FPGA (Field Programmable Gate Array)

Bei FPGAs handelt es sich um wieder-programmierbare Logik-Chips. Sie verfügen über vorgefertigte Logikblöcke (auch als Logikgatter bezeichnet), die neu konfiguriert werden können. Somit lassen sich FPGAs nachträglich mit Hardwarefunktionen oder Schnittstellen ausstatten, ohne dass zusätzliche Chips oder Leitungen notwendig wären. Das macht FPGAs für die Prototypen-Entwicklung, für schnelle Daten- und Signalverarbeitung  oder als flexible Alternative zu applikationsspezifischen ASICs attraktiv. Die Programmierung von FPGAs erfolgt über Register Transfer Languages (RTL) wie VHDL oder Verilog. Es existieren allerdings auch zahlreiche Designtools, die eine Programmierung mit Sprachen wie C++ ermöglichen. FPGA-Hersteller wie Xilinx oder Intel PSG (ehemals Altera) bieten mit Vivado oder Quartus Prime Designtools für ihre hauseigenen Bausteine an. Auch nicht-bausteingebundene Entwicklungstools von Drittherstellern wie Mathworks oder Synopsis haben sich bewährt.

Fachwissen zu FPGAs

Umstieg von (C)PLDs auf FPGAs – Migration programmierbarer Logik

Umstieg von (C)PLDs auf FPGAs – Migration programmierbarer Logik

Immer mehr Hersteller programmierbarer Logikbausteine kündigen die Produktion von PLD-Bausteinen ab. Wer diese Bausteine noch in seinen Lösungen einsetzt, sollte auf die komplexeren FPGAs umsteigen. Was muss man dabei beachten? lesen

FIFOs mit asynchronen Eingangs- und Ausgangs-Taktraten

FIFOs mit asynchronen Eingangs- und Ausgangs-Taktraten

Kerne mit unterschiedlichen Taktfrequenzen in einem FPGA oder ASIC können Probleme erzeugen, die das ganze Design in Mitleidenschaft ziehen. Dieser Artikel zeigt hierfür praktische Lösungsansätze auf. lesen

FPGAs in Anwendungen mit hoher IT-Sicherheit

FPGAs in Anwendungen mit hoher IT-Sicherheit

FPGAs bieten ein hohes Maß an Security, doch Power Analysis und ungeschicktes Layout machen diese Bausteine angreifbar. Warum ist DPA-Schutz wichtig, und wie erreicht man einen sicheren Design Flow? lesen

Laden Sie Ihren FPGA- Wissensspeicher auf

Laden Sie Ihren FPGA- Wissensspeicher auf

Die FPGA-Seminare der ptek-Akademie reichen von den Basics und der grundsätzlichen Herangehensweise bis hin zur konkreten Umsetzung von FPGA-Applikationen in der Praxis: www.ptek-akademie.de. lesen

Brainwave: Microsofts KI-Projekt

Brainwave: Microsofts KI-Projekt

Mit Projekt Brainwave bietet Microsoft eine FPGA-basierte Echtzeit-KI-Plattform in der Azure Cloud, mittels der Berechnungen mit möglichst geringer Latenzzeit durchführbar sein sollen. Was war ausschlaggebend für die Hardware-Wahl, und welche KI-Strategie verfolgt Microsoft? Ein Interview mit Doug Burger, Entwickler im Brainwave-Team. lesen

„Kunden können uns trauen, weil unsere KI-Hardware schon in Endgeräten ist“

„Kunden können uns trauen, weil unsere KI-Hardware schon in Endgeräten ist“

Wenn KI-Algorithmen in Mobilgeräten auf den Massenmarkt eingesetzt werden sollen, steht auf diesen Anwendungen kein eigenes leistungsstarkes Rechenzentrum für KI-Algorithmen zur Verfügung. Was dann? Ein Gespräch mit Deepak Boppana von Lattice Semiconductor zum Thema KI-Hardware am Netzwerkrand. lesen

Modellbasierter Workflow für Motorregelungen auf System-on-Chip FPGAs

Modellbasierter Workflow für Motorregelungen auf System-on-Chip FPGAs

Modellbasierte Ansätze haben sich zur Entwicklung und Verifikation von Regelalgorithmen bewährt. Doch eignet sich ein solcher Workflow nicht nur zur Simulation. Mit der richtigen Methode lässt sich direkt aus dem Workflow nutzbarer Code generieren, der automatisch auf programmierbaren SoC-FPGAs als laufendes System genutzt werden kann. lesen

Welche Hardware eignet sich besser zur KI-Beschleunigung?

Welche Hardware eignet sich besser zur KI-Beschleunigung?

Moderne Hardwarebeschleuniger haben den praktikablen Einsatz von Künstlicher Intelligenz in IT und Industrie in greifbare Nähe gerückt. Doch welche Technologie eignet sich hierfür besser: GPUs, DSPs, programmierbare FPGAs oder eigene, dedizierte Prozessoren? ELEKTRONIKPRAXIS hat Hardwarehersteller und Embedded-Experten zu diesem Thema befragt. lesen

Standardisierung für VHDL-Testbench-Architekturen

Standardisierung für VHDL-Testbench-Architekturen

Die Architektur eines FPGA-Designs spielt eine entscheidende Rolle hinsichtlich Qualität und Entwicklungszeit von FPGAs. Dasselbe gilt für Testbenches, die jedoch meist alles andere als strukturiert sind. Die Open-Source-Methodik UVVM (Universal VHDL Verification Methodology) soll dies ändern. lesen

Mehr Security beim Einsatz von Mid-Range-FPGAs

Mehr Security beim Einsatz von Mid-Range-FPGAs

Für beste Datensicherheit in Embedded Systemen muss Security software- wie auch hardwareseitig implementiert sein. Ein neuer Ansatz für Mittelklasse-FPGAs verspricht hohe Effizienz bei geringem Aufwand. lesen

Wie nutzt man programmierbare Logik bei der Entwicklung von Applikations-Software?

Wie nutzt man programmierbare Logik bei der Entwicklung von Applikations-Software?

Der Einsatz von FPGAs und programmierbarer SoCs bietet großes Potential, um die Leistung darauf basierender Anwendungs-Software signifikant zu beschleunigen. Es kommt nur auf den Einsatz der richtigen Toolchains und Bibliotheken an. lesen

AXI4-Registerbänke nie wieder von Hand programmieren

AXI4-Registerbänke nie wieder von Hand programmieren

Fast jedes modernes FPGA-Design hat sie: Hardware/Software-Schnittstellen in Form von AXI4-Registerbänken. Diese von Hand anzulegen ist meist sehr aufwändig, doch der web-basierte Codegenerator airhdl bietet eine grafische Eingabe und automatische Register-Generierung. lesen

Direkte Integration von FPGA-Strukturen in CPU-Architekturen

Direkte Integration von FPGA-Strukturen in CPU-Architekturen

In der Vergangenheit schreckten Systementwickler noch vor dem Einsatz von FPGAs eher zurück: Die Komplexität, der Stromverbrauch und der zusätzliche Platzbedarf sprach bisweilen gegen die zusätzlichen Bauteile. Inzwischen lassen sich FPGAs allerdings auch von Beginn an als eigenes Element ins Chipdesign einer CPU integrieren. lesen

Maschinelles Lernen mit FPGAs

Maschinelles Lernen mit FPGAs

Das Interesse am maschinellen Lernen wächst derzeit rasant. Obwohl in den vergangenen Jahren einige sehr erfolgreiche Ansätze entstanden sind, besteht noch viel Raum für Neuerungen. FPGAs bieten Entwicklern hier die Vorteile einer dedizierten Hardware und bieten einen flexiblen Weg hin zu effizienten systemischen Implementierungen lesen

Embedded Systeme über das SoC hinaus

FPGA-Kongress 2017

Embedded Systeme über das SoC hinaus

Zum zweiten Mal richteten Elektronikpraxis und das FPGA-Trainingscenter PLC2 gemeinsam im Juli 2017 den FPGA-Kongress aus. Mit 266 Teilnehmern und 26 Ausstellern in München zeichnet sich das Event zunehmend als eine internationale Leitveranstaltung der FPGA- und SoC-Branche aus. lesen

Direkt am Puls der FPGA- und SoC-Entwicklung

3-tägiger Top-Kongress

Direkt am Puls der FPGA- und SoC-Entwicklung

FPGAs und SoCs haben Einzug in verschiedenste Industriebereiche erhalten. Und der FPGA-Kongress 2017 (11. - 13. Juli in München) erlaubt Entwicklern, besseren Zugang zu den Bausteinen selbst zu gewinnen. lesen

Eine mögliche Standardschnittstelle für Embedded Vision

Softwareseitige Komponenten-Harmonisierung

Eine mögliche Standardschnittstelle für Embedded Vision

Eingebettete Bildverarbeitungssysteme benötigen klare Kommunikationsstandards für Hardware, Software und die Anbindung an weiterverarbeitende Systeme in der Produktion und Automation. Mit der Entwicklung dieser Standards und geeigneter Schnittstellen beschäftigt sich die Embedded Vision Study Group (EVSG) in drei Arbeitsgruppen. lesen

Custom vs. Off the Shelf – Auswahlkriterien bei der Wahl des FPGA-Systems

Custom vs. Off the Shelf – Auswahlkriterien bei der Wahl des FPGA-Systems

Speziell im Bereich FPGA-basiertes ASIC-Prototyping sind OTS-Lösungen (Of-The-Shelf-Lösungen) sehr verbreitet. Dennoch wird selbst in diesem Markt mehr als die Hälfte des Marktvolumens durch eigene, z.T. selbst entwickelte, FPGA-Systeme/-Boards abgedeckt. Ob nun in diesem Sektor, oder in der Forschung oder in der Medizintechnik: Wann rechnet es sich, zu einer eigens angepassten Lösung zu greifen? lesen

Ein Plädoyer für die Verwendung von VHDL-2008

Hardware-Entwicklung

Ein Plädoyer für die Verwendung von VHDL-2008

Viele Entwickler setzen – teils aufgrund veralteter Tools, teils aus reiner Gewohnheit – noch auf den früheren VHDL-2002-Standard. Dabei hält VHDL-2008 zahlreiche Erleichterungen und Verbesserungen bereit. lesen

Warum sich MCU-Anwender mehr für FPGAs interessieren sollten

Bausteinwahl

Warum sich MCU-Anwender mehr für FPGAs interessieren sollten

Mikrocontroller sind preisgünstig, klein und verbrauchen wenig Energie. Doch eine neue Generation von FPGAs erfüllt die knappen Energieanforderungen von Mobil- und Batteriegeräten besser als je zuvor. lesen

Karriere

Dr. Johannes Heidenhain GmbH

Ingenieur Maschinenbau (m/w) - Entwicklung und mechanische Konstruktion - Elektromotoren - Chance für Absolvent oder Profi

Entwicklung und mechanische Konstruktion von Synchron- und Asynchronmotoren, die als Antriebe vor allem in Werkzeugmaschinen zum Einsatz kommen. ...

kabeltronik Arthur Volland GmbH

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TRILUX GmbH & Co. KG

Produktmanager (w/m) Live Link Lichtmanagement-Systeme Outdoor

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Schurter AG

Gerätestecker

Kombielem. ohne Netzfilter, Gerätestecker/-Dosen, Kabelstecker, Verteilleisten, Kabelverb., ...

Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG

Motoren mit integriertem Speed Controller

Die Antriebe mit integriertem Speed Controller verbinden die Vorteile bürstenloser DC-Motoren und der darin enthaltenen elektronischen Ansteuerung.

TRACO ELECTRONIC GMBH

DC/DC Wandler

Standard 1-300 Watt DC/DC Wandler für Oberflächen- Durchsteck- oder Schraubmontage.

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SAB Bröckskes GmbH & Co KG

Medizinkabel Kabel für medizinische Geräte

Medizinkabel - SAB Bröckskes bietet zahlreiche Kabel und Leitungen speziell für die Medizintechnik an. ...

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TRILUX GmbH & Co. KG

Seminare, Webinare und Lehrgänge von TRILUX

Alle Seminare, Webinare und Lehrgänge von TRILUX auf einen Blick...

kabeltronik® - Arthur Volland GmbH

Messen

Messen bieten uns eine Plattform im Dialog mit unseren Kunden zu bleiben, Produktneuheiten vorzustellen und Markttrends aufzuspüren. ...

Firmen stellen vor: News

Syslogic GmbH

Embedded Systeme für Cleantech-Anwendungen (WEA/PVA) und E-Mobility

Box-PCs für Windenergieanlagen (WEA) und Photovoltaikanlagen (PVA) Die Steuerungsrechner in Windenergie- und Photovoltaikanlagen werden oft ohne weiteren Schutz draußen montiert. ...

Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG

Leistung in neuen Dimensionen

Leistung in neuen Dimensionen Visionäre Konstruktionen findet man heute nicht in Hollywood, ...