Первый взгляд на плату для разработки Microchip PolarFire SoC FPGA Icicle RISC-V

Microchip PolarFire SoC FPGA Icicle (под кодовым названием MPFS-ICICLE-KIT-ES), официально запущенная на Crowd Supply чуть более года назад, была одной из первых плат для разработки RISC-V с поддержкой Linux и FreeBSD. Система оснащена PolarFire SoC FPGA, состоящим из подсистемы RISC-V CPU с четырьмя 64-битными ядрами архитектуры RISC-V (RV64GC), одним 64-битным ядром реального времени RISC-V (RV64IMAC), а также FPGA.

Несколько месяцев назад сторонники платы смогли опробовать её, а теперь Microchip отправляет плату большему количеству людей для оценки/обзора, и у нас есть одна из моих, с которой можно поэкспериментировать. Хорошо иметь плату для разработки более высокого уровня вместо обычной платы для любителей. Сегодня мы просто посмотрим на содержимое комплекта и основные компоненты на плате, прежде чем поработаем с Linux и инструментами разработки FPGA в следующем или даже двух следующих обзорах.

Распаковка Microchip PolarFire SoC FPGA Icicle

Плата поставляется с адаптером питания 60 Вт (12 В/5 А), шнуром питания, а также кабелем Ethernet и кабелем micro USB-USB для последовательной консоли.

Основными интерфейсами являются два порта Gigabit Ethernet RJ45, три порта Micro USB, включая один для последовательной консоли, один для встроенного программирования и последний как стандартный порт USB OTG. Разъем для SD-карты, разъемы Raspberry Pi и Mikrobus, а также разъем PCIe x4 Gen2. Это означает, что это безголовая система. В более ранней версии был порт HDMI 2.0, но он был удален из окончательной версии.

Microchip PolarFire SoC MPFS250T-FCVG484EES SoC FPGA — это серебряная микросхема в середине платы, и мы также найдем 8 ГБ флэш-памяти eMMC (Sandisk SDINBDG4-8G), 2 ГБ ОЗУ от Micron, флэш-память SPI, Microsemi Smarfusion2 SoC FPGA с ядром Cortex-M3, которое, по-видимому, используется для встроенного программирования, а также Vitesse VSC8662XIC-03 «двухпортовый Gigabit Ethernet и SerDes 100BASE-FX/1000BASE-X с восстановленными тактовыми выходами». Мы никогда не слышали о Vitesse Semiconductor, но в 2015 году компания была приобретена Microsemi, которая, в свою очередь, стала частью семейства Microchip Technology в 2018 году.

Нижняя часть платы оснащена некоторыми большими конденсаторами, микросхемой Silicon Labs CP2108, обеспечивающей четыре интерфейса UART, и двумя другими микросхемами USB для оставшихся портов micro USB.

Приступим к работе

У нас сейчас нет доступа к Ethernet, поэтому мы ограничены в своих действиях, но мы можем загрузить плату, для этого нам просто нужно подключить кабель micro USB к USB для доступа к плате.

Bootterm сообщает о четырех новых последовательных интерфейсах.

bt -l
 port |  age (sec) | device     | driver           | description          
------+------------+------------+------------------+----------------------
    0 |         50 | ttyUSB0    | cp210x           | CP2108 Interface 0 
    1 |         50 | ttyUSB1    | cp210x           | CP2108 Interface 1 
    2 |         50 | ttyUSB2    | cp210x           | CP2108 Interface 2 
 *  3 |         50 | ttyUSB3    | cp210x           | CP2108 Interface 3

В документации объясняется, что первые два порта используются для «сообщений о загрузке Hart Software Services (HSS)» (ttyUSB0) и сообщений о загрузке U-Boot и Linux, а также предоставляется приглашение Linux (ttyUSB1).

Выходные данные COM0 довольно красивы с логотипом Microchip, за которым следуют сообщения от HSS, выполняющего функции загрузки и мониторинга системы.

Мы также можем перейти на ttyUSB1, чтобы получить доступ к последовательному терминалу, и войти в систему с правами root без пароля:

[  OK  ] Reached target Multi-User System.
         Starting Update UTMP about System Runlevel Changes...
[  OK  ] Started Update UTMP about System Runlevel Changes.
 
OpenEmbedded nodistro.0 icicle-kit-es ttyS0
 
icicle-kit-es login: root
root@icicle-kit-es:~# cat /etc/issue
OpenEmbedded nodistro.0 \n \l
 
root@icicle-kit-es:~# cat /proc/cpuinfo 
processor : 0
hart : 1
isa : rv64imafdc
mmu : sv39
uarch : sifive,rocket0
 
processor : 1
hart : 2
isa : rv64imafdc
mmu : sv39
uarch : sifive,rocket0
 
processor : 2
hart : 3
isa : rv64imafdc
mmu : sv39
uarch : sifive,rocket0
 
processor : 3
hart : 4
isa : rv64imafdc
mmu : sv39
uarch : sifive,rocket0
 
root@icicle-kit-es:~#

Это образ Openembedded Linux, созданный Yocto. Здесь мы увидим только четыре ядра приложений RISC-V, поскольку ядро реального времени работает под управлением FreeRTOS, Zephyr или другой ОСРВ. Вы можете найти полный журнал загрузки U-boot и Linux на pastebin.

В дальнейшем мы планируем провести еще несколько тестов на ядрах RISC-V, используя предустановленный образ Linux, и опробовать инструменты разработки FPGA, в частности, программное обеспечение Libero IDE с бесплатной лицензией Libero Silver. Дайте нам знать, если вы хотите, чтобы мы проверили что-нибудь конкретное.

Если вас интересует плата, ее можно приобрести у разных дистрибьюторов по цене менее 500 долларов, но сейчас, похоже, она есть в наличие только у Mouse r.

Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.

Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.