Les cartes Nexys 2 et Nexys

325/02/2016

HELLO!▸ Azoud Achwak▸ Belahdji Mohammed Walid▸ Benchaib Widad▸ Bouhenni Sarra▸ Khelifati Abdelouaheb▸ Si-moussi Sara

2CSSIQ – G03

Introduction

Les FPGAs, d’un substitut vers une technologie à forte compétitivité.

Qu’en est-il des cartes que nous allons utiliser ?Quelles caractéristiques ? Quelles applications ?

Plan de la Presentation

Introduction1. FPGA, c’est quoi ?2. Gamme de cartes Nexys3. Carte Nexys24. Nexys3 : quoi de plus ?Conclusion

1.Les cartes FPGA

“Des composants VLSI entièrement reconfigurables ce qui permet de les reprogrammer à volonté afin d'accélérer notablement certaines phases de calculs.

Les cartes FPGA

VLSI: “Intégration à très grande échelle” 

Une technologie de circuit intégré dont la densité d’intégration permet de supporter plus de 100k composants électroniques sur une même puce.

Objectif

Configurer ces circuits pour :▹ Mettre en œuvre des fonctionnalités

matérielles personnalisées, ▹ Plus besoin d’un fer à souder !!!

Tâches de traitements par logiciel,Compilation fichier de configuration, flux de bits= Comment les composants sont reliés ?

2.Xilinx Co.

“ (Ross Freeman , Bernie Vonderschmitt et Jim

Barnett, 1984) est une entreprise américaine des semi-conducteurs

située à la Silicon Valley qui a inventé le FPGA. Elle fait partie des

plus grandes entreprises spécialisées dans le développement et la

commercialisation des composants logiques programmables et

les services associés.

“• La société a choisi de confier la fabrication de ses composants à des

partenaires tels que TSMC, GlobalFoundries ou UMC. Ce modèle de

fonctionnement est appelé fabless.

• La société a commercialisé son premier produit en 1985,

le FPGA XC2064.

• +2M$ en 2000.

• Rachat de : Integral Design, Visual Software Solutions,  AutoESL.

Cartes Nexys

• Nexys 1 à 4.• Plateforme de développement basée sur le FPGA Xilinx

Spartan X Family.

3.Nexys 2

Nexys 2: Description

▸ Nexys2 est une plate-forme du développement de circuit basé

sur un Xilinx Spartan 3E FPGA.

▸ Fournit des communications vers et depuis le FPGA,

▸ Fournit un accès à une large gamme de périphériques tels que

les LCD, RAM, mémoire flash série, et convertisseurs

Analogiques Numériques / Numériques Analogique (CAN/

CNA) via les ports d’E/S.

Nexys 2: Caractéristiques

Caractérisée par:

• Un port à bord USB2 haut débit ,

• 16 Mo de mémoire externe RAM et ROM,

• Plusieurs périphériques d'E /S et les ports.

• Un oscillateur à 50MHz en plus prise pour un

deuxième oscillateur

4.Nexys 3

Fonctionnalités Nexys 2 Nexys 3

Prix 264$ 270$

Mémoire • 16 Mb SDRAM• 16 Mb ROM Flash

• 48 Mo de mémoire externe

• 16 Mo Micron Cellular Ram

• 16Mo mémoire PCM• 16Mo Micron Quad-

mode SPI PCM

Fréquence de l’oscillateur 50 MHz 100 MHz

Poids 7.2 once 7.2 once

Connecteur USB2 portHirose FX2VGA, PS/2 serial ports

USB2 portHigh-speed 40-pin VHDC expansion connector8-bit VGA10/100 Ethernet

Plate-forme Xilinx Spartan-3E FPGA 500K gate

Xilinx Spartan6

Comparatif entre Nexys2 et Nexys3

Application des cartesNexys 2 & 3

Utilisation des cartes FPGA Nexys

Système embarqué

Application de test

Système de

contrôle

Full-HD Intelligent Digital Signage

La séparation des matériaux selon les fonctionnalités,

Emetteur : dispatcher , encodeur , processeur,

Récepteur : décodeur avec diviseur.

L’utilisateur de plusieurs contrôleurs pour l’affichage,

la signalisation numérique intelligente

Le regroupement de plusieurs fonctionnalités Dans une seule carte programmable,

Remplacement des contrôleurs d’affichage par des cartes Spartan-6 FPGA offrent une plate-forme programmable idéal pour fonctionner de manière optimale pour le traitement vidéo de calcul intensif.

Bénéfices de la solution Augmenter les performances

du système par l'accélération matérielle : acquisition.

Une plate-forme entièrement programmable pour l’image Full HD, traitement vidéo pour différencier qualité d’image.

Optimisation de I/O grâce à l'intégration des dernières technologies d'interface comme HD / 3G-SDI, Display Port, HDMI…

Réduction 60% des coûts

Minimisation de la consommation d’énergie jusqu’au 60 %

Réseaux industriels

Bénéfices de la solution

Logique programmable permet à plusieurs protocoles de fonctionner sur la même plate-forme matérielle.

Haute efficacité des algorithmes de contrôle du moteur aident à réduire le bruit des filtres.

Réduire la puissance du système de contrôle.

Augmentation des performances 15X

Réduction 10% - 25 % des coûts

Conclusion• Gamme Nexys continue de percer.• Large utilisation : accélération

matérielle de calculs intensifs, I/O• Améliore les performances :

consommation, temps à faible coût• Nexys 4 (Artix 7) student-focused• Limite ? • Autres solutions : Virtex, Kintex …etc.