【免費說明會】FPGA 數位IC設計實戰:艾鍗學院

課程特色

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◎課程目標
● 學習Verilog HDL數位電路設計與數位訊號處理
● 學習ASIC/FPGA chip integration Synthesis/Compile/Simulation
● 學習基於 ARM 的 SoC FPGA 硬核解決方案
● 了解如何客製化開發IC。
● 實作設計除錯，掌握Debug技巧
● 了解如何 Gigabit Ethernet MAC與PHY網路通訊界面與處理

◎課程特色
● 專業師資--
講師具 Altera 與 Xilinx FPGA 平台開發經驗，精心規劃「SoC FPGA 設計實戰」學程強調業界實戰，絕非紙上談兵！
● 使用Intel（Altera） Cyclone V 的開發板，與原廠技術相同
● 推薦就業--
本公司長期與國內系統廠及 IC 廠接觸，可為轉職的您媒合工作
● ＂錢＂景看好--
根據 104 人力銀行調查，數位 IC 設計工程師，平均月薪約為 6-8 萬，年資 1-3 年，平均年薪約為 80-100 萬，年資 4-5 年時，年薪可至 120-150 萬，每個人約有 6.32 個工作職缺在等你

＊Why 我們設計網路介面的專題製作？
FPGA課程中除了建立學員對數位電路設計的概念及業界實務做法，特別引入網路介面的部份來製作一個完整應用的topic
為何不選用現成的網路晶片，而要利用FPGA來做呢？
因為有一些應用是需要對網路封包做特別的硬體加速處理，例如應用在金融交易的高頻交易（HFT）介面卡，舉凡講求高網速的應用。加上未來是一個網路頻寛100G甚至400G的時代，FPGA本身是可以實作40G/100G的網卡，而這個功能是一般的CPU還無法做到的。另外，很多人在處理網路的時候，並不知道原理，所以當網路不通的時候，就不知道怎麼debug...
想像一下，假設網路斷訊的現象發生在無人車、無人機、機器人，造成雲端的智慧指令無法傳遞到終端，其後果勢必相當嚴重。
未來是一個IoT的時代，甚至AIoT的時代，而沒有網路，就沒有物聯網。
帶到5G和FPGA部分，舉凡機器人、自駕車、無人機，甚至是擴增實境(AR)或虛擬實境(VR)等應用項目，其實都極為仰賴即時的影像分析及辨識處理，反應速度必須快到毫秒甚或微秒等級。台積電 3 奈米製程，預計未來主要應用將以AI和5G為主，全球電信營運商、設備商、裝置商、晶片廠甚至是政府，整個產業鏈已經逐漸往5G移動。透過這項FPGA專題，能帶給你坊間學不到的網路KnowHow。

＊Why SoC FPGA?
目前嵌入式系統晶片開發人員必須面對激烈的市場挑戰，被要求更高的單位功耗性能/運算效能、更低的時延以及更短的開發週期來滿足各種的市場需求，因此基於FPGA的SoC已成為最流行且可能的解決方案。簡單來說，就是在FPGA可程式邏輯晶片嵌入了一個「硬核」處理器系統-- SoC（ARM處理器、記憶體控制器、I/O週邊）。在SoC FPGA 架構下可以彈性的設計，單純使用ARM SoC、僅單獨使用FPGA或兩者一起使用。當兩者一起用時， FPGA可以作為ARM週邊的角色，針對大量且須經複雜運算的資料，如數據資料、影像訊號、聲音訊號等，可利用FPGA 硬體並行運算能力設計演算法追求最佳效能。因此，利用SoC FPGA 架構所設計的嵌入式平台，不僅可以突顯了產品優勢，在價格和性能上都可以達到最優，更重要的是產品能夠及時上市。

◎職涯方向
FPGA 研發設計工程師 | 數位IC設計工程師 | FPGA/RTL驗證工程師 | 電信／通訊系統工程師| 多媒體數位視訊解碼晶片設計工程師

詳細內容

課程簡介

AI人工智慧的機器學習、5G傳輸速度提升到10Gbps、無人駕駛汽車網路延遲時間需要小於1ms，這些都已無法再仰賴CPU計算來達成了...

為了獲得更高的運算效能與功耗性能、更低的延遲，以及用更短的開發週期。

FPGA 將扮演著關鍵性的角色！

艾鍗學院特邀請具14年以上FPGA開發經驗資深工程師，精心規劃「數位IC設計實戰」學程。本課程強調實作訓練為主，將會使用Intel(Altera) FPGA SoC 實驗平台進行主題式的單元實驗。

課程分成三個階段，階段一說明FPGA設計架構、Verilog語法、並行運算處理與有限狀態機設計、TestBench及功能驗證設計。階段二實作FPGA I/O訊號處理與一般序列通訊設計，包含UART、SPI、I2C，以及訊號時序分析與模擬等。另外，加入一個FPGA 專題製作，說明Gigabit Ethernet 的MII 界面與如何設計Gigabit Ethernet Switch。
最後的第三階段說明如何設計一個基於硬核ARM Cortex-A的SoC FPGA的嵌入式系統晶片的解決方案。課程包含SoC的時脈、Memory Map規劃、HPS (ARM)和FPGA之間Bridge的硬體設計;在嵌入式軟體設計部份，教你撰寫Driver 建構出基本的SoC FPGA嵌入式系統軟體。

課程大綱

第一階段 Verilog硬體描述語言

●  FPGA 技術簡介
     - FPGA 硬體架構
     - CPLD vs.FPGA
     - 晶片功能與技術規格解讀
● Intel Cyclone V FPGA 晶片介紹
● Intel SoC FPGA 解決方案
● Intel Quartus Prime FPGA設計工具使用 (1)
     - 軟體安裝
     - 建立新專案
     - 編譯 & 合成

●  HDL硬體描述語言(部份講義預覽)
     - Verilog 基本程式結構與語法說明
     - 組合邏輯設計
     - 同步邏輯設計
     - 訊號取樣設計
     - Cock dividing
     - 模組化設計方式與參數傳遞
     - Timing constraint 時序限制
     - FSM 有限狀態機設計
● Verilog 應用練習-Digital Counter

第二階段 FPGA 晶片設計實作

● DE10-Nano Kit開發板介紹
● Intel Quartus Prime FPGA 設計工具使用 (2)
     - Pin Assignment
     - 加入 Intel's IP 使用MegaWizard (PLL,
     RAM, ROM,FIFO, …)
     - 燒錄code
● 設計除錯:使用SignalTap II Logic Analyzer
● 設計除錯:使用SignalProbe
● 設計除錯:訊號時序分析TimeQuest Timing
     Analyzer&SDC (Synopsis Design Constraints)
● 設計除錯:使用 ModelSim模擬

● IP實作及UART通訊實驗
● IP實作及SPI通訊實驗
● IP實作及I2C通訊實驗
● Intel Avalon Bus Interface Protocol
● MegaCore® IP DDR3 Controller / DMA Controller
- 以存取Mobile DDR3 記憶體使用為例
● Gigabit Ethernet 專題製作
-整合Ethernet MAC( Medium Access Controller)
- 連接Gigabit PYH的 MII 界面說明
- Lab: 設計FPGA電路,控制MII 產生Ethernet Frame
- Lab: 透過FPGA電路,控制MII 側錄Ethernet Frame

第三階段 SoC FPGA - 嵌入式系統晶片開發實務

● 硬體設計- 設計你的SoC FPGA 晶片

- Intel Cyclone V SoC FPGA 簡介
- Qsys compoent的建立流程
- 利用Intel Qsys整合軟體設計SoC system
- LAB:使用QSYS整合 I2C/SPI design 至 SoC FPGA

● 韌體Driver撰寫與驗證

- Intel SoC FPGA程式編譯,程式燒錄,程式開發環境建立
- 在SoC上讀取/控制FPGA上的IP
- LAB: GPIO Driver 控制FPGA上的 LED, DIP switch

-...

課程使用 Altera SoC FPGA 開發板- DE10-Nano Kit

FPGA DE10 Nano Kit

＊Why 我們設計網路介面的專題製作？
艾鍗的FPGA課程除了建立你對數位電路設計的概念及業界實務做法，特別引入網路介面的部份來製作一個完整應用的topic。為何不選用現成的網路晶片，而要利用FPGA來做呢？因為有一些應用是需要對網路封包做特別的硬體加速處理，加上未來是一個網路頻寛100G甚至400G的時代，FPGA本身可以實作40G/100G的網卡，而這個功能是一般的CPU還無法做到的。另外，很多人在處理網路的時候，並不知道原理，所以當網路不通的時候，就不知道怎麼debug... 想像一下，假設網路斷訊的現象發生在AI無人車、無人機、機器人，造成雲端的智慧指令無法傳遞到終端，其後果勢必相當嚴重。未來是一個IoT的時代，甚至AIoT的時代，而沒有網路，就沒有物聯網。
帶到5G和FPGA部分，舉凡機器人、自駕車、無人機，甚至是擴增實境(AR)或虛擬實境(VR)等應用項目，其實都極為仰賴即時的影像分析及辨識處理，反應速度必須快到毫秒甚或微秒等級。台積電 3 奈米製程，預計未來主要應用將以AI和5G為主，全球電信營運商、設備商、裝置商、晶片廠甚至是政府，整個產業鏈已經逐漸往5G移動。透過這項FPGA專題，能帶給你坊間學不到的網路KnowHow。

＊Why SoC FPGA?
目前嵌入式系統晶片開發人員必須面對激烈的市場挑戰，被要求更高的單位功耗性能/運算效能、更低的時延以及更短的開發週期來滿足各種的市場需求，因此基於FPGA的SoC已成為最流行且可能的解決方案。簡單來說,就是在FPGA可程式邏輯晶片嵌入了一個「硬核」處理器系統-- SoC(ARM處理器、記憶體控制器、I/O週邊)。在SoC FPGA 架構下可以彈性的設計，單純使用ARM SoC、僅單獨使用FPGA或兩者一起使用。當兩者一起用時, FPGA可以作為ARM週邊的角色，針對大量且須經複雜運算的資料,如數據資料、影像訊號、聲音訊號等，可利用FPGA 硬體並行運算能力設計演算法追求最佳效能。因此，利用SoC FPGA 架構所設計的嵌入式平台，不僅可以突顯了產品優勢，在價格和性能上都可以達到最優，更重要的是產品能夠及時上市。

* 艾鍗的FPGA課程，和學校教的有什麼一樣？

1. 在本課程的Verilog程式部分，不是只談Verilog基本語法本身而是強調如何寫出一個語意精準的Verilog程式，及如何寫出好的testbench。
2. 以業界的角度重新建立詮譯數位電路設計，讓學員可以用一致的概念來設計實作不管是LED燈，I2C,SPI,甚至是SoC的硬體電路專案。
3. 在實作部份，會教導學員如何利用Intel提供的Debug Tool，讓Debug更加快速有效率。

課程使用 Intel SoC FPGA 開發板 ( 內含Dual Core ARM Cortex-A9@800MHz)

師資介紹

Wesley (講師具16年數位IC設計經驗)

▪ EE工程碩士 ▪ 資深數位IC設計工程師

▪ FPGA/ASIC設計 ▪ FPGA Validation ▪ 系統晶片設計與整合 ▪ Gigabit Ethernet

▪ ARM SOC AXI/AHB/APB ▪ IC電路模擬測試 ▪ Verilog HDL

─ 雖然資深但是不間斷Learning

Lawrence (講師具15年數位IC設計經驗)

▪ 電機工程碩士 ▪ 資深數位IC設計工程師

▪ FPGA/CPLD設計 ▪ Verilog HDL ▪ Gigabit Ethernet網路介面訊號處理

▪ FPGA SoC系統設計 ▪ 數位電路分析設計 ▪ 數位晶片產品開發

─ 演算法與架構並存的時代，用FPGA以更快的速度把產品做出來

報名方式

如您對本課程有興趣，或需相關諮詢，請於下方留下您的聯絡資訊，我們將派專人與您聯繫，為您安排上課事宜，或回覆問題，感謝您！

備註

如您對本課程有興趣，或需相關諮詢，歡迎於下方留下您的聯絡資訊，我們將派專人與您聯繫，感謝您！

開課日期：	2024-04-20	課程費用：	免費
上課時間：	週六 / 上午,下午	學習時程：	0
上課地點：	台北市中正區重慶南路一段143號4樓 map

課程名稱	認證機構(分校)	上課地點	費用	開課日期
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