Shrike-lite : บอร์ด FPGA ที่รวม Renesas ForgeFPGA ขนาด 1120 LUTs เข้ากับ Raspberry Pi RP2040

Shrike-lite เป็นบอร์ด FPGA ราคาถูกมาก $4 (~130฿) ใช้ชิป Renesas ForgeFPGA (รุ่น SLG47910V) ที่มี 1120 LUTs พร้อมด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ Raspberry Pi RP2040

บอร์ดนี้มีพอร์ต USB-C สำหรับจ่ายไฟและโปรแกรม, 18 พินจำนวน 2 แถว, และ header f12 พินแบบเข้ากันได้กับ PMOD สำหรับสัญญาณ I/O รวมถึงมีปุ่ม Boot และ Reset อย่างละหนึ่งปุ่ม แต่ไม่มีฟังก์ชันอื่นเพิ่มเติมมากนัก เนื่องจากออกแบบมาให้เป็นบอร์ดพัฒนาแบบมินิมอล (minimal development board)

Shrike-Lite Renesas ForgeFPGA RP2040 board

สเปคของ ของบอร์ด Shrike-lite และ Shrike:

  • FPGA – Renesas ForgeFPGA (รุ่น SLG47910V, 1120 LUTs)
    • 1120 LUTs ขนาด 5 บิต
    • 1120 DFFs
    • หน่วยความจำแบบ distributed ขนาด 5 KB
    • หน่วยความจำแบบ BRAM ขนาด 32 KB
    • สามารถกำหนดค่าได้ผ่าน NVM และ/หรือ SPI interface
    • แพ็กเกจแบบ STQFN-24
  • MCU – Raspberry Pi RP2040 : ไมโครคอนโทรลเลอร์ dual-core Cortex-M0+ ความเร็ว 125 MHz พร้อมหน่วยความจำ SRAM ขนาด 264 KB
  • อินเทอร์เฟซ FPGA / MCU – เชื่อมต่อความเร็วสูงแบบ 6 บิต
  • ที่เก็บข้อมูล – QSPI flash สำหรับการกำหนดค่าและจัดเก็บข้อมูล
  • USB – พอร์ต USB Type-C สำหรับการโปรแกรมและจ่ายไฟ
  • การขยาย
    • header 18 พิน จำนวน 2 แถว สำหรับ I/O ของ RP2040 และ ForgeFPGA
    • header 12 พิน แบบเข้ากันได้กับ PMOD
  • อื่น ๆ
    • ปุ่ม Boot และ Reset
    • 2x  LED สำหรับผู้ใช้
  • ขนาดบอร์ด – 60 x 25 มม.
  • น้ำหนัก – 30 กรัม
Shrike-lite RP2040 Renesas ForgeFPGA board diagram
บล็อกไดอะแกรม
RP2040 FPGA wiring
การเชื่อมต่อระหว่าง RP2040 <-> ForgeFPGA

ไมโครคอนโทรลเลอร์ Raspberry Pi RP2040 สามารถเขียนโปรแกรมได้ด้วย Embedded C หรือ MicroPython ขณะที่ผู้ใช้สามารถเรียนรู้การออกแบบดิจิทัลลอจิก ผ่านภาษา Verilog หรือ VHDL สำหรับส่วนของ FPGA ได้เช่นกัน นอกจากนี้ยังสามารถพัฒนาโปรเจกต์แบบไฮบริด (Hybrid) ที่ผสมผสานระหว่างเฟิร์มแวร์และการประมวลผลแบบฮาร์ดแวร์ (hardware acceleration) ได้อีกด้วย รายละเอียดเพิ่มเติมและตัวอย่างโค้ดสามารถดูได้บน GitHub

Shrike-lite เป็นรุ่นลดต้นทุนของบอร์ด Shrike ที่มีการออกแบบคล้ายกันมาก ต่างกันตรงที่รุ่น Shrike-lite ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ Raspberry Pi RP2350 แทน RP2040, ส่วนรุ่นหลัก (Shrike) จะเปิดตัวบนแพลตฟอร์ม Crowd Supply (ซึ่งขณะนี้หน้ายังไม่ได้อัปเดตข้อมูลเป็น RP2350) ขณะที่รุ่น Lite จะจำหน่ายแยกต่างหาก เรียกได้ว่าเป็นกลยุทธ์ส่วนแบ่งการตลาดที่น่าสนใจทีเดียว

Shrike-lite pinout diagram
พินเอ้าท์ไดอะแกรม

นี่ถือเป็นพัฒนาการที่น่ายินดี เพราะเมื่อตอนที่ตระกูล ForgeFPGA เปิดตัวครั้งแรกในปี 2021 ทางบริษัทเคยให้สัญญาว่าจะมี FPGA ราคาต่ำกว่า 50 cents (~16฿)  และจะรองรับเครื่องมือพัฒนาแบบ โอเพ่นซอร์ส Yosys toolchain แต่จนถึงตอนนี้บอร์ด SLG47910 FPGA ที่เคยวางจำหน่ายมีราคาเกือบ $180 (~5,900฿) เลยทีเดียว

บอร์ด Shrike-lite สามารถสั่งซื้อแบบ pre-order ในราคา $4 (~130฿) บนร้าน Vicharack store มีค่าจัดส่ง $28 (~900฿) ซึ่งถือว่าไม่ค่อยดึงดูดเท่าใดนัก แต่ซื้อ 10 บอร์ดพร้อมกันค่าจัดส่งยังคงอยู่ที่ราคาเท่าเดิม $28 (~900฿) บอร์ดล็อตแรกมีกำหนดเริ่มจัดส่งในวันที่ 15 พฤศจิกายน อีกทางเลือกหนึ่งคือรอการเปิดตัวโครงการ Crowd Supply สำหรับรุ่นที่ใช้ RP2350 ซึ่งคาดว่าจะมีค่าจัดส่งถูกกว่า แต่ราคาตัวบอร์ดอาจสูงขึ้นเล็กน้อย

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : $4 Shrike-lite FPGA board combines 1120 LUTs Renesas ForgeFPGA with Raspberry Pi RP2040 MCU

Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Oldest
Newest Most Voted
Inline Feedbacks
View all comments
โฆษณา