ddds目光所见的芯片演变

分享,记录,科技 2021-08-28 2 条评论 访问: 1,063 次

昨天周五下午五点多摸了会鱼,逛了逛XILINX论坛来着,就觉得很震撼,突然想写一下从我大学入学到现在所接触的芯片什么的吧,感触颇丰,靠,到了研究生大家都叫我田老师,连我导师都叫我田老师,靠离谱,不过标题还是用ddds比较好,下图是XILINX官网的产品VERSAL系列

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我记忆里最初的是大二的时候还没上数电和模电课,我问了一下学长(扬儿子),是数电厉害还是模电厉害,学长(扬儿子)思考了一下说是数电,因为数电器件是模电器件搭的。
后来真正学到数电,知道了JK触发器,见到了数电芯片74LS04反相器,我敢保证没有记错(因为我刚才搜了一下确认一下),用数字芯片搭了交通灯电路,因为我大一就接触到了单片机,也就是AT89C51这一系列,用51单片机可以轻松实现交通灯,但是用数电芯片却要走这么多线,我就觉得反相器是如此的落后,单片机是那么多个与非门搭起来的,里面是那么复杂,下图是一个简单的JK触发器。

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下图是做数电实验,交通灯,

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下图是大一用51单片机控制LCD1602,哦对忽略内容,发这个之后我就和我高中女朋友分手了,

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说实话我当时觉得51单片机是多么的厉害,能控制这么多东西,我觉得我家空调的控制器就是这个做的,真的太厉害了。之后在智能车实验室,我见到了恩智浦的32位单片机K60以及K66全称背不下来了,通过和学长们交流了解到了STM32单片机,后来见到了开发板,看到了光盘目录,才知道STM32有多么的强大, 才明白之前的51单片机是多么的渺小,
下图是大二焊接K66芯片和STM32单片机。

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有幸从学长那里见到了STM32,后来了解到了原来STM32分为F1 F4 F7 三个系列,当然现在还有F0 H7 L4等等,还有能跑系统的单片机,还有超低功耗的,还有无线MCU,甚至还有带MPU的,你会不会觉得STM32博大精深,根本不可能完全理解,能完成那么多功能,从原来的01数字信号,到频率升高变成音频信号,再到视频信号,他都能处理,下图是接触到的第一个STM32开发板,即正点原子的战舰开发板,核心芯片是STM32F103ZET6。

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从keil4到keil5,我清楚的记得我大三的时候keil版本最高是5.26不知道现在是多少了,
下图是 STM32H743的内部情况

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STM32H743是我大三大概了解到的性能最高的单片机,集成了主频480M的Cortex-M7,当然现在有MP系列更强,里面有Cortex-A9,通过嵌入式课程我学到了ARM的A,R,M三个系列的内核,卧槽正好是ARM,原来是这样吗?然后之后我了解到了FPGA,我们课程学的是ALTERA公司的芯片,我现在也记得,FPGA叫飓风系列,然后学了VHDL,现在全忘,当时大作业也是他喵交通灯,但是这次设计步骤却和之前完全不同,这次是并行的语言,就觉得好奇妙哇,竟然还有这样的芯片,绝了,真的,但是我感觉不到他的优势,明明交通灯那么简单,在这写出来那么复杂。结课,此时此刻,我通过学长,了解到原来还有一个公司叫做
XILINX,他的软件不叫Quartus叫做vivado,我也听说那个软件更臭更大,好像到此为止,当然也了解到imx6吧(可能记错)什么的可以跑系统恩智浦的芯片,还要韦东山的那些教程什么的,不过实在是没精力了解学习,大概就大四了,然后下图是保研前夕的折磨,后来才了解到24G,-7dbm是什么概念。

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然后来了一次现在研究生阶段的实习公司,见到了S6,卧槽,那么大个的芯片,那么多引脚,我之前焊的STM32只有64或者144个啊 ,这个竟然有484个,还有ADDA竟然还有这么大的进化,以前只觉得是模拟信号,换成数字信号罢了,竟然还有速率要求,真牛逼。在本科通过光哥了解到了XILINX的FPGA,见到了wzy买的K7板子,也听说了ZYNQ,突然就觉得STM32是多么的渺小,这个可以集成ARM和FPGA,草,也就是更牛逼的单片机和更牛逼的FPGA,下图就是米联客的K7系列的开发板。

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然后就看到了那么多手册,以前STM32手册相比这个真是太少了,这个太强大了。

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然后就是毕设,我毕设是基于AD9361的软件无线电的硬件设计和实现,毕设的间隙师姐让我画ZYNQ7020的一个板子,这是我第一次画多层板,太难了真的,ZYNQ也太强大了,两个A9+PL,外设众多,太复杂了,我这辈子都不可能弄懂的,下图是ZYNQ的内部架构。

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之后我来到了北理工,去了银河信通,知道了还有那么多种FPGA,还有A K V一个比一个牛逼,原来S是资源最少的,那么离谱,一次又一次刷新着我的认知,这还没完,然后师姐让我画一个XCKU060的板子,这个芯片是KU系列,我才知道,XILINX还有KU VU ZU系列,也就是UltraScale+系列的,相当于PLUS,这个芯片有1156个引脚,下图是XCKU060的板卡。

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这还没完,下一次,考虑到AD的提升,可能FPGA撑不住,下一次是一个2104个引脚的FPGA,即KU115,如下图所示,那么大个。

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而这,距离VU还有很远的距离(好像是个病句哈),然后也了解到别的实验室做MPSOC,和RFSOC。前三个还是好多人用的。如图,Cortex-A53 Cortex-A72啊 A53是什么等级,麒麟960是四个A73,四个A53的架构。已经是太高级的芯片了,

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而且RFSOC里面还他喵集成AD,DA采样率高达10G,问了供应商,受管制,人家不卖给中国芯片,这是RFSOC内部的资源情况

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XILINX这个公司简直牛逼到了极致,无限的往FPGA里面加ARM硬核,甚至还有AI引擎,

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100G的以太网,600G的核,近乎T/s级别的速度,而回头看那些与非门的接口速率,大概也就是K级别,差了9个数量级啊,Versal ACAP系列看不懂,没法形容了已经,太牛逼了,哦对大家可以自行百度一下HBM这个东西,带宽更大,

接口也是这样,最初的接口就是TTL电平高低传输速率太低了,而之后的LVDS差分信号传输可以到500M,但是所需要的的IO却非常高多,现在有了用的比较多的JESD204B&C接口,速率可以上到10G,才需要两根线,时钟隐藏在数据中,还有更多的未知的快速的接口,就如下图所示这些,都是FPGA的GTYbank所具备的功能,你只需要用不同的IP就能有不同的接口,而这却是ARM所不能改变的,这也是目前FPGA的优势所在,但是XILINX也意识到这一点,所以往里加入了ARM的硬核。二者合二为一,得森罗万象。(好像本文唯一一个成语,不知道对不对)

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我们国家目前可能也就做到K7系列的FPGA,而嵌入式这一块大概也就是海思做的比较好吧,Cortex-A9?好像没到Cortex-A53,主要是工艺问题吧,设计上应该是可以的。

真的一次又一次刷新着我的认知,每次都觉得是能接触到的最复杂东西了,然后还有更复杂的等着我,这次似乎看到的很远,但是未来还会有更强大的芯片在等着我们。
我们回头再看前两个图一个是Versal ACAP系列,一个是JK触发器,电子管大概是1900前后研制的,1950前后有的晶体管,到现在大概120年发展,发展如此之大,未来会是什么样啊,真的不可限量,而我们和他们目前差的确实很多。

前些日子看到这样一句话,感觉说的挺好,我们距离外国的半导体行业大概有三四十年的距离,但是不代表需要三四十年的时间去追赶,
希望如此,或许靠的正是我们这一代人的努力,希望多年以后,重拾起这篇文章,看到的后续,是我们中国的芯片。
cao,话说回来要是2018年买点紫光国微的股票,就是2019 2020都不晚,当时一股应该低于50,还有30的时候,现在,我刚查了2021.8.27号是230块钱,涨了四倍,害,插眼,看以后的情况。


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2 条评论

  1. 姜辰
    姜辰

    这玩意是真的专业~

    另外JK这个是真的太逗了。

  2. yuuuuuuuki
    yuuuuuuuki

    我说过这话?挠头

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