Программирование ПЛИС и FPGA-дизайн

Мы разрабатываем программное обеспечение для микросхем на программируемой логике (FPGA и MPSoC/RFSoC), проектируем и интегрируем IP-ядра, контроллеры интерфейсов, алгоритмы обработки данных, процессорные ядра и специализированные коммуникационные модули.

Инженеры Promwad предлагают заказчику оптимальный выбор FPGA/MPSoC/RFSoC для реализации проекта с использованием программируемой логики, исходя из бюджета и сложности разработки, требований к производительности и потребляемой мощности.

• Подготовка спецификации на основе функциональных требований.
• Определение архитектуры и разбиение на отдельные IP-ядра, выбор IP-ядер.
• Моделирование на всех уровнях проекта: от системного до посттопологического моделирования отдельных блоков.
• Разработка RTL-описаний на языках VHDL/Verilog.
• Разработка блоков ЦОС (цифровой обработки сигналов) в Matlab Simulink.
• Разработка блоков в средствах высокоуровневого проектирования (HLS — High Level Synthesis).
• Логический и физический синтез.
• Верификация топологии.
• Выполнение требований тестирования на всех этапах проектирования (DFT — design for manufacturing).
• Адаптация проекта и отдельных IP-ядер на различные семейства ПЛИС.

Интеграция цифровых и управляющих элементов на одном кристалле, включая управляющий RISC-процессор, DSP, аппаратные блоки обработки сигналов, периферийные устройства, память и интерфейс с памятью.

Аппаратный FPGA-ускоритель в форм-факторе карты PCI-e эффективно решает задачи в области искусственного интеллекта (ИИ), обработки и кодирования видеопотоков, анализа магистрального сетевого трафика, моделирования физических процессов, исследований генома и ДНК. Плата FPGA-ускорителя разработана на чипах Xilinx UltraScale+ и Xilinx Zynq Ultrascale+, поддерживает до 32 ГБ внешней памяти и 4 сетевых портов 100 GE.

• Выбор оптимальной архитектуры MPSoC с использованием аппаратного процессорного ядра ARM либо RISC-V.
• Интеграция программных процессорных ядер MicroBlaze, PicoBlaze, Nios, RISC-V от производителей кристаллов Xilinx, Intel/Altera, Microchip/Microsemi и построение на их базе системы на кристалле (SoC).
• Адаптация процессорных ядер под кристалл, организация подсистемы ядра: интерфейсы, системные шины, контроллеры памяти, устройства диагностики.
• Разбиение IP-блоков на аппаратную (HW) и программную (SW) составляющие.
• Выбор базовой операционной системы (реального или не реального времени), применение готовых библиотек и программ, организация взаимодействия с периферией и ядром, написание программного кода.

• Разработка и интеграция контроллеров интерфейсов, периферийных модулей, системных шин.
• Реализация интерфейсных модулей:
  • высокоскоростных интерфейсов динамической памяти DDR/QDR;
  • контроллеров энергонезависимой памяти NOR/NAND FLASH, CF/SD/MMC;
  • низкоскоростных контроллеров интерфейсов UART, I2C, SPI, CAN, RS485/RS422;
  • высокоскоростных контроллеров шины PCIe;
  • графических интерфейсов CSI, HDMI, DVI;
  • высокоскоростных блоков JESD204 доступа к ЦАП/АЦП (цифро-аналоговому и аналого-цифровому преобразователям).

• Применение Matlab и Simulink для моделирования и синтеза блоков ЦОС (цифровой обработки сигналов).
• Алгоритмы цифровой обработки сигналов: цифровые фильтры FIR и IIR, быстрые преобразования FFT, модуляторы/демодуляторы.
• Специализированные модули: DSP-умножители, кодеры/декодеры, арифметико-логические устройства (АЛУ) для операций с плавающей запятой.
• Реализация алгоритмов видеообработки: фильтрация, кадр в кадре, изменение размера (zoom), стабилизация изображения, выделение части изображения.