แกะกล่อง : Microchip PolarFire SoC FPGA Icicle เป็นบอร์ดพัฒนาซีพียู RISC-V

เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา Microchip ได้เปิดตัว PolarFire SoC FPGA Icicle (ใช้ชื่อรหัสว่า MPFS-ICICLE-KIT-ES) อย่างเป็นทางการใน Crowd Supply  เป็นบอร์ดพัฒนาซีพียู RISC-V ตัวแรก ที่รองรับลินุกซ์ และ FreeBSD , ระบบนี้ติดตั้ง PolarFire SoC FPGA ซึ่งประกอบด้วยระบบย่อย RISC-V CPU และ คอร์แอปพลิเคชั่น RISC-V (RV64GC) 64 บิต 4 คอร์, คอร์แบบเรียลไทม์RISC-V  (RV64IMAC) 64 บิต หนึ่งคอร์ และ FPGA ในตัว

อันที่จริง ผู้ระดมทุนได้ใช้บอร์ดนี้เมื่อไม่กี่เดือนที่ผ่านมา เมื่อเร็วๆ นี้ Microchip ได้ส่งบอร์ดไปให้ผู้คนจำนวนมากขึ้นเพื่อทำการประเมิน/ตรวจสอบ และฉันก็ได้รับบอร์ดหนึ่งตัวมาทดลองด้วย ในบทความนี้จะเป็นเนื้อหาชุด kit และส่วนประกอบหลักๆบนบอร์ดก่อน ส่วนที่จะทดสอบกับเครื่องมือพัฒนาลินุกซ์และ FPGA จะมีในบทความต่อไป

แกะกล่อง Microchip PolarFire SoC FPGA Icicle

บอร์ดมาพร้อมกับอะแดปเตอร์แปลงไฟ 60W (12V/5A) สายไฟ และสายอีเธอร์เน็ต และสาย micro USB เป็น USB สำหรับขั้วต่อพอร์ตคอนโซลอนุกรม (serial console)

อินเทอร์เฟซหลักประกอบด้วยพอร์ต Gigabit Ethernet RJ45 สองพอร์ต, พอร์ต Micro USB สามพอร์ต รวมถึงพอร์ตหนึ่งสำหรับคอนโซลซีเรียล, อีกพอร์ตหนึ่งสำหรับการเขียนโปรแกรมแบบฝังตัว และพอร์ต USB OTG มาตรฐาน หนึ่งพอร์ต พร้อมกับช่องเสียบการ์ด SD,  Raspberry Pi, ขั้วต่อMikrobus และขั้วต่อ PCIe x4 Gen2 นั่นหมายความว่ามันเป็นระบบหัวขาด เวอร์ชันก่อนหน้านี้มีพอร์ต HDMI 2.0 แต่ถูกถอดออกในเวอร์ชั่นนี้

IC สีเงินที่อยู่ตรงกลางแผงวงจรคือ Microchip PolarFire SoC MPFS250T-FCVG484EES SoC FPGA และเราจะพบหน่วยความจำแฟลช eMMC ขนาด 8GB (Sandisk SDINBDG4-8G), RAM 2GB ของ Micron, หน่วยความจำแฟลช SPI, Microsemi Smarfusion2 SoC FPGA ที่ดูเหมือนว่าจะได้รับการกำหนดค่าสำหรับการเขียนโปรแกรมฝังตัวด้วยคอร์ Cortex-M3, และฟังก์ชันเอาต์พุตนาฬิกาคู่ พร้อมเอาต์พุตนาฬิกาการกู้คืน พอร์ต Gigabit Ethernet Vitesse VSC8662XIC-03  และ 100BASE-FX/1000BASE-X SerDes  (ฉันไม่เคยได้ยินข่าวเกี่ยวกับบริษัท  Vitesse Semiconductor แต่ ในปี 2015 Microsemi เข้าซื้อกิจการของบริษัท และต่อมาในปี 2018 ได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของตระกูล Microchip Technology )

ด้านล่างของบอร์ดมาพร้อมกับตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ ชิป Silicon Labs CP2108 ที่มีอินเทอร์เฟซ UART สี่ตัว และชิป USB อีกสองตัวสำหรับพอร์ต micro USB อื่นๆ

เริ่มต้น

ฉันไม่สามารถเข้าถึงอีเทอร์เน็ตได้ในขณะนี้ ดังนั้นฉันจึงสามารถทำได้อย่างจำกัด แต่ฉันยังสามารถบูตบอร์ดได้ เพราะเราเชื่อมต่อไมโคร USB เข้ากับสาย USB เพื่อเข้าถึงแผงวงจร

Boottermรายงานอินเทอร์เฟซแบบอนุกรมใหม่สี่อินเทอร์เฟซ

เอกสารอธิบายว่า (ttyUSB0) ในสองพอร์ตแรกใช้สำหรับ “ข้อมูลการเริ่มต้นบริการซอฟต์แวร์ Hart (HSS)” และ (ttyUSB1) ใช้สำหรับข้อมูลการเริ่มต้นระบบ U-Boot และ Linux และพรอมต์ Linux

อินเทอร์เฟซเอาต์พุตของ COM0 สวยงามมาก พร้อมโลโก้ Microchip ตามด้วยการประมวลผลการเริ่มต้นระบบ HSS และข้อมูลการตรวจสอบระบบ

คุณสามารถเข้าถึงเทอร์มินัลอนุกรมผ่าน ttyUSB1 และเข้าสู่ระบบด้วยรูทและไม่ต้องใช้รหัสผ่าน:

Openembedded Linux image นั้นสร้างโดย Yocto,สี่เคอร์เนลแอปพลิเคชัน RISC-V ที่นี่ ซึ่งสามารถเรียกใช้ FreeRTOS, Zephyr หรือระบบปฏิบัติการแบบเรียลไทม์อื่นๆ (RTOS) คุณยังสามารถค้นหาบันทึกการบูต U-boot และ Linux ทั้งหมดบน pastebin.

บทความต่อไปฉันวางแผนที่จะทำการทดสอบเพิ่มเติมบน RISC-V คอร์โดยใช้ Linux image ที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้า และลองใช้เครื่องมือพัฒนา FPGA โดยเฉพาะอย่างยิ่งซอฟต์แวร์ Libero IDE ที่มาพร้อมกับ Libero Silver License ฟรี หากคุณต้องการให้ฉันตรวจสอบสิ่งใดเป็นพิเศษแจ้งให้เราทราบด้วย

หากคุณมีความสนใจในบอร์ดพร้อมใช้งานจากผู้จัดจำหน่าย ราคา $500(~17,000฿) แต่ตอนนี้มีเพียงบริษัท Mouser ที่มีสินค้าในสต็อกหลายตัว

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : A first look at Microchip PolarFire SoC FPGA Icicle RISC-V development board

Suthinee Kerdkaew

บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT