ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
ETNdigi-superbanner
2026  # megabox

IN FOCUS

3D-piirit pakottavat suunnittelun huomioimaan lämmön, tehon ja mekaniikan

3D-IC-arkkitehtuureihin siirtyville suunnittelutiimeille suorituskyvyn ja luotettavuuden jatkuva parantaminen tuo mukanaan tuttuja mutta yhä monimutkaisempia haasteita: miten hallitaan tehonkulutusta, poistetaan lämpöä ja otetaan huomioon erilaisten fysikaalisten ilmiöiden monimutkainen vuorovaikutus pinotuissa rakenteissa?

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

ETN

Oct Nov # TME square
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

Siemens tuo sirujen tuotantotestauksen PCIe- ja USB-väyliin

Puolijohteiden monimutkaistuessa niiden tuotantotestaus vie yhä enemmän aikaa ja rahaa. Siemens pyrkii ratkaisemaan ongelman uudella Tessent Silicon Executable -ohjelmistolla, jonka avulla sirujen testikuvioita voidaan suorittaa suoraan nopeiden PCIe- ja USB-liitäntöjen kautta. Ratkaisu tuo samat testit piirin suunnittelusta tuotantolinjalle ja valmiiseen järjestelmään.

Mikro-ohjaimen rajat murtuvat – tekoälylle satoja megatavuja muistia

Mikro-ohjainten ja sovellusprosessorien välinen raja alkaa hämärtyä. Synaptics on esitellyt yhteistyössä Googlen kanssa uuden Astra SR200 -piirisarjan, joka tuo mikro-ohjaimeen tehokkaan tekoälykiihdyttimen ja jopa satoja megatavuja DRAM-muistia. Tavoitteena on ajaa aiemmin Linuxia ja erillistä muistia vaatineita tekoälysovelluksia pienissä, vähän energiaa kuluttavissa laitteissa.

Datakeskusten energiantarve puhutti Energiamessuilla

Datakeskusten kasvava sähkönkulutus, energian varastointi ja teollisuuden sähköistyminen nousivat keskeisiksi aiheiksi Tampereella järjestetyillä Energiamessuilla. Kolmipäiväinen tapahtuma kokosi yhteen 7800 energia-alan ammattilaista ja asiantuntijaa.

Tämä työkalu löytää virheet, jotka jäävät testeissä piiloon

Sulautettu järjestelmä voi läpäistä kaikki testit ja sisältää silti virheitä, jotka aiheuttavat ongelmia vasta todellisessa käytössä. Ruotsalainen Percepio pyrkii löytämään tällaiset piilevät ongelmat ennen tuotteiden päätymistä asiakkaille. Nyt tekniikka on tuotu myös Zephyr-reaaliaikakäyttöjärjestelmän kehittäjien ulottuville.

Renesas vaihtaa flashin MRAM-muistiin uusissa ohjaimissaan

Renesas ottaa merkittävän askeleen 32-bittisten mikro-ohjaintensa kehityksessä. Uudet RX74M- ja RX74N-piirit ovat RX-perheen ensimmäiset 22 nanometrin prosessilla valmistettavat mikro-ohjaimet, joissa perinteinen sulautettu flash-muisti on korvattu MRAM-muistilla. Samalla kellotaajuus nousee 600 megahertsiin, mikä on yli kaksinkertainen edeltäjiin verrattuna.

60 gigahertsin tutkat voidaan testata ilman mittauskammiota

Millimetriaaltotutkien tuotantotestaus voi jatkossa onnistua ilman suuria ja kalliita kaiuttomia mittauskammioita. Japanilaiset Anritsu ja Candox Systems ovat osoittaneet, että 60 gigahertsin tutkien mittaukset voidaan tehdä lähikenttäanturilla siten, että tulokset vastaavat riittävän hyvin virallisissa hyväksyntätesteissä käytettäviä kaukokenttämittauksia.

Yksi verkkopyyntö voi riittää palvelimen kaappaamiseen

Kahdesta kriittisestä PHP-haavoittuvuudesta voi muodostua vakava uhka valtavalle määrälle verkkosivustoja ja verkkokauppoja. PHP2Shell-nimellä tunnetut haavoittuvuudet saattavat mahdollistaa palvelimen kaappaamisen yhdellä verkkopyynnöllä ilman käyttäjätunnuksia tai salasanaa. Korjauspäivitykset on jo julkaistu, mutta suuri määrä palvelimia käyttää edelleen vanhoja PHP-versioita.

Nokian Hotard: Tekoälyverkkojen kysyntä ylittää jo tarjonnan

Toimitusjohtaja Justin Hotard ei usko tekoälyinfrastruktuurin kysynnän jäävän lyhytaikaiseksi kasvupiikiksi. Nokian myynti tekoäly- ja pilviasiakkaille kasvoi kolmannella neljänneksellä 123 prosenttia. Yhtiö ennustaa optisten verkkojen ja IP-verkkojen yhteenlasketun liiketoiminnan kasvavan ensi vuonna jopa 30 prosenttia.

Lovable vie vibekoodauksen yritysten omiin pilviin

Ruotsalainen AI-yhtiö Lovable haluaa tehdä vibekoodauksesta yritysten tuotantokelpoisen ohjelmistokehityksen työkalun. Uuden Deploy on AWS -ratkaisun avulla tekoälyllä luodut sovellukset voidaan ajaa yrityksen omassa pilviympäristössä. Ensimmäisten suurasiakkaiden joukossa on Deutsche Telekom.

Donut Labin kylmätestissä kovat tulokset

Donut Labin kiinteän elektrolyytin akku säilytti lähes 97 prosenttia kapasiteetistaan 30 asteen pakkasessa. VTT tekemässä testissä tulos saavutettiin ilman akun eristystä, lämmitystä tai aktiivista lämmönhallintaa. Tulos jää hieman CES-messuilla luvatusta 99 prosentista, mutta on poikkeuksellisen hyvä verrattuna perinteisiin litiumioniakkuihin.

Nokia lyhentää piirisuunnittelun kuukausista päiviin tekoälyllä

Nokia ottaa käyttöön Cadencen tekoälyagentteihin perustuvan suunnitteluympäristön, jonka avulla monimutkaisia piirisuunnittelun ja analyysin työvaiheita voidaan nopeuttaa jopa viisinkertaisesti. Cadencen mukaan aiemmin kuukausia vaatineita suunnittelukierroksia voidaan lyhentää päiviin.

Muratan lämpötila-anturi on lähes näkymätön

Murata on kehittänyt maailman pienimmäksi kutsumansa NTC-termistorin. Uuden NCU01-sarjan komponentin mitat ovat vain 0,25 × 0,125 millimetriä. Niin pientä anturia on jo vaikea erottaa paljaalla silmällä.

Komponenttikauppa käy kuumana – Digikey kasvaa ja investoi

Elektroniikkakomponenttien jakelija Digikey kertoo kasvavansa tänä vuonna yli 50 prosenttia. Voimakkaan kasvun jatkuessa yhtiö investoi seuraavien 18 kuukauden aikana 100 miljoonaa dollaria jakelukeskuksensa kapasiteettiin ja automaatioon.

TI mittaa tekoälypalvelimen sähköhäiriöt nanosekunnin tarkkuudella

Tekoälypalvelimien GPU- ja prosessorikorttien tehonsyötössä voi esiintyä nanosekuntien mittaisia jännitehäiriöitä, jotka aiheuttavat toimintahäiriöitä ja pahimmillaan laitevikoja. Texas Instrumentsin uusi AD-muunnin tekee nämä häiriöt näkyviksi ja mahdollistaa niiden jatkuvan etävalvonnan.

600 megabittiä satelliitin sisällä

Satelliittien sisäinen tiedonsiirto vaatii nopeuden lisäksi poikkeuksellista luotettavuutta ja säteilynkestoa. STMicroelectronics on esitellyt uuden RHFLVDS42-vastaanotinpiirin, joka siirtää dataa jopa 600 megabitin sekuntinopeudella ja kestää avaruuden ankarat olosuhteet.

ISM-taajuuksille entistä pienempi tehovahvistin

Brittiläinen CML Micro on julkistanut ISM-taajuusalueiden langattomiin laitteisiin tarkoitetun CMX90A002-tehovahvistimen. Uusi GaAs-pohjainen piiri tuottaa jopa 1,8 watin lähtötehon, ja sen kotelo vie 44 prosenttia vähemmän pinta-alaa kuin aiemmissa malleissa.

Tekoäly vauhdittaa piirisuunnittelun työkalumarkkinoita

Piirisuunnittelun työkalumarkkinat jatkavat vahvaa kasvuaan. SEMIn tuoreiden lukujen mukaan elektronisen suunnittelun markkinat kasvoivat toisella vuosineljänneksellä 12,2 prosenttia 5,71 miljardiin dollariin. Kasvun taustalla vaikuttaa myös tekoäly, joka lisää sekä uusien piirien suunnittelutarvetta että suunnittelutyökalujen suorituskykyä.

Kalliit muistit ajavat halvat älypuhelimet ahdinkoon

Älypuhelinmarkkinat ovat ajautuneet jyrkkään laskuun muistipiirien ja tallennusmuistien kallistumisen vuoksi. Tutkimusyhtiö Omdian mukaan maailmanlaajuiset älypuhelintoimitukset supistuivat heinä–syyskuussa peräti 20 prosenttia vuodentakaisesta. Erityisen kovaa hintapaine iskee edullisiin puhelimiin, joiden valmistuksessa katteet ovat jo ennestään pieniä.

Vastamelutekniikka haastaa kännyköiden RF-suodattimet

Brittiläinen Forefront RF tuo matkapuhelimiin vastamelukuulokkeista tutun periaatteen. Sen uusi RF-piiri muodostaa lähettimestä vastaanottimeen vuotavasta signaalista vastakkaisvaiheisen kopion, joka kumoaa häiriön. Näin useita kiinteitä RF-dupleksereita voidaan korvata yhdellä säädettävällä moduulilla.

Elektrobit vähentää käsityötä autojen ECU-koodissa

Elektrobit ja amerikkalainen Microchip Technology ryhtyvät yhteistyöhön autojen ECU-ohjainyksiköiden ohjelmistokehityksen nopeuttamiseksi. Tavoitteena on vähentää AUTOSAR-ohjelmistojen integrointiin liittyvää käsityötä ja tarjota autonvalmistajille entistä valmiimpia ohjelmistoalustoja.

2026  # mobox för megabox
Oct Nov   # puffbox mobox till square
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Reaaliaikainen moottorinsäätö irrotetaan prosessorin tehtävistä

ETN - Technical articleHumanoidirobottien servokäyttöjen on ohjattava nivelten liikkeitä tarkasti ja nopeasti. Samalla niiden mikro-ohjaimilta vaaditaan yhä enemmän tiedonsiirtoa, diagnostiikkaa ja muita järjestelmätason toimintoja. Ratkaisuna on erottaa aikakriittinen moottorinsäätö muista prosessorin tehtävistä ja siirtää se erillisen laitteiston hoidettavaksi.

Lue lisää...

OPINION

Googlen jätti-investointi: aika on kypsä uudelle ydinvoimalle

Googlen 13 miljardin euron investointi Suomeen on valtava uutinen. Vielä suurempi uutinen saattaa kuitenkin olla se, mitä investointi kertoo Suomen sähköntarpeesta. Tekoäly tarvitsee sähköä. Paljon sähköä, tasaisesti ja ympäri vuorokauden.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • Siemens tuo sirujen tuotantotestauksen PCIe- ja USB-väyliin
  • Mikro-ohjaimen rajat murtuvat – tekoälylle satoja megatavuja muistia
  • Datakeskusten energiantarve puhutti Energiamessuilla
  • Tämä työkalu löytää virheet, jotka jäävät testeissä piiloon
  • Renesas vaihtaa flashin MRAM-muistiin uusissa ohjaimissaan

NEW PRODUCTS

  • Muratan lämpötila-anturi on lähes näkymätön
  • 600 megabittiä satelliitin sisällä
  • ISM-taajuuksille entistä pienempi tehovahvistin
  • Uusi anturi mittaa satojen ampeerien virtoja ilman mittausvastusta
  • Sama anturi mittaa korkeuden vuoristossa ja syvyyden veden alla
 
 

Section Tapet