Os SoCs FPGA PolarFire estão abrindo novas oportunidades de processamento configurável com o seu robusto subsistema de microprocessadores baseados em RISC-V, em uma arquitetura FPGA rápida e premiada. 

Assim, aproveitando as possíveis personalizações permitidas pelo RISC-V ISA de padrão aberto, melhorando a eficiência energética, segurança e confiabilidade quando comparado a opções de processamento alternativas.  

Enquanto isso, introduz novos recursos, como o modo determinístico de Multiprocessamento Assimétrico (AMP) que permitem aos usuários rodar um sistema operacional Linux (OS) ao mesmo tempo que rodam uma aplicação de máximo desempenho em tempo real.  

Como resultado, a inovação desses SoCs permitem novas soluções para os desafios de melhoria energética computacional, trazendo ainda mais capacidade sem precedentes para aplicações na área de comunicação, segurança, medicina, automação industrial entre outros. 

Vantagens do FPGA 

Os dispositivos SoC (System-on-chip) e FPGA (Field Programmable Gate Array) suportam o conjunto de instruções ISA (Instruction Set Architecture) em RISC-V, constituindo um marco importante na evolução dos processadores embarcados.  

Assim, tornando-se a primeira linha SoC FPGA baseada na arquitetura de conjunto de instruções aberto RISC-V livre de royalties (ISA), para o crescimento produtivo dos clientes em suas respectivas aplicações e casos de uso. 

Os FPGAs fornecem milhões de blocos lógicos configuráveis que permitem aos desenvolvedores implementar circuitos sequenciais e combinatórios. Porém, exigem uma abordagem de captura, implementação e verificação de design diferente dos processadores tradicionais devido à natureza verdadeiramente paralela da lógica programável. 

Essa implementação paralela os torna ideais para aplicações que requerem uma ou mais das seguintes características na solução: 

• Capacidade de resposta: recursos dedicados usados ​​na implementação, portanto, não há necessidade de compartilhar recursos do sistema; 
• Determinístico: recursos dedicados usados ​​para implementar o pipeline de processamento para que o tempo da entrada à saída seja determinístico; 

• Alto rendimento: a estrutura da lógica programável permite que o pipeline seja implementado usando elementos discretos em uma verdadeira estrutura de processamento paralelo; 
• Flexibilidade de IOs:  dentro do FPGA, permitindo uma conectividade entre elas, desde que o PHY correto esteja habilitado. Liberando também o desenvolvedor de restrições quanto ao número padrão de E/S fornecido em soluções de processadores mais tradicionais. 

Ou seja, os torna ideais para uma variedade de aplicações, desde automotivas e aeroespaciais até controle de motores, processamento de imagens e sinais, redes e controle de processos. À medida que essas tecnologias evoluem, e também suas ferramentas de desenvolvimento, a veremos em muitas aplicações. 

Evolução do RISC-V 

Como é o caso do RISC-V, um ISA (arquitetura de conjunto de instruções) projetado para escalabilidade e versatilidade em uma ampla gama de aplicativos e casos de uso.  

Cada vez mais, está ganhando aceitação como uma alternativa de código aberto para arquiteturas de conjunto de instruções mais bem estabelecidas, oferecendo velocidades de processamento mais altas e com menor latência, reduzindo o consumo de energia. 

A Microchip também afirma que a combinação com o ecossistema Mi-V continua agilizando a adoção de sistemas RISC-V, abrindo assim caminho a uma nova classe de produtos industriais, conectados (IoT) e de computação periférica, mais compactos, eficientes e econômicos. 

 Ecossistema Mi-V 

O Mi-V, pronunciado como “my five”, é o conjunto abrangente e em constante expansão de ferramentas e recursos de design desenvolvido para oferecer suporte completo ao portifólio de System on Chip (SoC) FPGA e o RISC-V soft CPU para novos designs RISC-V. O ecossistema Mi-V consiste no ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) SoftConsole baseado em Eclipse, completo com compilador e depurador GCC.  

Este é igualmente importante para os sistemas RISC-V, abrangendo toda uma variedade de recursos de propriedade intelectual, hardware, sistemas operacionais, middleware, depuradores, compiladores e serviços de programação.  

Por isso, a Microchip e parceiros trabalham para expandir de forma contínua esta plataforma de baixo custo, no intuito de acelerar a implementação de novos projetos em uma série de indústrias no mercado. 

Estes recursos removem barreiras de acesso, permitindo que engenheiros, programadores e desenvolvedores de software e hardware se valham das vantagens da arquitetura ISA RISC-V e da combinação de miniaturização, eficiência térmica e baixo consumo dos dispositivos SoCs FPGA PolarFire, ideal para aplicações inteligentes onde consumo e desempenho não podem ser comprometidos. 

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