MIPSfpga 2.0: nowy pakiet Imagination do nauczania architektury procesorów

Firma Imagination Technologies (IMG.L) wprowadziła nową wersję pakietu edukacyjnego  MIPSfpga 2.0. Stanowi on rozbudowany zestaw materiałów edukacyjnych przeznaczonych do nauczania architektury procesorów. Pakiet zapewnia między innymi dostęp do otwartej architektury procesorów MIPS, pozwalając studentom zobaczyć prawdziwy kod na poziomie opisu RTL i zapoznać się z wewnętrznym działaniem procesora. MIPSfpga 2.0 powstał w ramach programu Imagination University (IUP), który oferuje studentom możliwość nauki w oparciu o architekturę komercyjnych procesorów.

MIPSfpga 2.0 zawiera dwa rozszerzony pakiety: podręcznik dla początkujących oraz MIPSfpga Labs, który zawiera praktyczne przykłady pozwalające studentom zagłębić się w zagadnienie projektowania CPU. Podręcznik dla początkujących pozwala studentom i nauczycielom uruchomić rdzeń MIPS na platformie FPGA, zaprogramować go i zdebugować. Pakiet ten zawiera czytelny kod RTL procesora MIPS microAptiv, materiały referencyjne, program debuggera Open OCD i Codescape Essentials oraz inne potrzebne elementy. Z kolei pakiet MIPSfpga obejmuje w sumie 25 przykładowych ćwiczeń – o 16 więcej w porównaniu do poprzedniej wersji MIPSfpga. Dotyczą one takich tematów jak działanie potoku, badanie pamięci Cache i tworzenie instrukcji użytkownika (UDI). Trzeci pakiet o nazwie MIPSfpga SoC, poświęcony jest wczytywaniu i konfiguracji systemu Linux.

MIPSfpga 2.0 zawiera znacznie więcej praktycznych ćwiczeń w stosunku do pierwszej wersji, która koncentrowała się na pracy z rdzeniem z poziomu systemu. Nowy pakiet MIPSfpga Labs pozwala studentom modyfikować sam rdzeń i badać podsystem pamięci. Dzięki temu studenci, którzy chcą zapoznać się z działaniem pamięci Cache, potokiem, wpływem opróżniania potoku na wydajność, mogą teraz sami sprawdzić to – i o wiele więcej – modyfikując działanie rdzenia. Maja szansę testowania różnych strategii i uczenia się poprzez praktykę. Jest to pierwsze opracowanie dla edukacji dotyczącej architektury CPU, które łączy zagadnienia teoretyczne, praktyczne oraz podejście profesjonalne.

Pakiet MIPSfpga został wprowadzony po raz pierwszy w roku 2015. Dotychczas skorzystało z niego ponad 600 uczelni i szkół na całym świecie. Wśród nich są Garvey Mudd College, Imperial College London, University College London (ULC), UNLV i wiele innych.

Projekt procesora MIPSfpga 2.0 oraz związane z nim materiały są dostępne do pobrania jako bezpłatny pakiet na stronie Imagination University Programme (IUP) pod tym adresem. Wymagana jest rejestracja.

Przewidziane są także warsztaty oparte na MIPSfpga 2.0. Pierwszy z nich jest zaplanowany na 7 września 2017 (w czwartek) podczas międzynarodowej konferencji FPL w Ghent w Belgii. Szkolenie jest otwarte dla członków zespołów akademickich. Obejmie krótkie prezentacje, demonstracje oraz warsztaty praktyczne. Dodatkowe informacje na temat warsztatów oraz rejestracji są dostępne pod tym adresem.

O autorze