ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT

IN FOCUS

IoT-piireillä päästöt kuriin

IoT-teknologia on nousemassa keskeiseksi työkaluksi kestävän kehityksen ratkaisuissa. Vaikka laitteiden valmistus ja käyttöönotto vaativat energiaa, pitkän aikavälin säästöt ylittävät kulut moninkertaisesti. Tuoreiden analyysien mukaan IoT voi säästää jopa kahdeksankertaisesti sen energiamäärän, jonka se itse kuluttaa elinkaarensa aikana.

Lue lisää...

ETNtv

 
ECF25 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan
  • Aku Wilenius, CN Rood
  • Tiitus Aho, Tria Technologies
  • Joe Hill, Digi International
  • Timo Poikonen, congatec
  • ECF25 panel
ECF24 videos
  • Timo Poikonen, congatec
  • Petri Sutela, Testhouse Nordic
  • Tomi Engdahl, CVG Convergens
  • Henrik Petersen, Adlink Technology
  • Dan Still , CSC
  • Aleksi Kallio, CSC
  • Antti Tolvanen, Etteplan
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

logotypen

TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Share on Facebook Share on Twitter Share on LinkedIn

Sulautettua kehitystä nopeammin

Tietoja
Julkaistu: 26.04.2017
Luotu: 26.04.2017
Viimeksi päivitetty: 26.04.2017
  • Suunnittelu & ohjelmointi

Sulautettuja järjestelmiä on kehitetty vuosikymmeniä. Hiljattain esineiden internet eli IoT, joka kattaa useimmat sovellusalueet, on saanut aikaan kehitysvuon ja tekniikoiden renessanssin, joka pyrkii tuomaan järjestelmät markkinoille nopeammin. Nopeuden lisäksi vanhojen moottoreiden eli suorituskyvyn, tehonkulutuksen ja kustannusten rinnalle on IoT-aikana tullut turvallisuus, liitettävyys ja päivitettävyys kentällä.

Cadence Design Systemsin System and Verification -ryhmän tuotteiden hallinnasta vastaava johtaja Frank Schirrmeister on kirjoittanut artikkelin, jossa lääkkeeksi näihin vaatimuksiin esitetään integroitua verifioinnin, emuloinnin ja FPGA-pohjaisen prototypoinnin alustaa.

Embedded System Development has been around for decades. Recently the Internet of Things (IoT), spanning across most application domains, has contributing to a renaissance of development flows and techniques to bring embedded systems to market fastest. Besides time to market, in the past considerations for performance, power and cost were key development drivers, in the age of IoT they are now joined by other priorities like security, connectivity and in-field upgradeability.

Integrated verification, smartly combining formal verification, simulation at the transaction and classic register transfer level (RTL), emulation and FPGA based prototyping has become a key requirements. Given the varying development needs for edge nodes, hubs, networks and servers, trying to meet varying priorities across multiple application domains, the vehicles for verification and software development need to be extremely flexible and require close interaction. Figure 1 shows the Cadence Verification Suite with its four corer engines formal, simulation, emulation and prototyping.

It is crucial for development teams to be able to efficiently move a design through the different engines, and to capitalize on the individual strength of the engines by optimally combining them. A verification fabric spans across the engines and provides a unified user experience for key tasks like verification management, debug and portable testing. In combination, engines and fabric are geared to optimize total throughput for designs, allowing fastest time to market and to allow metric driven design giving developers clear indication when they are ready to proceed and roll out their products.

The resulting software development and verification flows are optimized for specific application domains, for example adding specific capabilities around functional safety and ISO 26262 compliance for automotive, and are architected to be remotely accessible through cloud based design.

Figure 1 – The Cadence Verification Suite

Emulation and FPGA based prototyping have long been available to accelerate speeds, extending the range of verification into hardware/software verification, software development and system validation. In the era of IoT, embedded software development clearly has become the long pole in the tent, gating time to product delivery and with that time to revenue. While Emulation is based on its availability often used for lower level software development, it has always been somewhat speed limited. In contrast FPGA based prototyping generally achieves the appropriate performance that satisfies the needs of software developers. However, time to prototype, due to the largely manual optimizations required and the need to re-write the RTL to make it FPGA friendly, has traditionally been long, often taking months, depending on the size of the hardware portion of the embedded system.

Cadence Protium S1, together with the Cadence Palladium Z1 Enterprise Emulation Platform, directly addresses these challenges and revolutionizes bring-up time by an average of 80% from months to weeks or even days. It gives users the fastest path to prototype for software development, system validation and hardware regressions. Depending on the size of the hardware, Protium S1 comes in different configurations from Protium S1-G single FPGA boards for designs up to 25 million gates to Protium S1 multi chassis combinations of up to 6 boards that can prototype up to 600 million gates.

One key challenge for FPGA based prototyping of embedded systems is modeling of memories. ASIC memories are usually very different from the FPGA-internal memories as they typically more than 2 ports and have different WRITE_ENABLE characteristics. Therefore, to make this work in the FPGA environment, users need to add multiplexers to implement a multi-port behavior and WRITE_ENABLE circuitry to make sure that the write access occurs at the correct time and in sync with valid address and data. Modeling all design memories manually can be a long and cumbersome process. With Protium S1, memory modeling is done quickly and automatically, as shown in Figure 2. The clock generation logic is replicated in every FPGA, while the reset logic is implemented in one FPGA only, which in fact, can be any of the FPGAs. The reset logic is needed to synchronize the clocks across the multiple FPGAs.

Figure 2 – Memory Modeling in Protium S1

Another challenge for FPGA based prototyping is clock distribution across multiple FPGAs as well as clock synchronization. When a design is partitioned into multiple FPGAs, primary clocks required for the design have to be driven to the FPGAs. These clocks need to have tight phase relationship between the FPGAs. Designs typically have 10s of primary clocks with a wide range of frequency requirements. Having that many clock sources on the board and distributing them to all the FPGAs is not an efficient solution. To address that, the Protium S1 compile flow automates clocking and uses the built-in PLLs in the FPGAs to generate these clocks locally. This requires only one global clock to be routed to all the FPGAs. The PLLs can use this clock as the reference clock the clocks across FPGAs are synchronized with a common reset signal.

In addition, Protium S1 used automated cycle based clocking for the fully automated flow as shown in Figure 3. The compiler automatically generates a conceptual clock called FCLK to which all the clocks in the design are synchronized and all the nets in the design are updates once per FCLK cycle. Using this technology – similar to what is used on processor based emulation - a unlimited # of design clocks are supported, hold-time violations are completely avoided, FPGA-specific clock limitations are removed and FPGA timing closure and FPGA place and route time are improved.

Figure 3 – Clock Synchronization in Protium S1

But that’s not where performance stops. Protium S1 is scalable from 3MHz to 100MHz, from fully automatic to fully manual. Protium S1’s automated front-end allows further optimization of clocking, critical paths and memory ports. Together with higher effort place and route this extends the speed range easily to 10 MHz. To extend performance even further, the Protium S1 hardware can replace home grown FPGA systems easily and allows with manual optimization to get to 10’s of MHz performance.

For embedded software development, Protium S1 offers very specific, unique capabilities not found in any other FPGA based prototyping systems. Memory upload and download together with capabilities to freely start and stop the design, force and release signals enable advanced software debug. Protium S1 also has a transaction interface that allows host based software to be connected.

Figure 4 – Cadence FPGA Based Prototyping Portfolio

In addition to being equipped with a variety of on-board interfaces, the Protium S1 Platform is complemented by a comprehensive portfolio of daughter cards. The Protium S1 Platform is also fully compatible with Cadence’s family of SpeedBridge adapters, enabling a smooth transition from an emulation environment to a FPGA-based prototyping environment.

The resulting FPGA based prototyping portfolio is shown in Figure 4. As part of the industry leading Cadence Verification Suite, FPGA Based Prototyping for embedded systems has just become a lot easier with Protium S1.

MORE NEWS

Donut Labin kenno ei ole superkondensaattori

VTT on julkaissut kolmannen riippumattoman testiraportin Donut Labin kiintäen elektrolyytin V1-kennolle. Tällä kertaa tarkasteltiin kennon itsepurkautumista eli sitä, kuinka hyvin akku säilyttää varauksensa käyttämättömänä.

Piifotoniikka tulee datakeskuksiin - ST aloitti massatuotannon

STMicroelectronics on käynnistänyt piifotoniikkaan perustuvan PIC100-alustansa korkean volyymin tuotannon. Teknologia on suunnattu hyperluokan datakeskuksiin ja erityisesti tekoälyklustereiden optisiin yhteyksiin, joissa siirtonopeudet ovat jo nousseet 800 gigabittiin ja 1,6 terabittiin sekunnissa.

RECOM laajentaa moduuleista erillismuuntimiin

RECOM tunnetaan valmiista DC/DC-tehomoduuleista, mutta nyt yhtiö laajentaa strategiaansa erillisratkaisuihin. Uusi RVP6501-ohjainpiiri ja siihen sopivat SMD-muuntajat antavat suunnittelijoille mahdollisuuden rakentaa omat eristetyt DC/DC-muuntimensa.

Tämän takia flash ei voi kokonaan korvata RAM-muistia

Kioxia esitteli hiljattain ensimmäiset arviointinäytteet UFS 5.0 -yhteensopivasta flash-muististaan. Uusi standardi nostaa mobiililaitteiden massamuistin siirtonopeudet tasolle, joka alkaa lähestyä työmuistin kaistaa. Se on herättänyt kysymyksen, voisiko nopea flash joskus korvata RAM-muistin esimerkiksi älypuhelimissa. Lyhyt vastaus on: ei voi.

Ohjelmistoradio venyy nyt 20 gigahertsiin

Emerson on julkistanut uuden NI USRP X420 -ohjelmistoradion, joka on suunnattu erityisesti tutka-, satelliitti- ja 6G-järjestelmien tutkimukseen. Uutuuden merkittävin ominaisuus on jopa 20 gigahertsiin ulottuva taajuusalue, joka avaa kehittäjille pääsyn esimerkiksi FR3-taajuuksiin sekä X- ja Ku-alueille.

Alkuvuoden sää näkyy ikävänä yllätyksenä pörssisähkölaskuissa

Moni pörssisähköasiakas on alkuvuonna huomannut saman ilmiön: tammi–helmikuun sähkölasku on ollut selvästi korkeampi kuin viime vuonna samaan aikaan. Syynä ei ole yksittäinen markkinahäiriö vaan ennen kaikkea sää.

Kyberturvallisuuskeskus kehottaa jo varautumaan kvanttiuhkaan

Liikenne- ja viestintävirasto Traficomin Kyberturvallisuuskeskus kehottaa organisaatioita aloittamaan valmistautumisen kvanttitietokoneiden aiheuttamaan kryptografiauhkaan. Vaikka käytännössä nykyisten salausmenetelmien murtaminen kvanttitietokoneella on vielä tulevaisuutta, varautuminen on syytä aloittaa jo nyt.

HP:n tutkimus osoitti: tekoäly tekee kyberhyökkäämisestä helppoa

Tekoäly ei tee kyberhyökkäyksistä välttämättä kehittyneempiä, mutta se tekee niiden rakentamisesta huomattavasti helpompaa. Näin todetaan HP:n tuoreessa Threat Insights Report -raportissa, joka analysoi vuoden 2025 viimeisen neljänneksen haittaohjelmakampanjoita.

Huawei paransi urheilukellon paikannustarkkuutta 3D-antennilla

Huawei on tuonut uuteen Watch GT Runner 2 -urheilukelloonsa useita teknisiä parannuksia, joiden keskeinen tavoite on paikannustarkkuuden parantaminen juoksuharjoituksissa. Tärkein uudistus on kellon kehään integroitu 3D Floating -antenni, joka optimoi satelliittipaikannuksen säteilykuvion kellon rungon sisällä.

Nokia käyttää joka neljännen euronsa tutkimukseen

Nokia panostaa tutkimukseen poikkeuksellisen paljon. Yhtiön Yhdysvaltain arvopaperimarkkinavalvoja SEC:lle toimittaman Form 20-F 2025 -vuosiraportin mukaan tutkimus- ja kehitysmenot olivat viime vuonna 4,9 miljardia euroa, eli 24,4 prosenttia liikevaihdosta.

Ambiq tuo suuremmat AI-mallit paristokäyttöisiin laitteisiin

Ultravähävirtaisiin piireihin erikoistunut yhdysvaltalainen Ambiq on julkistanut uusia teknisiä yksityiskohtia tulevasta Atomiq-järjestelmäpiiristään, jonka tavoitteena on tuoda selvästi raskaampi tekoälylaskenta paristokäyttöisiin edge-laitteisiin. Piirin ensimmäisten näytteiden odotetaan valmistuvan lähivuosina, ja tuotannon on määrä alkaa vuonna 2027. Atomiq on suunniteltu erityisesti tilanteisiin, joissa tekoälyä ajetaan jatkuvasti suoraan laitteessa – esimerkiksi kameroissa, puettavissa laitteissa ja teollisissa sensoreissa.

Suomalaiset käyttävät tekoälyä muita pohjoismaalaisia vähemmän

Suomalaiset suhtautuvat tekoälyn käyttöön muita pohjoismaalaisia varovaisemmin. Samsungin teettämän kyselyn mukaan suomalaiset käyttäisivät puhelimen tekoälyominaisuuksia työtehtäviin, harrastuksiin ja luovaan tekemiseen selvästi harvemmin kuin ruotsalaiset, norjalaiset tai tanskalaiset.

Meta teki ”ourat” AI-laseissa

Tekoälylaseista on nopeasti tullut uusi kuluttajaelektroniikan laitekategoria. Tutkimusyhtiö Omdia arvioi, että AI-laseja toimitettiin maailmanlaajuisesti vuonna 2025 jo 8,7 miljoonaa kappaletta. Kasvua edellisvuoteen tuli peräti 322 prosenttia.

Testausjärjestelmän voi nyt suunnitella kokonaan graafisesti

Elektroniikan testausjärjestelmien suunnittelu siirtyy yhä enemmän ohjelmistotyökaluihin. Englantilainen Pickering Interfaces on julkistanut uuden Test System Architect -työkalun, jonka avulla koko testijärjestelmän arkkitehtuuri voidaan suunnitella graafisesti ennen varsinaisen laitteiston rakentamista.

ICEYE skannasi Suomen itärajan 10 päivässä

Suomalainen SAR-satelliittiyhtiö ICEYE on kuvannut koko Suomen ja Venäjän välisen rajan avaruudesta. Noin 1343 kilometrin pituinen itäraja tallennettiin tutkakuviksi kymmenessä päivässä.

Tekoäly tuo kännyköistä tutun muistin datakeskuksiin

Datakeskusten muistiteknologia on saamassa yllättävän vaikutteen mobiilimaailmasta. Tekoälykuormien kasvaessa palvelimissa ollaan siirtymässä kohti vähävirtaista LPDDR-muistia, joka on tähän asti tunnettu ennen kaikkea älypuhelimista. Micron on nyt esitellyt uuden 256 gigatavun SOCAMM2-moduulin, joka on yhtiön mukaan alan suurikapasiteettisin LPDRAM-palvelinmuisti.

Muistatko Microdriven? Apple tappoi minikokoisen kovalevyn lähes yhdessä yössä

Vielä 20 vuotta sitten huippuluokan mobiililaitteessa saattoi olla oikea kovalevy. Yksi tunnetuimmista esimerkeistä oli Nokia N91, jonka sisällä pyöri 1 tuuman kokoinen Microdrive-levy. Pienikokoinen kiintolevy tarjosi jopa 8 gigatavua tallennustilaa aikana, jolloin flash-muisti oli vielä kallista. N91 oli suunniteltu erityisesti musiikkipuhelimeksi, joka pystyi tallentamaan tuhansia kappaleita suoraan laitteen sisäiseen levyyn.

Rakettitiede hakee kasvua AI-avusteisista projekteista

Tekoäly on muuttamassa ohjelmistokehityksen arkea nopeasti. Helsinkiläisen ohjelmistotalo Rakettitieteen mukaan AI ei nopeuta pelkästään koodin kirjoittamista, vaan muuttaa koko kehitysprosessia arkkitehtuurisuunnittelusta testaukseen ja dokumentointiin. Yhtiö aikoo hakea kasvua erityisesti tekoälyavusteisesta ohjelmistokehityksestä, sanoo toimitusjohtaja Juha Huttunen.

Tiheimpien piirien valmistus nopeutuu – ja syy on yllättävä

Tiheimpien puolijohdepiirien valmistus voi nopeutua yksinkertaisella keinolla: lisäämällä happea litografiaprosessiin. Belgialainen tutkimuslaitos imec on osoittanut, että EUV-litografiassa käytettävien metal-oxide-resistien valotusannosta voidaan pienentää jopa 20 prosenttia nostamalla happipitoisuutta valotuksen jälkeisessä lämpökäsittelyssä (post-exposure bake).

Edullisempaa suorituskykyä autojen ECU-yksiköihin

Renesas on laajentanut autoteollisuudenRH850-mikro-ohjainperhettään uudella RH850/U2C-piirillä. Uutuus tuo 28 nanometrin valmistusprosessiin perustuvan suorituskyvyn aiempaa edullisempaan hintaluokkaan ja on suunnattu esimerkiksi alusta- ja turvajärjestelmiin, akustonhallintaan sekä auton korielektroniikkaan.

11 …  # puffbox mobox till tme native
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Lääkintälaitteet siirtyvät verkkoon, hoito potilaan kotiin

ETN - Technical articleLääkintälaitteiden internet (IoMT) yhdistää diagnostiikan, puettavat anturit ja sairaalalaitteet pilvipohjaisiin järjestelmiin. Etävalvonta, reaaliaikainen data ja koneoppiminen lupaavat parempaa hoidon laatua ja kustannussäästöjä, mutta samalla ratkaistavaksi jäävät yhteentoimivuus, sääntely ja tietoturva.

Lue lisää...

OPINION

Teslalla ei vieläkään ole itseajavaa autoa

Tesla ei muutu itseajavaksi sillä, että siitä poistetaan ratti. Yhtiö on aloittanut ratittoman Cybercabin sarjatuotannon, mutta ratkaiseva komponentti puuttuu edelleen: toimiva itseajaminen, jota ei tarvitse valvoa, kirjoittaa Elektroniktidningenin Jan Tångring.

Lue lisää...

LATEST NEWS

  • Donut Labin kenno ei ole superkondensaattori
  • Piifotoniikka tulee datakeskuksiin - ST aloitti massatuotannon
  • RECOM laajentaa moduuleista erillismuuntimiin
  • Tämän takia flash ei voi kokonaan korvata RAM-muistia
  • Ohjelmistoradio venyy nyt 20 gigahertsiin

NEW PRODUCTS

  • RECOM laajentaa moduuleista erillismuuntimiin
  • Suosittu vähävirtainen IoT-yhteys helposti lisäkortilla
  • Tämä ajuri auttaa pitämään auton hengissä pakkasaamuna
  • 40 TOPSia verkon reunalle
  • Erittäin tarkka anturi virranmittaukseen
 
 

Section Tapet