• Buradasın

    FPGA (Programlanabilir Kapı Dizisi) Programlama Eğitim Serisi

    youtube.com/watch?v=PstK7sQ3Tdk

    Yapay zekadan makale özeti

    • Bu video, on yılı aşkın süredir bu alanda çalışan, sekiz yılı aşkın sanayi tecrübesi olan ve şu anda doktora öğrencisi olan bir eğitimci tarafından sunulan FPGA (Programlanabilir Kapı Dizisi) programlama derslerinin ilk bölümüdür.
    • Video, FPGA'nın temel yapısını, programlanabilir donanım yapısını ve avantajlarını anlatmaktadır. İçerikte işlemci mimarisi, bellek, register file, aritmetik-logic unit ve kontrol bloğu gibi temel kavramlar açıklanmakta, FPGA'nın işlemci ve GPU'ya göre avantajları ele alınmaktadır. Ayrıca Vivado ve Intel Quartus gibi tasarım araçları hakkında bilgiler verilmektedir.
    • Eğitimci, bir sonraki videolarda EPC programlarının iş alanları, Türkiye ve dünya genelindeki durumu, EPC teknolojisinin geleceği ve üniversite öğrencilerinin bu alanda uzmanlaşmak için dikkat etmesi gereken noktalar gibi konuları ele alacağını belirtmektedir. Videoların sonunda kitap tavsiyeleri yapacağını ve üçüncü dersten itibaren programlama konusuna başlayacağını ifade etmektedir.
    00:03HD 50 FPC Programlama Dersleri Hakkında Giriş
    • Konuşmacı, ilk kez YouTube'a yükleyeceği HD 50 FPC programlama dersleri serisini tanıtıyor.
    • COVID-19 pandemi nedeniyle online ders talepleri artınca bu video serisini hazırlamaya karar vermiş.
    • Videolar sıfırdan başlayacak ve konuşmacının tüm teknik bilgilerini aktarmayı amaçlıyor.
    02:03Eğitim Metodu ve Kanal Hakkında Bilgiler
    • Eğitim metodunda daha önce hazırlanmış kodlar yerine anlık ve doğaçlama şekilde kod yazmayı tercih ediyor.
    • YouTube kanalı "Apis Anatolia" olarak açılmış ve bu bir kar amacı gütmeyen (non-profit) kanal.
    • Bahar mevsiminde arıcılık konulu videolar da yüklemeyi planlıyor.
    05:34Konuşmacının Deneyimi ve FPC Nedir?
    • Konuşmacı on yılı aşkın süredir bu alanda çalışıyor ve sekiz yılı aşkın sanayi sektöründe tecrübesi var.
    • Lisans ve yüksek lisansı elektronik bilgisayar alanında tamamlamış, şu anda doktora öğrencisi.
    • FPC, programlanabilir devre ve programlanabilir bağlantılarına sahip bir sistemdir, bu da işlemci ile farklıdır.
    07:03İşlemci ve FPC Karşılaştırması
    • İşlemci (CPU) sabit bir donanım ve bağlantıları vardır, FPC ise programlanabilir.
    • İşlemcinin içinde bellek, register file, aritmetik logic unit ve kontrol bloğu gibi bölümler bulunur.
    • FPC'de ise veri işleyen, depolayan birimler ve program counter gibi bileşenler bulunur.
    09:40İşlemci Çalışma Prensibi
    • Yüksek seviyeli diller (high level language) insanın anlayabileceği dilde programlama imkanı sağlar.
    • Compilerlar, yüksek seviyeli dillerde yazılan kodları makine anlayabileceği object koduna dönüştürür.
    • Compile edilen diller (C, C++ gibi) ve interpreted diller (Python, MATLAB gibi) olmak üzere iki farklı tür yazılım dili vardır.
    11:45Programlanabilir Kapı Dizisi (FPGA) Tanımı
    • FPGA, donanım programlanabilir ve bu programlanabilir donanım yapıları birbirlerini programlanabilir bir bağlantı yoluyla bağlanabiliyor.
    • İşlemcideki sabit yapılar (register file gibi) yerine FPGA'da programlanabilir mantıksal kapılar bulunuyor ve giriş-çıkışlar farklı voltaj seviyelerinde programlanabiliyor.
    • Günümüzdeki FPGA'lar genellikle block RAM ve dijital single prote içeriyor ve bu yapılar artık sabit donanım gibi düşünülebilir.
    13:14FPGA'nın İç Mimarisi
    • FPGA'nın içinde programlanabilir anahtar yapılar ve mantıksal devreler bulunuyor, bu yapılar birbirleriyle bağlantı kurabiliyor.
    • FPGA içerisinde mantıksal devreler, switch matrix ve kompleks logic bloklar bulunuyor, bu bloklar X-Y koordinat düzlemi gibi dizilmiş durumda.
    • FPGA içerisinde combinational logic (clock'tan bağımsız) yapılar bulunuyor, örneğin üçlü bir XOR fonksiyonu gibi mantıksal işlemler Look-Up Table (LUT) slice içerisinde gerçekleştirilebiliyor.
    15:53FPGA'nın Avantajları
    • FPGA, alanda programlanabilir bir donanım olduğu için teslim edildikten sonra bile değiştirilebilir, örneğin uzaydaki bir uyduda fonksiyonlar eklenip çıkarılabilir.
    • FPGA paralel mimariye sahip olduğu için çok sayıda farklı işlemi aynı anda işleyebiliyor, bu nedenle sinyal işleme, video işlemi ve şifreleme algoritmaları için tercih ediliyor.
    • FPGA'lar VHDL ve Verilog gibi dillerle programlanıyor ve cycle-by-cycle (saati saatine) simüle edilebiliyor, bu da nano saniyeler mertebesinde deterministik zamanlama sağlıyor.
    19:21FPGA Piyasası ve Kullanım Alanları
    • FPGA piyasasında Xilinx yaklaşık yüzde 50'yi kaplıyor ve yakın zamanda Intel, FPGA üreticisi Altera'yı satın almış.
    • Xilinx 1985'te kurulmuş olup şu an en büyük pazara sahip ve üniversitelerde sayısal tasarım derslerinde genellikle Xilinx kullanılıyor.
    • Xilinx'in yazılımı Vivado, 2013'ten itibaren Xilinx'in 7 serisi FPGA ailesini programlayabiliyor, daha eski seriler için ise eski versiyonlar kullanılabilir.
    22:13FPGA Programlama ve Kullanım
    • FPGA programlamaya başlamak için hiçbir ücret ödemeniz gerekmiyor, Xilinx'in sitesinden Vivado tool'u ücretsiz indirilebiliyor.
    • Vivado tool'u yaklaşık 50-60 GB büyüklüğünde olabilir ve eski versiyonları da indirilebiliyor.
    • Yeni versiyonlar daha yavaş çalışabiliyor, bu nedenle bazı kullanıcılar eski versiyonları tercih edebiliyor.
    23:07Vivado ve Intel'in Ücretsiz Tasarım Araçları
    • Vivado'nun Design Edition ve System Edition ücretlidir, ücretsiz olan Webpack lisansı ile kullanılabilir.
    • Webpack lisansının tek sıkıntısı divice (cihaz) limitasyonudur, yeni başlayanlar için genellikle yeterlidir.
    • Intel de ücretsiz bir araç olan Intel Quartus Prime Lite sunmaktadır, ancak burada da divice family ile ilgili kısıtlamalar bulunmaktadır.
    24:49Gelecek Videoların Konuları
    • Bir sonraki videoda EPC programları ve sayısal tasarımcıların Türkiye ve dünyada nasıl iş alanları olduğu anlatılacaktır.
    • EPC teknolojisinin geleceği ve üniversitede okuyanlar için EPC konusunda uzmanlaşmanın mantıklı olup olmadığı ele alınacaktır.
    • Programlamayı hobi olarak çalışmanın mantıklı olup olmadığı ve hangi alanlarda çalışılması gerektiği sorularına cevap verilecektir.
    26:41Derslerin Planı ve Kitap Tavsiyeleri
    • Bir sonraki derste sunum üstünden gidilecek, üçüncü dersten itibaren programlamaya başlanacaktır.
    • Derslerin sonunda kitap tavsiyeleri yapılacaktır.
    • Konuşmacı, "Bunları Çin'in Kitabı" adlı kitabı ve ikinci kitabını tavsiye ediyor, bu kitaplar devrimci hareketleri ve tarihi anlatmaktadır.

    Yanıtı değerlendir

  • Yazeka sinir ağı makaleleri veya videoları özetliyor