
Com o melhor de dois grandes mundos
FPGA
» Bom e velho hardware reconfigurável
» Você pode fazer de tudo!
» DSP, CPU, enfim... Lógica Digital!
ARM
» Execução de Sistema Operacional (Ex: Linux)
» Unidade já integrada com:
» GPU
» Ethernet
» GPIOs, I2C, SPI, CAN, UART, Etc.
O casamentoE como fica a união?
FPGA SoC – Antes e Depois
FPGA SoC – Antes e Depois
FPGA SoC – 2 em 1 “virtual”
FPGA SoC
FPGA SoC – Sistema Simétrico/Assimétrico!
» ARM – Ecossistema maduro para operação / CPU
» Reduz tempo e custo de implementações
» Reduz recursos de FPGA para integração
⋄ PCIe ocupa 20K elementos lógicos.
» Permite usar recursos da FPGA para outras funções
⋄ DSP
⋄ OpenCL
Single... Simétrico,
Assimétrico, como
assim?
Assimétrico
Trabalhos independentes
Simétricos
Trabalhos interdependentes
Um núcleo
Uma pessoa para todo o trabalho!
Fonte: http://rtcmagazine.com/
Sistemas Híbridos? Assimétricos?
» HPS – Hard Processor System – 2x Cores (média)
» FPGA – Field Programmable Gate Array
⋄ HPS + FPGA  AXI
⋄ AXI – Advanced eXtensible Interface
FPGA SoC – Sistema Simétrico/Assimétrico!
Altera
FPGA SoC - Altera
Componentes Necessários - HPS
SoC EDS
⋄ Bibliotecas! ToolchainApp
Poky Linux
Componentes Necessários - FPGA
Qsys QuartusLógica
Linux Device Tree  Linux + IP/FPGA
Controle da FPGA pelo HPS
Poder de 2 em 1!
Hora da
Demonstração
DE0-Nano-SoC
DE0-Nano-SoC System Builder
Qsys Configuration
Qsys Configuration - AXI
Qsys Configuration - PIO
Qsys Configuration - PIO
Qsys Configuration – AXI link PIO
Qsys Configuration – HDL Gen.
Mapeamento de Sinal HDL
Compilação / Síntese
Gravação da FPGA - SOF
Informações Qsys  C Header
HPS – Mapeamento de Memória
HPS – Rotina principal do App
Makefile – HPS – Programa C
Compilação – HPS - Programa C
DE10-Nano
Kit
Sucessora da DE0-Nano-SoC
Diff
+HDMI
Avnet
Minized
» Zynq 7Z007S
development board
» Voltada a IoT!
DE10
Standard
Primeiro lote piloto de 50
unidades
Em breve review e blinks
no Embarcados.com.br!
Já pensou em “atualizar” seu processador?
» FPGA SoC
⋄ É uma tendência que veio pra ficar!
⋄ Vale a pena aprender e usar
⋄ Desenvolvimento de tecnologia de ponta
⋄ Deep Learning
⋄ Visão Computacional
⋄ Veículos Autônomos
⋄ Bitcoin ☺
⋄ Etc!
Considerações
FPGA e o Brasil
Você
Obrigado!
Perguntas?
😉
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Fonte: https://yourstory.com

TDC2017 - Sistemas Assimétricos com ARM e FPGA