FPGAdventures de Hackster : un nouveau voyage avec le kit vidéo Microchip PolarFire SoC

FPGAdventures de Hackster entame une nouvelle étape de son voyage, alors que dans la série 2, nous plongeons en profondeur dans la dernière carte de développement de Microchip pour son SoC PolarFire - un nouveau dispositif à faible consommation mais hautes performances qui combine des capacités flexibles de réseau de portes programmables sur site (FPGA) avec un quintette de cœurs de traitement de classe application construits autour de l'architecture de jeu d'instructions (ISA) RISC-V gratuite et open source.

Le kit vidéo PolarFire SoC est construit, comme son nom l'indique, autour du SoC PolarFire pour les projets liés à la vidéo - et est livré avec une paire de caméras à capteur Sony de résolution 4k, disposées dans un alignement approprié pour le travail vidéo stéréo. Avec de la place pour une extension matérielle, deux ports Ethernet pour la communication et même un emplacement PCI Express, le kit vidéo PolarFire SoC pourrait-il être l'appareil incontournable pour l'expérimentation vidéo de pointe ?

Le kit vidéo PolarFire SoC n'est bien sûr pas la première carte de développement Microchip à intégrer l'appareil. Cet honneur revient au Icicle Kit, conçu comme une plate-forme plus polyvalente pour expérimenter le SoC PolarFire – et qui était au centre de notre précédente FPGAdventures Series 1, que vous pouvez lire dans son intégralité à partir de ici.

En mettant les deux cartes côte à côte, il y a un changement immédiatement évident : le kit vidéo PolarFire SoC est considérablement plus grand que son prédécesseur. Il y a le même emplacement à quatre voies PCI Express Gen. 2 sur le bord inférieur et un en-tête mikroBUS pour une extension matérielle rapide – mais là s'arrêtent les similitudes. L'en-tête d'entrée/sortie à usage général (GPIO) à 40 broches du kit Icicle a disparu, remplacé par un connecteur haute densité sans doute plus utile pour une carte mezzanine FPGA (FMC). Les deux ports Gigabit Ethernet sont présents et corrects, bien que décalés vers le bord supérieur, mais l'emplacement pour carte SD pleine taille a rétréci au lavage et est désormais un emplacement pour carte microSD à la place.

Le changement le plus intéressant entre les deux cartes est peut-être l’inclusion non pas d’un mais de deux ports HDMI 2.0 – une entrée, une sortie. Le kit Icicle, en revanche, ne dispose pas de connectivité HDMI, ce qui rend le kit vidéo plus immédiatement utile pour… enfin, les tâches vidéo. Le point fort de la nouvelle carte, cependant, est un connecteur haute densité sur le bord supérieur avec une connectivité MIPI Camera Serial Interface (CSI) — conçu pour être utilisé avec une carte fille fournie équipée de deux caméras Sony IMX334 à résolution 4K, positionnées pour l'imagerie stéréo. Tâches.

Cette carte fille est, il faut le dire, probablement un choix de conception à aimer ou à détester. Il s'agit d'une carte rigide qui s'insère parfaitement dans le connecteur CSI avec les capteurs orientés vers l'extérieur, ce qui signifie qu'il n'est pas nécessaire d'installer un support pour qu'ils filment autre chose que le plafond - mais cela signifie également que vous ne pouvez pas vous déplacer là où ils font face. sans faire tourner l’ensemble de la carte de développement, ce n’est pas une tâche facile compte tenu de sa taille impressionnante. Si vous utilisez les ports Ethernet, vous devrez également vous assurer que leurs câbles ne se faufilent pas dans le champ de vision des caméras.

Le SoC PolarFire lui-même est également différent entre les deux cartes. Le kit Icicle utilise le MPFS250T-FCVG484EES, tandis que le kit vidéo utilise le MPFS250TS-1FCG1152I. Visuellement, cela signifie que la puce du kit vidéo est sensiblement plus grande avec un dissipateur thermique plus costaud que celui du kit Icicle ; si vous les dessoudiez et regardiez en dessous, vous verriez que cela est dû au kit Icicle utilisant une puce BGA (Ball Grid Array) de 484 broches et au kit vidéo en utilisant une avec 1 152 broches. En interne, les deux sont identiques, offrant 254 000 éléments logiques à quatre entrées, 784 blocs mathématiques, 16 voies SERDES avec une bande passante de 12,7 Gbit/s et quatre cœurs d'application RV64GC RISC-V fonctionnant à 600 MHz – mais la différence de packaging affecte la quantité de puce de la puce. la fonctionnalité interne est exposée sur la carte hôte.

L'idée d'un "FPGA spécifique à une application" semble ridicule, et ce n'est certainement pas ce que Microchip propose ici : le SoC PolarFire du kit vidéo est exactement aussi flexible et configurable que celui du kit Icicle, et il manque des fonctionnalités de carte telles que malgré l'en-tête GPIO - tout ce que vous pouvez faire sur le kit Icicle, vous pouvez également le faire sur le kit vidéo, qui offre un excellent moyen de commencer si vous avez déjà une expérience avec le kit Icicle.