ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
ETNdigi-superbanner
37  #  square finsk sajt en vecka i maj
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

Sep # 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

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.

Näkyvän valon netti sammui

Skotlantilainen Purelifi, yksi valoon perustuvan langattoman tiedonsiirron pioneereista, on asetettu maksukyvyttömyysmenettelyyn. Itse LiFi-tekniikka saatiin toimimaan ja tietoturva oli yksi sen vahvimmista valteista, mutta rahat loppuivat ennen kuin liiketoiminta ehti kannattavaksi. Kaikki yhtiön 42 työntekijää on irtisanottu.

Uusi 3D-rakenne kutistaa analogiapiirin vaatiman tilan viidesosaan

Japanilainen Nisshinbo Micro Devices on kehittänyt uuden 3D-rakenteen, jossa analoginen IC-piiri ja sen tarvitsemat passiivikomponentit voidaan yhdistää samaan koteloon. Silicon Motherboard -prototyypissä ratkaisu pienensi piirilevyltä tarvittavaa asennuspinta-alaa noin 80 prosenttia.

80 wattia irti tulitikkuaskin kokoisesta teholähteestä

Sveitsiläinen Traco Power on tuonut markkinoille TEN 80WI -sarjan DC/DC-muuntimet, jotka tuottavat 80 watin tehon vain 2 × 1 tuuman kokoisesta kotelosta. Mitoiltaan noin 51 × 25 millimetrin teholähde on siis suunnilleen tulitikkuaskin kokoinen.

Omron automatisoinut Suomea 40 vuoden ajan

Japanilainen automaatioyhtiö Omron juhlii tänä vuonna 40-vuotista toimintaansa Suomessa. Yhtiö vie syyskuussa automaatioteknologiaansa viidelle paikkakunnalle kiertueella, joka päättyy 40-vuotisjuhlaan Espoossa.

ChatGPT:stä löytyi vakava tietoturva-aukko

Check Point Research löysi OpenAI:n ChatGPT-palvelusta haavoittuvuuden, jonka avulla hyökkääjä pystyi komentamaan toisen käyttäjän tekoälyistuntoa salaa. Demonstraatiossa ChatGPT luki uhrin Gmailista tietoja ja välitti ne hyökkääjälle käyttäjän huomaamatta. Haavoittuvuus on jo korjattu.

Uusi piiri tasapainottaa litiumkennot nopeammin

STMicroelectronics on tuonut markkinoille uuden akunhallintapiirin, joka nopeuttaa litiumakkujen kennojen tasapainotusta. L9962 tarjoaa 70 milliampeerin balansointivirran ja valvoo jopa kymmentä sarjaan kytkettyä kennoa.

Fujitsu rakensi timanttispineihin perustuvan kvanttitietokoneen

Fujitsu kertoo rakentaneensa maailman ensimmäisen toimivan kvanttitietokoneprototyypin, jossa timantin tina-vakanssikeskuksiin perustuvat spinkubitit on yhdistetty fotonisiin integroituihin piireihin.

Suprajohtava piiri voi ratkaista CMOSin teho-ongelman

Belgialainen tutkimuslaitos Imec vie suprajohtavia piirejä kohti teollista valmistusta. Uudessa NbTiN-prosessissa johdot on kutistettu 30 nanometriin ja Josephson-liitoksia voidaan pakata miljoonia neliösentille. Tekniikasta haetaan huomattavasti CMOSia energiatehokkaampaa ratkaisua tulevien AI- ja HPC-järjestelmien laskentaan.

AI-agentit tulevat FPGA-kehitykseen

Tänään Tukholmassa järjestettävä FPGAworld osoittaa, kuinka tekoäly muuttaa FPGA-alaa kahdesta suunnasta. FPGA-piirit saavat kasvavan roolin fyysisessä tekoälyssä ja robotiikassa, mutta samalla AI-agentit ovat tulossa osaksi itse FPGA-suunnittelun ja verifioinnin työkaluja.

Satelliittiyhteys tulee yli sataan miljoonaan autoon

Satelliittiyhteydet ovat tulossa nopeasti osaksi autojen tietoliikennettä. Omdian ennusteen mukaan satelliitti-IoT-yhteydellä varustettujen ajoneuvojen määrä kasvaa vuoden 2023 vain 11 000 autosta yli 112 miljoonaan vuoteen 2035 mennessä.

Minikaiutin tarvitsee litran tuhannesosan ilmaa toimiakseen oikein

Minikaiuttimen suorituskyky ei riipu vain itse kaiutinelementistä. Jo yhden kuutiosenttimetrin eli litran tuhannesosan kokoinen ilmatila elementin takana voi ratkaista, saavutetaanko sille luvattu suorituskyky. Same Sky on tuonut tähän tarkoitukseen valmiit prototyyppikotelot.

Pikalatauskaapeli voi olla jopa 100 metrin mittainen

Saksalainen Vector on kehittänyt raskaan liikenteen DC-lataukseen ratkaisun, jossa ajoneuvon ja keskitetyn latauslaitteiston välinen kaapelointi voi olla jopa 100 metriä pitkä. Kyse ei ole siitä, että kuljettaja käsittelisi satametristä kaapelia, vaan latauspistoke voidaan sijoittaa kauas keskitetystä tehoelektroniikasta esimerkiksi bussi- tai kuorma-autovarikolla.

Trumpin politiikka näkyy jo siruvalmistuksessa

Donald Trumpin hallinnon voimakas pyrkimys palauttaa puolijohteiden tuotantoa Yhdysvaltoihin alkaa näkyä konkreettisina muutoksina siruteollisuuden toimitusketjuissa. Tehopuolijohteita kehittävä Navitas Semiconductor aloittaa tässä kuussa uusimpien GaN-piiriensä valmistuksen Globalfoundriesin tehtaalla Vermontissa.

SSD-valmistajat hylkäävät kuluttajia

NAND-valmistajat siirtävät tuotantokapasiteettia kuluttajien SSD-levyistä paremmin tuottaviin datakeskuslevyihin. AI-palvelimien kysyntä on nostanut enterprise-SSD-markkinan ennätykseen ja samalla kiristänyt kuluttajamarkkinan tarjontaa.

5G:n peitto paranee ilman uusia tukiasemia

5G-verkon peittoa voidaan parantaa etenkin solujen reuna-alueilla ja sisätiloissa ilman tukiasemien lähetystehon kasvattamista tai uuden verkkoinfrastruktuurin rakentamista. Anritsu ja Mediatek ovat nyt verifioineet tähän tarkoitetut 3GPP Release 17 -ominaisuudet.

Puolijohteiden valmistuslaitteiden myynti kiihtyy Euroopassa

Puolijohteiden valmistuslaitteiden markkinat kasvavat nyt nopeasti, ja Euroopassa vauhti on selvästi maailman keskiarvoa kovempaa. SEMI:n mukaan laitemyynti kasvoi Euroopassa toisella neljänneksellä peräti 70 prosenttia vuodentakaisesta.

16 gigabitin avoin linkki vie grafiikan auton näytölle

Marelli ja Microchip ovat toteuttaneet auton keskuslaskennan ja näyttöjen välisen videoyhteyden avoimella ASA Motion Link -standardilla. Ratkaisu siirtää grafiikkaa ja videota jopa 16 gigabitin sekuntinopeudella.

EU:n uusi kybervelvoite iskee siruvalmistajiin viikon päästä

EU:n kyberkestävyyssäädöksen eli CRA:n (Cyber Resilience Act) ensimmäiset käytännön velvoitteet tulevat voimaan 11. syyskuuta. Viikon päästä valmistajien on alettava raportoida aktiivisesti hyväksikäytetyistä haavoittuvuuksista ja vakavista tietoturvapoikkeamista. Velvoite koskee myös EU:n ulkopuolisia puolijohdeyrityksiä, jos niiden tuotteita myydään unionin markkinoilla.

Uusi SiC-transistori avaa tien 600 asteen elektroniikkaan

Kioton yliopiston tutkijat ovat kehittäneet piikarbidista transistorin, joka toimii jopa 600 celsiusasteen lämpötilassa. Uusi SiC-rakenne voisi mahdollistaa integroidut piirit ympäristöihin, joissa tavallinen piielektroniikka ei enää selviä.

Sep # puffbox mobox till tme native
37  #  mobox för square
2026  # mobox för megabox
Sep  # puffbox mobox till square
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Suojattu flash suojaa kaikki nettiin liitetyt laitteet

ETN - Technical articleSuojattu flash-muisti tarjoaa verkkoon liitetyille laitteille ja järjestelmille laitteistopohjaisen suojauskerroksen ja täyttää NIST SP800-193 -ohjeistuksen mukaiset häiriönsietovaatimukset. Muistipiireihin erikoistuneen Winbondin kehittämä suojattu flash-piiri on myös suoraan korvaava ja täysin yhteensopiva tavanomaisten NOR-flash-piirien kanssa.

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

  • Googlen jätti-investointi: aika on kypsä uudelle ydinvoimalle
  • Näkyvän valon netti sammui
  • Uusi 3D-rakenne kutistaa analogiapiirin vaatiman tilan viidesosaan
  • 80 wattia irti tulitikkuaskin kokoisesta teholähteestä
  • Omron automatisoinut Suomea 40 vuoden ajan

NEW PRODUCTS

  • 80 wattia irti tulitikkuaskin kokoisesta teholähteestä
  • Uusi piiri tasapainottaa litiumkennot nopeammin
  • Mediatekin uusin tuo kielimallit kodinkoneisiin
  • Bluetooth haastaa UWB:n etäisyysmittauksessa
  • 6 watin DC/DC-muunnin mahtuu tuuman koteloon
 
 

Section Tapet