fbpx

728x90 113 PCB

FPGA IC design banner 744x400 web
學程簡介 課程大綱 課程預覽 會員優惠
★ 本課程採取【實體遠距同步教學】,全台開課,歡迎免費洽詢!
★ 獨家資深業師授課!提供課程答疑平台,訓中訓後為學員排難解惑。
學程概要

AI人工智慧的機器學習與深度學習、5G傳輸速度提升到10Gbps、無人駕駛汽車要求網路延遲時間小於1ms,這些都已無法再仰賴CPU計算來達成了...
與此同時,為了彌補雲端運算上頻寬、延遲、儲存、資安等侷限,邊緣運算應運而生,終端裝置被賦予了執行運算的能力,AI讓硬體的重要性再次被看見!
為了實現更高的運算效能與功耗性能、更低的延遲、更高的安全性,以及用更短的開發週期,

FPGA 扮演著關鍵性的角色!

艾鍗學院特別邀請具有16年以上FPGA開發經驗的資深工程師,精心規劃「FPGA數位IC設計實戰」課程。本課程著重於實作訓練,使用Intel(Altera) FPGA SoC 實驗平台進行主題式的單元實驗。

課程分成三個階段,第一階段說明FPGA設計架構、Verilog語法、並行運算處理與有限狀態機設計TestBench及功能。第二階段實作FPGA I/O訊號處理與一般序列通訊設計,包含UART、SPI、I2C,以及訊號時序分析與模擬等。此外,為因應5G物聯網趨勢,我們獨家安排了一個FPGA專題製作,說明Gigabit Ethernet 的MII 界面與如何設計Gigabit Ethernet Switch。

第三階段將說明如何設計一個基於硬核ARM Cortex-A的SoC FPGA的嵌入式系統晶片的解決方案。課程包含SoC FPGA晶片硬體設計,利用Intel Qsys整合軟體設計SoC system、在SoC上讀取/控制FPGA上的IP,並教你如何編寫Driver建構出基本的SoC FPGA嵌入式系統軟體。

Why SoC FPGA? 

為什麼要選用SoC FPGA?現今,嵌入式系統晶片開發人員必須應對激烈的市場挑戰,被要求更高的單位功耗性能/運算效能、更低的時延以及更短的開發週期,以滿足各種市場需求,因此基於FPGA的SoC已成為最流行且可能的解決方案。簡單來說,SoC FPGA架構在FPGA可程式邏輯晶片嵌入了一個「硬核」處理器系統-- SoC(包含ARM處理器、記憶體控制器、I/O週邊)。在SoC FPGA 架構下,可以彈性的設計,單純使用ARM SoC、僅使用FPGA或兩者結合使用。當兩者結合使用時,FPGA可以作為ARM週邊的角色,針對大量且須經複雜運算的資料,如數據資料、影像訊號、聲音訊號等,可利用FPGA 硬體並行運算能力設計演算法追求最佳效能。因此,利用SoC FPGA 架構所設計的嵌入式平台,不僅可以突顯產品優勢,在價格和性能方面都可以達到最優水平,更重要的是產品能夠及時上市,搶先一步拿下市場與客戶。
 

關鍵詞:
FPGA,SoC FPGA,Intel,Altera,Intel Quartus Prime,MegaWizard,Qsys,ModelSim,HDL,Verilog,

ARM-Cortex-A,Avalon,AXI,IP Core,TestBench,Gigabit Ethernet,Cyclone V,CPLD,Linux Driver

 
Tech News: 
業界師資團隊
 
FPGA teacher

Jemmy   (講師具16年數位IC設計經驗)

▪ 電機工程碩士  ▪ 資深數位IC設計工程師

▪ FPGA/CPLD設計  ▪ Verilog HDL  ▪ Gigabit Ethernet網路介面訊號處理

▪ FPGA SoC系統設計  ▪ 數位電路分析設計  ▪ 數位晶片產品開發  

─ 演算法與架構並存的時代,用FPGA以更快的速度把產品做出來
 
FPGA teacher

Ted Chang   (講師具16年數位IC設計經驗)

▪ EE工程碩士  ▪ 資深數位IC設計工程師

▪ FPGA/ASIC設計  ▪ RTL Design, FPGA Validation ▪ 系統晶片設計與整合

▪ Gigabit Ethernett, TDM over IP, video over data design

▪ ARM SOC AXI/AHB/APB  ▪ IC電路模擬測試  ▪ Verilog /VHDL  

─ 雖然資深但是不間斷Learning
 
課程使用 Intel SoC FPGA 開發板 ( 內含Dual Core ARM Cortex-A9@800MHz) 

FPGA DE10 Nano Kit

DE10-Nano Kit 

 

  • Intel SoC FPGA

    ▪ Programmable FPGA

    • Intel Cyclone® V SE 5CSEBA6U23I7N (110K LEs)
    • 序列配置器件 – EPCS64 (revision B2 or later)
    • 內建USB-Blaster II 電路,JTAG 模式
    • HDMI輸出,相容於DVI v1.0 及 HDCP v1.4
    • 2個按鈕
    • 4個撥碼開關
    • 8個綠色使用者 LED 燈
    • 來自時鐘產生器的三個50MHz 時鐘源
    • 兩個40-pin 的擴展槽
    • 一個 Arduino 擴展槽 (相容Uno R3),可連線Arduino 背板。
    • 一個10-pin 的模擬輸入擴展槽(跟Arduino的模擬輸入埠是複用關係)。
    • A/D 轉換器, FPGA端4-pin SPI 介面

    ▪ ARM Hard Process System

    • 800MHz ARM Cortex-A9 雙核處理器
    • 1GB DDR3 SDRAM (32位資料匯流排)
    • 支援 1G 乙太網 PHY 的 RJ45 介面
    • USB OTG 埠,採用USB Micro-AB 型連線器
    • Micro SD 卡槽
    • 加速計(G-Sensor, I2C介面+中斷 )
    • 一個串列埠轉 USB口,採用 USB Mini-B 型介面
    • 一個熱啟動按鈕和一個啟動按鈕
    • 一個使用者按鈕和一個使用者LED燈
    • LTC 2x7 擴展槽

 

我將學到
1、能夠寫出語意精準的Verilog程式與好用的testbench。
2、以業界的角度實作訓練,養成數位電路設計與數位訊號處理能力。
3、了解如何使用 Intel® Quartus® Prime Lite Edition 進行 intel Cyclone V FPGA 設計。
4、能夠掌握Debug技巧,活用Debug Tool,讓Debug更加快速有效率。
5、使具備Gigabit Ethernet MAC與PHY網路通訊界面處理的能力,進而能夠用FPGA實現一個Ethernet Frame。
6、了解 Intel® SoC FPGA Embedded Development Suite(SoC EDS)設計流程並利用 Linux Driver 來控制自行設計的 IP。
7、掌握基於ARM的SoC FPGA硬核解決方案,能夠運用工具做IP整合與系統驗證,設計你的SoC FPGA晶片。

適合對象
想熟悉 Verilog HDL數位電路設計與數位訊號處理
想熟悉 ASIC/FPGA chip integration Synthesis/Compile/Simulation
想了解如何進行Gigabit Ethernet MAC與PHY的通訊界面處理- MII
具MCU或嵌入式系統開發經驗,但你覺得市面上沒有你要的解決方案,所以你想要了解並學習如何客製化開發IC
電子、電機 、資訊、通訊工程、自動控制與半導體等相關背景或本身具有數位邏輯基礎
職涯方向

FPGA研發設計工程師  | 數位IC設計工程師 | FPGA/RTL驗證工程師 | CPLD研發工程師 | 電信/通訊系統工程師多媒體數位視訊解碼晶片設計工程師
104人力銀行調查: 數位IC設計工程師類薪資

學員須知
 
728x90企業預付 1
好評推薦!學員真實反饋

楊同學:此課程內容很好,提供很多資料與方法,與此行業的生態
葛同學:非常清楚且實用
吳同學:硬體概念上充分瞭解
林同學:工作有用
洪同學:老師講解很詳細,經驗豐富
陳同學:與市場、工作需求相符
黃同學:與業界工作需求相關
黃同學:都很棒
蔡同學:工作上可以使用到。Timing Analysis、網路介面實作、感覺實用性高
林同學:一般的序列通訊設計更瞭解,對用於工作上有很大的幫助
張同學:I2C設計與業界經驗分享十分受益
卓同學:講師認真負責
劉同學:課程設計精心優良,搭配優秀師資與實作入門容易被消化,可謂是學生理想的學習課程
潘同學:合乎業界實務
江同學:這門課可以讓你快速的上手FPGA相關軟體的使用以及coding方法,對於想要上手以及想要精進的人都有幫助
張同學:對於想轉職或想提升工作技能的人來說真的要來
洪同學:講師授課內容詳細
林同學:由淺至深
張同學:紮實的教學
簡同學:專業與實戰的教學,有符合預期
張同學:滿載而歸
鄭同學:內容豐富且實用
蔡同學:課程與實務貼近,教學清楚明嘹
曾同學:符合業界實際需求
廖同學:收獲量多!
張同學:值得學習!
張同學:推薦有基本基礎且需要實作經驗的人來上課,收穫會最多
李同學:想學專業知識可來
蔡同學:老師的業界經驗豐富,專業度很足
鄭同學:老師講解十分詳細,教學十分完整
郭同學:講師專業,所教授的內容與實際職場可相互銜接
程同學:講解方式獨特清晰,舉例實際,各種技巧實用性極高!
黃同學:有來上課就有收穫
劉同學:老師講解清楚明瞭
李同學:產業鏈接最佳管道,受益良多
劉同學:覺得很受用,也有跟業界需求相關
李同學:由淺入深,講師經驗足夠且熱心
陳同學:對於初學者很友善的課程,老師都會一步一步教
吳同學:老師講的觀念很扎實,學到很多。課程很棒,有機會會在報名其他課程
諶同學:硬體架構講解仔細
鍾同學:內容豐富,由淺入深,講師分享業界資訊也很實用
曲同學:老師專業程度高
吳同學:可以較全面接觸到業界對於數位電路設計的角度
楊同學:很好
洪同學:可以理解FPGA的觀念以及軟體操作
黃同學:很專業的verilog 模擬及驗證方法學習紮實
吳同學:教學實用

課程Q&A

▪ 什麼是FPGA?

FPGA(Field Programmable Gate Array),是一種可程式化的IC,讓使用者依據所需要的功能去設計修改IC。和提供固定電路功能的標準IC相比,可以讓設計師任意設計與配置晶片中的數位邏輯元件功能及數量,例如的Counter、Timer、PWM、UART、SPI等。除此之外,FPGA還可以隨意更換輸入和輸出的PIN腳,讓板的線路配置以最簡便的方式完成。

▪ 採用SoC FPGA的嵌入式系統開發流程?

 SoC FPGA=FPGA+ SoC。故開發部份將會包含1.) 硬體設計: FPGA,SoC組態設計與FPGA和SoC之間的Bridge。2.)軟體設計: 嵌入式系統的軟體開發。
如圖所示(下圖是以Soft Core的NiosII作為說明)

▪ 可以用Xilinx ISE來上嗎?

基本上,FPGA 供應廠商,有intel Altera、Xilinx、Lattice、Actel以及 Siliconblue等,其中 Xilinx跟 Altera 為 FPGA 兩大巨頭 ; 然而本課程注重的部份並非 tool 的使用,若您想學習使用 tool 的話,您可以選擇代理商提供的教學。艾鍗的FPGA教學注重的是,程式開發與系統概念,以及如何在沒有硬體實際操作下驗證程式的debug。像艾鍗講師本身在業界,Altera和Xilinx都有使用過,依講師經驗,只要了解概念,intel Altera轉Xilinx滿快的,過去大概花一週就從Altera轉到Xilinx,不會太困難。

 

▪ 我是學VHDL,適合來上課嗎?

艾鍗FPGA課程教授Verilog,但不論您使用的硬體描述語言是Verilog還是VHDL,本課程都能帶給您很大的收穫。因為學習FPGA語法板子不是重點,不需要去鑽語法廠牌,最重要的是觀念。講師以豐富實務經驗帶入學習者的角度,幫助同學建立好的HDL邏輯概念,艾鍗FPGA課程一直都有使用不同語法或板子的同學參與訓練,所以講師會著重帶你獲取明確的觀念和實務能力以抓住技術的KnowHow。

 

▪ 課程使用的FPGA開發工具為何?是否為開源?

CAD software/EDA tools為Quartus Lite version 17.1 可在網路上公開下載安裝。

 

▪ 艾鍗的FPGA課程,和學校教的有什麼一樣?

1. 在本課程的Verilog程式部分,不是只談Verilog基本語法本身而是強調如何寫出一個語意精準的Verilog程式,及如何寫出好的testbench,幫助你建立良好的coding style。
2. 由業界資深IC設計工程師授課,以業界的角度重新建立詮譯數位電路設計,讓學員可以用一致的概念來設計實作不管是LED燈,I2C,SPI,甚至是SoC的硬體電路專案。
3. 在實作部份,會教導學員如何利用Intel提供的Debug Tool,讓Debug更加快速有效率。

 

▪ 我想成為SoC FPGA Designer需要具備什麼條件?

首先,當然要先具有基本HDL(Verilog,VHDL,SystemVerilog…)撰寫能力;第二,你必須有系統的概念,可由現成的IP中,組合出符合規格要求的產品。包含:網路、PCIe、資料的串流處理等系統概念;第三,最好能夠具備驅動程式的基本概念,有驅動的觀念,在團隊溝通,產品開發過程都有極大助益。

 

▪ 專題製作的特色?

5G、IoT、AIoT、ADAS來了,我們需要 速 度 。」 艾鍗的FPGA課程除了建立你對數位電路設計的概念及業界實務做法,特別引入網路介面的部份來製作一個完整應用的topic。為何不選用現成的網路晶片,而要利用FPGA來做呢? 因為有一些應用是需要對網路封包做特別的硬體加速處理,例如應用在金融交易的高頻交易(HFT)介面卡,加上未來是一個網路頻寛100G甚至400G的時代,FPGA本身可以實作40G/100G的網卡,而這個功能是一般的CPU還無法做到的。 另外,很多人在處理網路的時候,並不知道原理,所以當網路不通的時候,就不知道怎麼debug... 想像一下,假設網路斷訊的現象發生在AI無人車、無人機、機器人,造成雲端的智慧指令無法傳遞到終端,其後果勢必相當嚴重。 未來是一個IoT的時代,甚至AIoT的時代,而沒有網路,就沒有物聯網。帶到5G和FPGA部分,舉凡機器人、自駕車、無人機,甚至是擴增實境(AR)或虛擬實境(VR)等應用項目,其實都極為仰賴即時的影像分析及辨識處理,反應速度必須快到毫秒甚或微秒等級。台積電 3 奈米製程,預計未來主要應用將以AI和5G為主,全球電信營運商、設備商、裝置商、晶片廠甚至是政府,整個產業鏈已經逐漸往5G移動。透過這項FPGA專題,能帶給你坊間學不到的網路KnowHow。

延伸學習

 

 

 

 

上課花絮
從無到有的培訓過程,紮實前瞻且完善
2019FPGA pic72019FPGA_pic6.jpg 2022FPGA GM 22022FPGA GM 2019FPGA pic2 2019FPGA pic1
 
fpga sale 1

課程諮詢