انجام پروژه های FPGA توسط مهندسین مجرب

اما در FPGA (بسته به برنامه ای که نوشته میشود) میتواند در هر کلاک بیش از یک دستور را انجام دهد. یا به عنوان مثال در cpu ها داده ها به صورت استاندارد محاسبه میشوند مانند 8 بیت، 32بیت، 64 بیت، اما عرض بیت در FPGA میتوان بسته به خواست کارفرما به هر تعدادی باشد.

مثال بهینه سازی در گروه مهندسی آریادنا

در یکی از موارد انجام پروژه FPGA داده های گرفته شده از ADC، 24 بیت بود و تعداد 205 سنسور به صورت همزمان در حال داده برداری بودند. این مسئله قابل اجرا نیست مگر با بهینه سازی در طراحی سخت افزار FPGA. در اینجا اگر با استاندارد 32 بیت کار کنیم چه اتفاقی می افتد؟

احتمالا میدانید که یک داده 25 بیت دو برابر حجم بیشتری دارد، تا یک داده 24 بیت. به همین ترتیب، داده 26 بیت 4 برابر بزرگتر از 24 بیت است و بالاخره یک داده 32 بیت 256 برابر بزرگتر از یک داده 24 بیت است. درواقع ما 255 واحد از سخت افزار را به هدر داده ایم تا از یک واحد باقی مانده آن استفاده کنیم! مشکلی که در cpu وجود دارد اما در انجام پروژه های FPGA به خوبی رعایت میشود.

توان مصرفی

شاید شنیده باشید که در ماینرهای ارز دیجیتال از FPGA یا ASIC استفاده میکنند. دلیل آن پس از بهینه سازی سخت افزار، میتواند توان پایین مصرفی پردازنده باشد. این مسئله مخصوصا در پروژه هایی که نیاز به توان بالا دارد بیشتر اهمیت پیدا میکند.

زمان انجام پروژه های FPGA

شاید سوالی که برای شما پیش بیاید این باشد که انجام پروژه FPGA مورد نظر شما چقدر زمان خواهد برد. این سوال پس از مشورت با همکاران ما در گروه مهندسی آریادنا، پاسخ داده خواهد شد. زمان تکمیل پروژه بر اساس میزان زمانی که در قسمت طراحی برد، خرید قطعات، برنامه نویسی، رابط کاربری(GUI) صرف میشود میتواند متفاوت باشد.

کاربرد FPGA

FPGA یک پردازنده است که میتواند بسته به خواست برنامه نویس، سخت افزار خود را تغییر داده و به بهینه ترین حالت ممکن برنامه نویسی شود. به همین خاطر در هر صنعتی که نیاز به پردازش موازی(حجم بالای پردازش به صورت همزمان)، بهینه سازی سخت افزار، کاهش توان مصرفی، استفاده از پروتوکل های ارتباطی خاص و …. باشد FPGA مورد استفاده قرار میگیرد.

مزایای انجام پروژه با FPGA

• پردازش بلادرنگ

یکی از مزیت هایی که انجام پروژه با FPGA به ما می دهد، این است که میتوان پردازش ها را در زمان واقعی(real time) انجام داد. به عنوان مثال دو ارتباط را در نظر بگیرید یکی ارسال پیامک، دیگری تماس و گفتگوی تلفنی.

در ارسال پیامک، تاخیر تا چند دقیقه هم مجاز است اما آیا تاخیر در صدای مخاطبی که با او در حال مکالمه تلفنی هستیم هم مجاز است؟ بله، حتی چند ثانیه تاخیر نیز در این مورد یک اشکال بزرگ است و ممکن است شما تصور کنید که تماس شما قطع شده است.

• کوچک شدن مدارات

یکی دیگر از مزیت های انجام پروژه با FPGA کوچک شدن مدارات است. مثلا فرض کنید بخواهید یک قطعه دیجیتال را با پردازنده ARM شبیه سازی کنید پس از پیاده سازی به این نتیجه خواهید رسید که این پردازنده خیلی کندتر از قطعه عمل میکند و به شبیه سازی به واقعیت قطعه مورد نظر نزدیک نیست.

پس همانطور که گفته شد، FPGA با تغییر سخت افزار خود میتواند قطعات دیجیتال دیگر را تا حد زیادی شبیه سازی کند بدون آنکه تاخیری در پاسخ گویی مدار ایجاد کند. به همین دلیل است که انجام پروژه با FPGA میتواند تعداد قطعات مدار، در نتیجه اندازه مدار را کوچک کند.

• به روز رسانی راحت

فرض کنید انجام پروژه با FPGA به یک محصول منجر شده است که به دست مشتری رسیده است. اکنون به دلیل سازگاری بهتر، سرعت بالاتر، رابط کاربری بالاتر و … ورژن جدیدی از سیستم طراحی شده است.

این به روز رسانی میتواند به راحتی بر روی سیستم برنامه ریزی شده و نیاز به هیچ گونه نصب نرم افزار، درایور، سیستم عامل و … جدیدی ندارد.

• پیاده سازی هر نوع مدار دیجیتال

در انجام پروژه fpga یکی از مزیت های مهمی که وجود دارد استقلال از آیسی های دیجیتال دیگر است. به عبارتی هر نوع مدار دیجیتالی در این پردازنده قابل پیاده سازی است. با افزودن بخش های آنالوگ مانند adc و dac قسمت آنالوگ مدار نیز تکمیل میگردد.

باید به این نکته توجه شود که سرعت fpga از دیگر پردازند ها مانند arm و pic بالاتر است، پس به طور کلی سرعت نهایی مدارات پیاده سازی شده با fpga بیشتر از دیگر پردازنده ها، همراه با آیسی های دیجیتال خواهد بود. همچنین ممکن است قیمت نهایی نیز کمتر باشد.

• قابلیت اطمینان بالا

یکی دیگر از ویژگی های مهم در انجام پروژه fpga قابلیت اطمینان بالای این پردازنده است که در طولانی مدت عملکرد ثابتی خواهد داشت و دچار افت عملکرد نخواهد شد. بدین منظور مخصوصا در پروژه هایی که نیاز به حافظه های بلادرنگ است میتوان از این پردازنده بهره برد.

استفاده از FPGA در کابردهای خاص

شاید شنیده باشید که زمانی که زمانی که پردازش به بن بست میخورد، طراحان سیستم به فکر پردازش و انجام پروژه با FPGA بیافتند. بله FPGA پردازنده ای است که برنامه نویسی با آن سخت تر از دیگر پردازنده ها است اما به همان اندازه خاص و غیر قابل جایگزین است.

مخصوصا در مواردی که تعداد گیرنده ها زیاد باشد یا نیاز به پردازش در زمان واقعی (real time) باشد انتخاب FPGA به عنوان پردازنده میتواند انتخاب به جایی باشد. همچنین اگر نیاز به پیاده سازی پروتوکل های خاص باشد میتوان از این پردازنده بهره برد.

راه های ثبت سفارش

برای ثبت سفارش انجام پروژه با FPGA در آریادنا روش های مختلفی وجود دارد:

۱- واتس اپ: اولین و آسان ترین راه کلیک روی آیکون واتساپ در گوشه (پایین سمت چپ) همین صفحه است که میتوانید مستقیما به ما پیام دهید.

۲- فرم ثبت سفارش: دومین راه، تکمیل فرم ثبت سفارش در پایین همین صفحه است.

3- اینستاگرام: میتوانید صفحه آریادنا را در اینستاگرام دنبال کرده و جهت ثبت سفارش دایرکت پیام دهید. آیدی اینستاگرام: ariadna.sanat

4- ایمیل: میتوانید به ما جهت ثبت سفارش، ایمیل بزنید. آدرس ایمیل: info@ariadna.ir

۵- تلگرام: تلگرام یکی دیگر از راه های ثبت سفارش است که آیکون آن در وبسایت مشاهده میشود.

زمان و کیفیت

ما در آریادنا به در خواست انجام پروژه ها در اسرع وقت پاسخ میدهیم و زمان انجام پروژه طبق خواسته ی کارفرما تنظیم میگردد. سعی ما بر آنست که پروژه با کیفیت مطلوب و بالاترین سرعت ممکن به دست مشتری برسد. هدف ما کیفیت و جلب رضایت مشتری است.