Imagination發佈 MIPSfpga 2.0:CPU架構教學的完整教材
英國倫敦 ─ 2017年7月13日 ─ Imagination Technologies 宣佈推出 MIPSfpga 2.0,這是其非常成功的CPU教育基礎架構的下一代計畫。MIPSfpga 2.0可為電腦架構教學提供一套完備的教材 ─ 包括完整、開放地存取 MIPS CPU,讓學生能看到實際的RTL程式碼並研究處理器的內部運作。MIPSfpga 2.0 是 Imagination 大學計畫 (IUP) 的一部分,此計畫旨在提供學生利用商用CPU架構來學習的獨特機會。
MIPSfpga 2.0包含兩項擴展的套件:入門指引手冊(Getting Started Guide)和 MIPSfpga Labs,可為學生提供實際的練習,讓他們能夠深入了解CPU設計。Getting Started Guide可協助學生與教授在FPGA平台上建置MIPS核心,再進行編程與除錯。此套件包含 MIPS microAptiv CPU的非混亂( unobfuscated) RTL程式碼、參考指南、Open OCD和Codescape Essentials的安裝程式,以及其它的重要教材。MIPSfpga Labs套件總共有25個實際練習 ─ 比原有的MIPSfpga教材多了16個 ─ 包括管線運作概要、探索快閃記憶體、以及建立使用者定義指令(UDI)。第三個套件 MIPSfpga SoC則專注於 Linux的載入和配置。
拉斯維加斯內華達大學(UNLV)電機與電腦工程學系副教授,同時也是 MIPSfpga 2.0 教學基礎架構的共同作者Sarah Harris博士表示:「MIPSfpga 2.0大幅增加了實際練習的數量。原本的MIPSfpga練習專注於從系統層級來操作核心。利用新的 MIPSfpga Labs,學生能開始修改核心本身,並探索與修改記憶體系統。對於想要了解快取記憶體、管線如何運作、失速(stalling)如何影響效能,以及其他許多問題的學生來說,他們現在可以深入瞭解核心並自己找到答案。他們可以測試不同的策略,真正藉由親自動手來學習。透過首次把理論、實際、以及專業實務集結在一起,這將成為CPU架構教育的遊戲改變者。」
MIPSfpga是於2015年首度推出,迄今已獲得全球600多所大專院校所採用,包括哈維穆德學院(Harvey Mudd College)、倫敦帝國學院( Imperial College London)、倫敦大學學院(UCL)、拉斯維加斯內華達大學(UNLV)等。
Imagination公司全球大學計畫經理Robert Owen表示:「當MIPSfpga首次發佈時,我們推動了CPU架構教學的全新變革。過去,從未有商用CPU會以非混亂程式碼的形式提供給學術界。在兩年之後的今天,透過更加強調深度的實際學習,我們又進一步擴展了此一計畫。未來的工程師需要透徹瞭解CPU的架構與運作方式。透過 MIPSfpga 2.0,我們將能協助他們具備必要的知識與技能。」
如何取得MIPSfpga 2.0
MIPSfpga 2.0 CPU與相關教材即日起可從 Imagination大學計畫(IUP)網站免費下載。學術機構請造訪http://community.imgtec.com/university,註冊成為 IUP會員並開始使用。
MIPSfpga研討會
第一場MIPSfpga 2.0研討會將於2017年9月7日星期四,在比利時根特舉辦的2017年現場可程式邏輯與應用(FPL)國際研討會期間舉行。此課程將開放給學術機構成員參加,內容包含簡短說明、展示、以及實作練習。更多有關研討會以及註冊參加研討會的訊息,請點選這裡。
支持性引述
「MIPSfpga可協助學生提升其工程能力,而不只是教導他們CPU理論。我能向我的學生展示什麼是真正的商用CPU,除了理論教學之外,還能協助他們提升工程能力。MIPSfpga 2.0將會用在我們的研究所課程中,我相信,它的實際練習將能使學生受益匪淺。透過探索並修改Verilog程式碼,並開啟MIPSfpga 程式碼,以快速測試新的架構特性,將能大幅增加他們對CPU的認識。」
- Dai Zhitao教授
中國北京郵電大學電腦學院
「浙江大學是中國第一所在課堂中採用MIPS架構的大學。我們非常期望利用MIPSfpga 2.0來教導學生,特別是在OS與電腦硬體系統整合方面,讓他們能真正地修改並實驗電腦架構的每一個層面。」
- Shi Qingsong教授
中國浙江大學
「在我教授的整合系統架構與電腦組織課程中,MIPSfpga 2.0能完美地與我闡述的概念彼此互補。它還能用在馬德里大學的許多有關電腦架構、SoC設計與軟/硬體協同設計的其他課程中。我真正喜歡 MIPSfpga 2.0的原因在於,它提供了業界等級的軟體核心(microAptiv),可與現有基於簡化MIPS處理器的課程充份銜接,並能以業界實際採用的MIPS核心作為研究對象。這能真正協助高年級大學部以及碩士班學生的研究計畫,能與日後他們在專業職涯中面對的問題非常接近。」
- Daniel Angel Chaver Martinez副教授
西班牙馬德里大學
「在新加坡南洋理工大學,我們利用 MIPSfpga作為研究生課程計畫的一部分。學生採用 MIPS RTL並著手進行變更,以支援核心叢集之間的訊息傳遞。我們選用MIPS來支持我們的課程,因為我們希望處理器能以 VHDL/Verilog形式提供,這是學生已經熟悉的程式語言。它的程式碼是模組化、易於瞭解、而且說明完備的,學生們的反應都非常正面。我們將把課程計畫的成果在FPGA 2017研討會上以短篇論文發表,這是學生在完成課程要求之外的豐碩成果。」
- Nachiket Kapre助理教授
新加坡南洋理工大學
「我從一開始就參與MIPSfpga和Imagination公司的大學計畫 ─ 我參加了第一場在美國舉行的研討會,因此,非常高興看到 MIPSfpga 2.0的持續推動力量。就我個人來說,我真的很喜歡這項計畫的教材以及它的開放源特質。我也很高興,MIPSfpga已被整合到 Vivado IP流程之中。」
- Westside計畫總監Roy Kravitz
美國波特蘭州立大學
「在德國波鴻魯爾大學(Ruhr University Bochum),我們將利用MIPSfpga和 MIPSfpga 2.0來協助學生在FPGA上實現SoC設計,並將周邊元件連接至處理器。不管從我身為老師的觀點以及學生的反應來看,此課程的教材確實非常傑出。我們將從2017年10月起利用MIPSfpga 2.0,我相信我的學生將能從如此完備的學習教材中獲益良多。」
- Michael Huebner教授
德國波鴻魯爾大學