מאת: קספר פורר, זיילינקס אירלנד, ריצ’ארד טובין, זיילינקס אירלנד

חטיבת שירותי התכנון של Xilinx השתמשה בחבילת האבלואציה SP605 ויישומי רכב מתקדמים כדי ליצור מערכת עצמאית וחכמה לבקרת הינע

יצרניות של מערכות הינע חכמות, כמו גם שחקניות אחרות בענפי הרכב וה-ISM, עומדות מול אינספור אתגרים חדשים כשהן מנסות להיענות לדרישות החדשות של השוק ולעמוד בתקנים המתפתחים חדשות לבקרים. ביישומים תעשייתיים וביישומי רכב מודרניים נדרשים המנועים לספק נצילות מרבית, רעש אקוסטי נמוך, טווח מהירות רחב ואמינות, וכל זאת במחיר נוח. על רצפת המפעל היום, ציוד מונע מנועים צורך שני שלישים מאנרגיית החשמל הכוללת, מה שמוליד צורך דחוף בפיתוח מערכות חסכוניות יותר באנרגיה. יכולת הפעלה הדדית היא דרישת תכנון קריטית נוספת כיוון שבמקרים רבים יחידת הינע תשמש כרכיב אחד בתוך תהליך רחב היקף. גורם מרכזי שמשפיע על הדרישה הזו הוא שפע פרוטוקולי הקישוריות הקיים בתעשייה (אפיקי השדה) ופרופילי ההתקנים הקשורים אליהם, שבאמצעותם מתקננים את הייצוג של יחידות הינע ברשת. אפיקי השדה עצמם (לדוגמה CAN ו-Profibus) הם מגוונים ועל אף השם הגנרי הזהה שלהם הם אינם ברי החלפה. בניסיון לצמצם עלויות ולשפר את התקשורת בין בקרים תעשייתיים החליטו המפתחים של אפיקי שדה לפתח פתרונות קישוריות תעשייתיים מבוססי איתרנט וכמה פרוטוקולים חדשים כדוגמת EtherCAT, Profinet ו-EtherNet I/P, בין השאר, שהתפתחו אף הם בשנים האחרונות. עם זאת ישנם גם חסרונות, ביניהם העובדה שמדובר בטכנולוגיות שיש ביניהן שונות שבגללה נאלצות יצרניות להיאבק עם הצורך לתמוך בכל השחקניות הראשיות בתחום.
חטיבת שירותי התכנון של זיילינקס, XDS, התמודדה עם כל הסוגיות הללו כאשר פיתחה אבטיפוס של פלטפורמת בקרת הינע מבוססת FPGA התומכת בממשקי ה-CANopen ו-EtherCAT עבור שחקנית ראשית בזירת ה-ISM. התפקיד שלנו היה לתכנן וליישם מערכת מודולרית ומתפקדת לגמרי שתתאים לשימוש חוזר בדור הבא של מערכות ההינע החכמות של הלקוחה. ה-Xilinx® Spartan®-6 FPGA SP605 היא פלטפורמת תכנון ייעודי בסיסית עם ערכת אבלואציה, אשר ביחד עם IP מצד שלישי סיפקה אלגוריתמי בקרת הינע חדשניים ביותר ותמיכת קישוריות תעשייתית בארכיטקטורת מערכת מודולרית שאפשרה יצירה של תכנון יעיל ומדרגי.

בחירת נתיב ה-FPGA
הפתרונות הקיימים של הלקוחה, המבוססים על מיקרו-בקרים, לא סיפקו את מה שהלקוחה רצתה יותר מכל: פלטפורמה מדרגית. מערכת בקרת הינע חכמה המבוססת על Spartan-6 FPGA מספקת את כל המדרגיות הנחוצה, הלוגיקה ועצמת המחשוב בשבב אחד יחיד, מה שמפחית עלויות ובמקביל מונע התיישנות. ניתן לשדרג פלטפורמה כזו לאורך שנים כדי להתאימה לתקנים החדשים ביותר של קישוריות תעשייתית כמו גם לאלגוריתמי בקרת ההינע היעילים ביותר. בנוסף, אפשרות התכנות מחדש המוטמעת ב-FPGAs מקלה על התאמה מיוחדת של מערכת בקרת הינע בסיסית יחידה במטרה לעמוד בדרישות הספציפיות של לקוחות ולאפשר אינגרציה פשוטה אל תוך הרשת התעשייתית הקיימת. בקצרה, ה-Spartan-6 FPGA עוזר לעמוד בכל הדרישות המאתגרות של המרחב התעשייתי.
למי שחדשים בעולם של תכנון מערכות מבוסס FPGA, כמו למשל הלקוחה שלנו, פלטפורמות התכנון הייעודי – ה-Targeted Design Platforms של זיילינקס מציעות את נקודת הפתיחה האידיאלית בכך שהן מספקות מערך חזק ויציב של אלמנטים בדוקים ומשולבים היטב המוכנים לשימוש “מהקופסה”. ניתן להוסיף לפלטפורמה הבסיסית מוצרי פלטפורמה ספציפיים לתחום וספציפיים לשוק ועל-ידי כך לבצע באופן אוטומטי חלק גדול עוד יותר של התכנון הסופי. תכנוני הייחוס הייעודיים הללו מקטינים את עקומת הלמידה בכך שהם מדגימים יישומי FPGA של תפיסות מהעולם האמיתי ומאפשרים ללקוחות “להיכנס” בתכנון ולפתח תכונות ייחודיות של המוצר הסופי שלהם.
הפתרון שלנו שילב את ערכת האבלואציה Spartan-6 SP605 עם מוצרים מצד שלישי – בעיקר לוח ה-NetMot EMC ו-IP מבית QDeSys בתוספת IP של קישוריות תעשייתית מבית Bosch ו-Beckhoff. לא זו בלבד שכל אבני הבניין הבסיסיות של המערכת הרצויה כבר היו מוכנות מרגע ההתחלה, אלא שיכולנו גם להמשיך עם פיתוח אבות טיפוס מבלי להזדקק ללוח FPGA מיוחד, מה שאפשר ללקוחה לאמת את ההיתכנות של הפלטפורמה החדשה הזו תמורת עלות מזערית. וכדי לשפר עוד יותר את זמן היציאה לשוק ולצמצם את הסיכונים הכרוכים בתכנון מערכת FPGA בפעם הראשונה ביקשה מאיתנו הלקוחה לא רק לספק את האבטיפוס הזה אלא בנוסף גם לתמוך באימוץ ה-FPGAs בדור הבא של מערכות ההינע החכמות שלה.
בסופו של דבר, גם המהנדסים וגם מנהליהם יצאו נשכרים מגישה זו. המהנדסים למדו תכנון מבוסס FPGA מהר יותר כשהם מצוידים בנהלי העבודה הטובים ביותר שנאספו מה-XDS, ואילו ההנהלה קיצצה גם את הזמן שנדרש כדי לספק את המוצר ובמקביל הפחיתה גם את הסיכונים העסקיים הנלווים.

אבטיפוס של מערכת בקרת הינע חכמה
תיק המוצרים של XDS מכסה את כל מחזור הפיתוח של תכנון FPGA, מיצירת המפרט ועד לקידוד, האימות, סגירת התזמון ואינטגרציית המערכת. על בסיס שנים של ניסיון בתכנון מערכות מעבדים משובצים ויישומי תוכנה, ביחד עם היכולת לשלב IP מצד שלישי, נהלים עבודה בדוקים בניהול פרויקטים ותהליך פיתוח באישור ISO9001 מלא, הצליחה XDS לספק את האבטיפוס של מערכת בקרת ההינע החכמה בשלב מוקדם מאוד במחזור פיתוח המוצר של הלקוחה. פלטפורמת התכנון הייעודית המיוחדת שנוצרה כתוצאה מכך אפשרה למהנדסים של הלקוחה לערוך היכרות עם תהליכי תכנון FPGA והודות לכך למטב גם את עצמתה של הטכנולוגיה החדשה במוצרי הדור הבא שלהם.

מבט לעתיד
הביצוע המוצלח של האבטיפוס של מערכת בקרת ההינע החכמה הדגים ללא ספק את כוחם הפוטנציאלי של FPGAs בקישוריות איתרנט תעשייתית, אפיקי שדה ובקרת הינע. אמנם נדרשת עוד עבודה עד שניתן יהיה לפתח מוצר עם מלוא התכונות, אך XDS “תפרה” פלטפורמת תכנון ייעודי ושיפרה אותה עבור הלקוחה ויצרה פתרון ייחודי המותאם לצרכים שיקצץ באופן משמעותי את הסיכונים והמאמצים הנדרשים כדי להגיע למוצר המהונדס הסופי. בשלב הבא בוחנת XDS את האפשרות להרחיב את פלטפורמת התכנון הייעודי הזו כדי לתמוך בצבר ובליבת IP של Profinet, ובכך להראות שהגישה המודולרית ונהלי התכנון שאומצו הם אכן אפקטיביים ביותר עבור הלקוח.

מאת: דרור ספרדי, זיילינקס

בימים אלה אנו עדים לאימוץ רחב היקף של פרוטוקול ה-PCI Express בתעשיית המערכות המשובצות (Embedded). בתחילה אמנם פותח הפרוטוקול כדי לספק את הדור הבא של ארכיטקטורת התחברות פנימית עבור יישומי מיחשוב אישי, אבל יתרונותיו המרובים הכו גלים גם בתעשיית המערכות המשובצות.
בעוד שתעשיית ה PC-נשלטת על-ידי ארכיטקטורה יחידה, ענף הEmbedded Processor- תומך במספר רב של פלטפורמות חלופיות, אך חלוקה זו בשוק הולכת ופוחתת, בין השאר גם בזכות השימוש בממשקים משותפים כגון PCI Express. פרוטוקול זה עתיר הביצועים מאפשר יצירת פלטפורמות חומרה עם ממשקים משותפים בשיטת “חבר והפעל”
(plug and play) בין התקנים פריפריאליים.
נוכחותו המרובה של פרוטוקול ה-PCI Express במספר רב של אפליקציות מתרחבת גם
לעולם ה-FPGA, שהוא co-processor רב תכליתי. יכולת ה-FPGA לספק חומרה מותאמת לגישור בין פרוטוקולים, האצה דרך מימוש חומרתי והיכולת לממש מערכות משובצות מחשב (Embedded Processor), הופכת אותו לטכנולוגיה המשלימה האידיאלית עבור פלטפורמות עיבוד רב-תכליתיות.
פיתוח תקשורת טורית המבוססת חבילות מידע(Packets)  החלה מדרישת מגזר הטלקומוניקציה ליצור חיבוריות רחבת פס הפועלת על-פני מרחקים גדולים. ה-BUS-ים הטוריים הללו התפתחו במהרה ושולבו גם בתקשורת קצרת טווח בין ציודים קרובים, וכמו כן בין רכיבים על לוחות או בין לוחות. הממשק הטורי העניק פתרון אמין ויציב אל מול ממשקים מקבילים ולכן לא לקח הרבה זמן עד שהם שולבו גם בתוך FPGAs מתקדמים הנמצאים בשימוש נרחב בענף התקשורת, עוד מתקופת משפחת Virtex-II Pro של Xilinx.
התפתחותו של ה-I/O הטורי הצליחה להתגבר על התפיסה הרווחת לפיה מדובר בטכנולוגיה מורכבת המתאימה רק למערכות מתקדמות ביותר (high-end systems). בתחילה הייתה מגמה זו מוצדקת, אך כיום רוב המערכות מציגות דרישות לביצועים תובעות התקשרות טורית, מה שגרם ליצרניות ה-FPGA לשלב ממשקים טוריים
ב-Low cost FPGAs.
הממשק הטורי החדש ביותר – ויתכן המוביל ביותר – הוא ה-PCI Express. המפרט של גרסה 1.1 בממשק טורי point-to-point זה הוא  ,2.5Gbpsכאשר גרסה 2.0 מציעה 5Gbps וגרסה 3.0 8Gbps. תקן זה מאפשר גם תקשורת רב ממשקית (multi-lane). רוחב הפס הגבוה ותצורת ממשק זה הפכו אותו לבחירה יעילה בתקשורת בין שבב לשבב. כאשר משלבים אותו ברמת הסיליקון, הוא נהיה רלוונטי במיוחד עבור תקשורת בין מעבד
ל-FPGA. כיום ניתן למצוא סוג חדש של Low cost FPGAs הכולליםPCI Express  עם ממשק טורי ומאפשרים מימוש יעיל ואפקטיבי בין ממשק טורי להתקנים דלי הספק המיועדים לאפליקציות Embedded.
השימוש ב-PCI Express מאפשר זרימת מידע חלקה ו”נטולת תפר” (seamless) של נתונים בין רשתות ארגוניות לבין מערכות אוטומציה תעשייתיות. רמה כזו של חיבוריות מאפשרת ל-Low cost FPGAs ליישם את הפרוטוקולים החדשים של תקשורת תעשייתית בזמן אמת.
יתרון מרכזי של רכיבי FPGA הינו היכולת שלהם לשלב Hard-Cores, כגון ממשקים טוריים (serial transceivers), עם לוגיקה מתכנתת הנחוצה כדי ליישם את השכבה הפיסית (physical layer), שכבת ה-Data ושכבת ה-Transaction. עד לעת האחרונה ניתן היה למצוא את ממשקים טוריים מהירים מאוד רק ב-FPGAs המתקדמים והיקרים ביותר, אך המשמעות להתפתחות טכנולוגית היא שהיום כבר כלכלי לשלב ממשקים טוריים אלו
ב-Low cost FPGAs. אפשרות זו, בשילוב עם הגמישות של טכנולוגיית ה-FGPA, פותחת עולם חדש של אפשרויות, בין התקנים פריפריאליים ומנועים חומרתיים עתירי ביצועים להפחתת עומסים, שניתנים לשילוב דרך ממשק ה-PCI Express ל-host processor .
לדוגמה, משפחת Spartan-6 LXT ה-Low cost מבית Xilinx מציעה התממשקות עם PCI Express המשולב חומרתית בתוך ה-FPGA, ומסוגל לספק פונקציות רבות-עוצמה של
co-processor כמו האצה חומרתית עבור פונקציות עתירות מיחשוב. מימוש של PCI Express כ- Hard IPמשחרר כ-7000 Logic Cells שלולא כן היו נחוצים למימוש באמצעות משאבים הלוגים של ה-FPGA ובכך לצימצום כמות הלוגיקה הזמינה למתכנן.
ע”י מימוש PCI Express endpoint כ-Hard IP טכנולוגית ההתממשקות הטורית נעשית כדאית יותר ליישום ומרחיב את היכולת שלה להגיע גם להתקני ה-FPGA הזולים ביותר.

המשפחות החדשות – Artix, Kintex ו-Virtex – מרחיבות את קשת היישומים שאותם יכולה הלוגיקה המתכנתת לשרת, ומהוות פריצת דרך בפתרון האתגרים מולם ניצבים הלקוחות בנוגע להגדלת הנפח, למיטוב הביצועים, לצמצום העלויות וצריכת ההספק 

משה גבריאלוב, נשיא ומנכ"ל Xilinx: "הסדרה החדשה מייצגת נקודת מפנה עבור זיילינקס ועבור תעשיית ה-FPGAs באופן כללי"

Xilinx (זיילינקס), ענקית הרכיבים המתכנתים (FPGA), הכריזה על סדרת ה-FPGAs הראשונה בתעשייה המקצצת את צריכת ההספק הכוללת בשיעור של 50% ומציעה נפח של עד שני מיליון תאי לוגיקה. הסדרה החדשה מבוססת על הארכיטקטורה המאוחדת היחידה המתפרסת על-פני כל משפחות הרכיבים של החברה.

המשפחות החדשות – Artix, Kintex ו-Virtex – מרחיבות את קשת היישומים שאותם יכולה הלוגיקה המתכנתת לשרת, ומהוות פריצת דרך בפתרון האתגרים מולם ניצבים הלקוחות בנוגע להגדלת הנפח, למיטוב הביצועים, לצמצום העלויות וצריכת ההספק. הן מיושמות על טכנולוגיית ה-28 ננומטר המאפשרת הספק נמוך עם רמת ביצועים גבוהה, ועל ידי כך שיפור משמעותי ברמת הפרודוקטיביות.  עלויות הפיתוח המאמירות, המורכבות וחוסר הגמישות של טכנולוגיות ASIC ו-ASSP , הופכות את פלטפורמות ה-FPGA לרלוונטיות יותר עבור המתכננים.

"הסדרה החדשה מייצגת נקודת מפנה עבור זיילינקס ועבור תעשיית ה-FPGAs באופן כללי, מכיוון שהיא מאפשרת לנו לקדם את תיק המוצרים שלנו לשווקים חדשים עם דגש משמעותי על הקטנת צריכת ההספק", אומר משה גבריאלוב, נשיא ומנכ"ל זיילינקס. "זיילינקס עומדת בציפיות שלה ושל לקוחותיה במונחים של חוק מור[i], עם שיפור הנפח והביצועים עם כל דור חדש, ובנוסף לכך גם ממשיכה את ההתמקדות בהנגשת הלוגיקה המתכנתת לקהל הולך וגדל, עם פלטפורמות תכנון המיועדות לשרת את הצרכים הספציפיים של השווקים והמשתמשים החדשים".

עם השקת דור FPGAs החדש בתהליך 28 ננומטר, מרחיבה זיילינקס את אסטרטגיית
ה-Targeted Design Platform (פלטפורמת תכנון ייעודית) שלה, אשר הוצגה בשילוב עם משפחת Virtex-6 בתהליך 40 ננומטר ומשפחת Spartan-6 בתהליך 45 ננומטר, שכבר נכנסו לייצור בהיקפים גבוהים.

אסטרטגיית ה-Targeted Design Platform משלבת FPGAs, IP וכלי תוכנה של
ISE Design Suite וערכות פיתוח, כדי לאפשר ללקוחות למטב את ההשקעות שלהם בפיתוח תכנונים העונים לדרישות השוק. עם הדור החדש מתקדמת זיילינקס צעד חשוב קדימה במאמציה להרחיב באופן דרמטי את האקוסיסטמה של התכנונים וה-IP הזמינים שלה, המאפשרים ללקוחות להתמקד בבידול תוך כדי המעבר להתקני 28 ננומטר.

סדרת ה-FPGAs החדשה של זיילינקס מאפשרת למפתחים ליישם פתרונות מתכנתים במגוון מערכות שבעבר ניתן היה להשיג רק ב-ASSPs או ASICs, לרבות ציוד אולטרסאונד נייד הצורך פחות משני וואט ומערכות בידור לרכב המונעות על-ידי 12 וולט, כמו גם התקני גישה סלולארית ביתיים (Femtocells) ופס בסיס LTE בעלות נמוכה. צריכת ההספק הנמוכה באורח משמעותי לא רק מאפשרת למשפחות ה FPGAs החדשות להתאים ליישומים חדשים, היא גם מאפשרת לזיילינקס לספק את הביצועים המועילים ביותר בדור ההתקנים בתהליך 28 ננומטר.

זיילינקס (Xilinx), ענקית הרכיבים המתכנתים (FPGA), הציגה את הארכיטקטורה עבור פלטפורמה חדשה, ה-Extensible Processing Platform, אשר תספק רמות חסרות תקדים של ביצועי מערכת, גמישות ואינטגרציה עבור מפתחים של מגוון רחב של מערכות משובצות.

הפלטפורמה המבוססת על מעבד ARM® Cortex™-A9 MPCore מאפשרת למתכנני מערכות ולמפתחי תוכנות משובצות לשלב עיבוד טורי ועיבוד מקבילי כדי להתמודד עם דרישות המערכת המאתגרות הנובעות מהעובדה שהמשתמשים בעולם דורשים היום פונקציות יותר ויותר מורכבות מהמערכות המשובצות שלהם.

פלטפורמת העיבוד החדשה של זיילינקס מציעה למתכנני מערכות משובצות גישת פיתוח ותכנון ממוקדת מעבד העוזרת להשיג את עצמת העיבוד והמחשוב הנדרשת להנעת משימות המצריכות גישה מהירה לקלטים בזמן אמת, עיבוד ברמות ביצועים גבוהות ועיבוד אותות דיגיטלי מורכב – או כל שילוב בין סוגי המשימות הללו – הנדרשות כדי לעמוד בדרישות ממוקדות יישום של המתכננים, לרבות הדרישות להספק ועלות נמוכים.

זרימת הפיתוח ממוקדת התוכנה מאפשרת גישה ממוקדת מעבד המציגה מערכת מעבד מלאה, לרבות מטמונים, בקרי זיכרון והתקני I/O וחיבוריות נפוצים, המסוגלת להריץ מגוון מערכות הפעלה מייד עם הדלקתה, ביניהן לינוקס, VxWorks של ווינדריבר ו-uC-OSII של מיקריום 

ארכיטקטורת ARM ויחסי הגומלין של קהילת השותפות שלה, מביאה מקסום נוסף של הפרודוקטיביות עבור מפתחים של מערכות משובצות. התת-מערכת שתוכננה על-ידי זיילינקס סביב מעבדים כפולי ליבה מסוג Cortex™-A9 MPCore™ שכל אחד מהם פועל במהירות של 800 מגהרץ, בשילוב עם יכולות העיבוד המקבילי של הלוגיקה המתכנתת ודלת ההספק ב-28 ננומטר של זיילינקס, עוזרים להשיג רמת ביצועים חסרת תקדים.

הלוגיקה המתכנתת משולבת באופן הדוק עם מערכת המעבד בעזרת מחברים פנימיים רחבי פס מסוג AMBA®-AXI™ על-מנת להאיץ את הפונקציות העיקריות של המערכת בשיעור של פי מאה, תוך שימוש ב-IP מוכן לשימוש או ב-IP בתכנון מיוחד. גישה ארכיטקטונית זו עוזרת לטפל בצווארי הבקבוק השכיחים הקיימים בין סביבות המחשוב המקביליות והטוריות הללו, ובבעיות של זיכרון ו-I/O. בנוסף, גישה זו מעניקה לתצורת מערכת המעבד שליטה על הלוגיקה המתכנתת, לרבות אפשרות להגדרה דינמית מחדש של התצורה.

תציג ממשקים ממוטבים שפותחו בשיתוף  Wintegra הישראלית

Xilinx, ענקית הרכיבים המתכנתים (FPGA), תשתתף בתערוכתMobile World Congress 2010 בברצלונה שתתקיים ב- 15-18 בפברואר, ותחשוף את הדורות החדשים של פלטפורמותXilinx® Targeted Design  עם הרכיבים המתכנתים ממשפחת Virtex®-6. הפלטפורמות החדשות מאפשרות תקשורת אלחוטית גלובלית ומציעות פתרונות בעלי עלות וצריכת הספק נמוכות, עבור יישומי רדיו, פס בסיס (שיטת שידור אשר בה הסיגנל מועבר ישירות בצורה דיגיטלית ללא אפנון ומתאימה לשידור רק בטווח קצר), וחיבוריות.

הפלטפורמות המיועדות לשווקים ממוקדים, משלבות את החידושים האחרונים בתחום התוכנה, החומרה וה-IP ויסייעו ליצרניות ולמפעילות תשתיות רשת להקטין הוצאות הון, הוצאות תפעול ועלויות פיתוח, עבור רדיו בהגדרת תוכנה ותחנות בסיס מהדור השלישי והרביעי, הפועלות במספר שיטות.

בביתן E47 שבאולם 1 תדגים זיילינקס, יחד עם שותפותיה העולמיות, את סביבת פיתוח האלחוט המקיפה ביותר בתעשייה, המותאמת לתקנים ההולכים ומתפתחים ולדרישות היישומים של פס בסיס LTE ושל תת-מערכות רדיו רבות-מצבים. מומחים מטעם החברה ייעצו על נהלי העבודה הטובים ביותר ועל  ארכיטקטורות מערכות אלחוט ממוטבות המובילות לקיצוץ בעלויות ובצריכת ההספק תוך מקסום הביצועים. מבקרי הביתן יוכלו ללמוד כיצד ניתן להתחיל את פיתוח המערכות שלהם ולהתאים תכנונים לצרכים שלהם על בסיס דרישות ספציפיות ליישום. בנוסף, ילמדו כיצד יש למנף את ההיצע הנרחב של תכנוני ייחוס לרדיו מבית זיילינקס עם IP מאומת מראש, עם לוח  MSDPD (Mixed Signal Digital Pre-Distortion) מבית Analog Devices  ועם פתרונות מדידה ובדיקה מבית Agilent.

בנוסף, תדגיש זיילינקס את ההפחתות המשמעותית בעלות  מערכת ה-eNodeB (eNB), בפיזור ההספק ובממדים, שהתאפשרו בזכות פלטפורמת LTE Baseband Targeted Design עם רכיבי Virtex-6 . כמו כן, יוצגו הממשקים הממוטבים שפותחו בשיתוף עם חברת Wintegra הישראלית, כדי לעמוד בדרישות פרוטוקול מערכת ה-eNB.

לפעמים כשאני יושב במשרד שלי בקליפורניה, ומביט על מפת העולם שתלויה מולי, אני מבין את מוטת השליטה של זיילינקס בעולם. כמעט בכל נקודה על הגלובוס יש לנו נציג או לקוח. ויותר מכך, אנחנו נוכחים בכל אזורי הזמן על הגלובוס…“. במשפט הזה שטובי הקופירייטרים יכלו להמציא, פותח ברוס קלינמן, מנהל מערך המכירות הטכניות בזיילינקס העולמית את שיחתנו, במהלך ביקורו בארץ.

מה משמעות התואר “מכירות טכניות”?

למעשה מדובר בכל מה שקשור לקשר עם הלקוח. עוד משלב איפיון הדרישה הטכנית ועד לתמיכה הרבה אחרי שהרכיב סופק והורכב. למעשה אנחנו מלווים את הלקוח בכל שלבי הקשר שלו עם זיילינקס. צריך לזכור שכיום, במיוחד בשוק הרכיבים, אין כמעט את אפקט ה”סופר מרקט”. כלומר חברה שמסתובבת בין מדפים וריטואלים ומחפשת מוצר מתאים. כיום מכירות הרכיבים מתבצעות כתהליך. כלומר אנחנו בקשר רציף עם הלקוח לא רק לגבי פרויקט שכבר נמצא בעיצומו, אלא גם עם מחלקת המחקר והפיתוח שלו לגבי כיוונים עתידיים, על ידי הליווי הזה אנחנו מצליחים לאפיין מהרבה יותר טוב את הפתרון הטכני, מבחינתנו זה הרבה יותר אפקטיבי, מבחינת הלקוח הרבה יותר יעיל, ובעיקר חסכוני בזמן וכסף. לכן שכאתה מביט בפריסה העולמית של צרכני הרכיבים, אתה יכול להבין את מה שתיארתי לך קודם על מפת העולם והנוכחות המתמדת שלנו בכל אזורי הזמן”.

האפקטיביות מבחינת הלקוח ברורה, הוא לא צריך לחפש. אבל איך זה לידי ביטוי אצלכם כספק ?

“על עובדה אחת אי אפשר להתווכח בשוק הרכיבים. הלקוח מכיר הכי טוב את צרכיו שלו. אבל, מעבר לרעיון, צריך גם לבנות את הפתרון המתאים. כאן אנחנו נכנסים לתמונה. אני מספק היום ללקוח כל מומחה אפשרי: מהנדסי תוכנה, חומרה, עיצוב, ופיתוח, בדיוק לצרכים האלה. אם היית למשל נכנס לאחד מחדרי הדיונים שבו אנחנו מתדיינים עם הלקוחות שלנו, היה לך קשה מאד להבחין כי הספק ומי הלקוח. אנחנו בזיילינקס “ממפים” את דרישות הלקוח, ואז למעשה תופרים לו את הפתרון. עצם האיפיון המוקדם של הצורך, מקצר באופן משמעותי  גם לי כספק את תהליך ההתאמה ללקוח. בל נשכח שאנחנו מדברים על רכיבים מתכנתים – FPGA. הידע כיצד להפיק את האופטימום מהרכיב קיים אצלנו בזיילינקס. הלקוח מציג דרישה ומקבל פתרון. ברכיבים מורכבים  לעניין הזה של התאמה והטמעה, יש משמעות אדירה, משום שהלקוח לא צריך לבזבז זמן מיותר בניסוי של הרכיב. אם נחזור לעניין “הסופרמרקט”, במסלול הזה,  תהליך המחקר והפיתוח לוקח הרבה ומבזבז זמן יקר. הייתי מכנה את התהליך כשותפות ולא יחסי ספק – לקוח. זה בעיני מאפיין בצורה הטובה ביותר  את משמעות של המושג מכירות טכניות”.

אני שואל את עצמי האם מה שאתה מתאר באופן מאד ציורי הוא מדיניות ייחודית של זיילינקס או פשוט מראה של שוק הרכיבים המתכנתים?

אני חושב שזה שילוב של השניים. האפשרויות שיש ברכיבים המיתכנתים, מבחינת הלקוח הן עצומות, כמעט בלתי מוגבלות. אנחנו אוצרים את הידע הזה אצלנו בזיילינקס. לכן השילוב של השניים חשוב. קורה לנו לא בלא מעט מיקרים, שהאפיון משתנה עם תהליך הפיתוח. במקרה כזה אם אין את הגמישות הטכנית ברכיב, החברה חייבת לאתר רכיב חדש, ובעניין הזה גם הזמן הוא קריטי וגם העלות. לכן, ברגע שאנחנו מלווים את התהליך ומכירים את היכולות של הרכיב, הפתרון ללקוח הוא לא רק מהיר ויעיל אלא גם זול, וזה יתרון עצום, שיכול להתקיים רק בתהליך ארוך של ליווי הלקוח לאורך זמן. האם זו מדיניות של זיילינקס, ברור שכן, הרוח הגבית שלנו ללקוחות היא מעבר לתמיכה הטכנית,  גם “תעודת אחריות”. 

האם יש לכם דוגמאות עדכניות מסוג של פתרון כזה ?

הדוגמא הטובה ביותר שאני יכול לחשוב עליה היא מהצבא האמריקני. לפני כעשר שנים הפנטגון ערך מחקר על סוגי מכשירי הקשר שנמצאים בשלוש הזרועות: אוויר, ים, יבשה. העובדה שהתבררה מהמחקר הזה הייתה שקיימים יותר מעשרים סוגים של מכשירי קשר, לעיתים בתוך הזרוע עצמה, שאינם יכולים לתקשר אחד עם השני. מבחינה מבצעית יש כאן חיסרון אדיר. לכן הוחלט על פרויקט שנקרא: SDR – SOFTWARE DEFINED RAIDIO, כלומר יצירת סטנדרט אחיד של מכשירי קשר בכל הזרועות כדי שיוכלו לדבר אחד עם השני. התוכנה הזו שפותחה התבססה על רכיבי FPGA. מכשירי הקשר החדשים נבנו ותוכנתו בצורה כזו, שהרכיב במכשיר עצמו ידע לזהות איזה סוג רדיו פונה אליו, וכך נוצר למעשה פרוטוקול אחיד. כל זרוע יכלה עדיין לשמור על ייחודה המבצעי, ועדיין בעת הצורך לתקשר גם יחידות מקבילות. לדוגמא כוח קרקעי של המרינס שמדבר כרגע עם מטוס קרב שמגיע לסייע לו. 

אפשר בהחלט להבין כי הפתרון הזה ,כפי שמתאר אותו קליינמן,  נכון גם צה”ל.  במיוחד בימים אלה שבו נמצאת זרוע היבשה בתהליך עמוק של דיגיטציה. פרויקט צי”ד – צבא יבשה דיגיטלי הוא אחד הפרויקטים היקרים ביותר בשנים האחרונות, אותו מובילה חברת אלביט. כיום עוברות עשרות יחידות בצה”ל למערכות ממוחשבות של  שליטה ובקרה, המאפשרות למפקד הבודד לקבל על גבי צג מחשב את תמונת הקרב כולה, כפי שהיא נבנה בחדרי השליטה ומוזרמת לשטח. חלק גדול מפרויקט הזה מושתת על עיקרון השיתופיות בין כוחות שונים : אוויר, שריון, חי”ר, תותחנים וכו’. היכולת הזו לתקשר בין כוחות ולסנכרן אינפורמציה מתבססת בעיקרה על טכנולוגיית ה FPGA.

“השוק הזה, של מוצרים צבאיים וביטחוניים ובמיוחד מטוסים ולוויינים תמיד עניינו את זיילינקס”, מספר קליינמן. “השוק הזה הוא שוק יציב מאד לאורך זמן. יש לכך סיבה. בשוק הצרכני, אם ניקח את אפל לדוגמא, צריך לבנות רכיב ייחודי לאייפון. זה שוק גדול של הרבה מוצרים, אבל בפרק זמן קצר. בעוד חמש שנים האייפון בגרסא הנוכחית שלו, כבר לא יהיה עדכני. לעומת זאת בשוק הצבאי הכמויות הרבה יותר קטנות וזמן השימוש במוצר הרבה יותר ארוך. לווין נמצא עשר שנים ויותר בחלל, מטוס נמצא בשירות עשרות שנים.  לכן היצרן חייב רכיב שיהיה חזק, ובעל יכולת מגוונות. לצורך הזה בדיוק עונה רכיב ה FPGA . היכולת לתכנת את הרכיב ליכולות נוספות גן בעוד כמה שנים ולעדכן אותו לצורך המיידי, מקנה לתעשייה הזו גמישות מאד גדולה. צריך לזכור גם שהמוצרים האלה בדרך כלל מאד יקרים ללקוח, לכן היכולת לשפר ביצועים עתידיים על אותה פלטפורמה, יוצרת ערך מוסף ליצרן וללקוח. את היכולת הזו לא ניתן להשיג מבלי רכיבים מיתכנתים”.

זו כנראה הסיבה שישראל מוגדרת היום בשוק העולמי של רכיבי האלקטרוניקה, כצרכנית הגדולה ביותר של רכיבי FPGA. בעוד בשאר העולם מהווים הרכיבים הללו חמישה אחוזים מכלל השימוש ברכיבים אלקטרונים, בישראל עומד נתח השוק של ה FPGA, על עשרה אחוזים, והמגמה הזו נמצאת בעלייה. כיום עומד השוק העולמי של רכיבי FPGA, על כחמישה מיליארד דולר.

“אני חושב שהנתון הזה מוכיח את ההנחה שלנו בזיילינקס כי יש עוד הרבה מקום לגדול. המוצרים האלקטרונים באשר הם, מתעשיית הרכב דרך תעשיית הסלולר, השוק הצרכני ועד לשוק התעופה והחלל, נזקקים היום להרבה יותר חישובים. המוצרים מאד מתקדמים, וקידמה צורכת הרבה  אלקטרוניקה חכמה. כאן נכנס  ה-FPGA. כרגע החדירה שלו יחסית קטנה בעולם, אנחנו בזיילינקס בהחלט מזהים את הפוטנציאל. המוצר קיים, הצורך קיים ולכן השילוב של השניים הוא עניין של זמן”.

מאת: אמיר בר-שלום

Xilinx (נאסד"ק: XLNX) הודיעה על מכירות שיא של 513.3 מיליון דולר ברבעון השלישי הפיסקאלי של 2010, גידול של 24% ברציפות וגידול של 12% לעומת הרבעון המקביל אשתקד. החברה הציגה רווח נקי של 106.9 מיליון דולר, או 38 סנט למניה מדוללת, כולל עלויות רה-ארגון , עליהן הודיעה החברה מוקדם יותר, בגובה 5.5 מיליון דולר, או 2 סנט למניה המדוללת.

מכירות השיא נבעו מהתחזקות שוקי הקצה והאזורים הגיאוגרפיים. מכירות המוצרים החדשים גדלו ב-32% במהלך הרבעון, בעיקר עקב צמיחה חזקה במכירות משפחות המוצרים Virtex (R)-5 ו-Spartan(R)-3 FPGA .

" היה זה רבעון שיא עבור Xilinx" – אמר משה גבריאלוב, נשיא ומנכ"ל Xilinx העולמית, "בנוסף למכירות השיא, משפחת מוצרי Virtex 5 של Xilinx עברה בקלות את רף המכירות הרבעוני של מאה מיליון הדולר – מעל למכירות כל מוצר FPGA בהיסטוריה. המכירות החזקות במשפחה זו נבעו ממגזרי התקשורת, התעשייה ועיבוד נתונים. על בסיס זכיות חדשות, אני בטוח לגבי התחזיות להמשך הידול במכירות משפחת מוצרי Virtex-5".

מאפשרות יעילות וחדשנות מוגברות בתכנוני מערכות על שבב

 Xilinx, ענקית הרכיבים המתכנתים (FPGA), הכריזה על שש ערכות פיתוח חדשות המהוות חלק מפלטפורמות התכנון הייעודיות ומאפשרות לאנשי הפיתוח להתמקד בחדשנות ובבידול בעת תכנון עם התקני FPGA. פלטפורמות פיתוח אלו, המיועדות עבור המשפחות Virtex ®–6
ו–Spartan ®–6, מקצרות באופן משמעותי את הזמן הנדרש להשגה של רמות אופטימליות בביצועים של מערכות, תוך שהן מבטיחות שימוש ברמות נמוכות של צריכת הספק במהלך פיתוח המערכות על שבב (SoC).

הערכות החדשות מכוונות לשימוש בעיבוד משובץ עם מעבדי DSP וליצירה של מערכות הדורשות קישוריות טורית במהירות גבוהה.  כן הן מספקות לצוותי התכנון סוויטות של כלים מותאמים באופטימיזציה עם הכוונה לרצף התכנון שלהם, נכסי IP פונקציונליים בצורה מלאה ותכנונים ייעודיים בתחומי המומחיות שלהם.

"כל אחת מהערכות החדשות מספקת נקודת התחלה מאומתת שהמתכננים יכולים להשתמש בה כדי להוציא את המוצרים שלהם במהירות לשוק. בנוסף, כל ערכה כוללת את הכלים הנדרשים למתכנתים על מנת להבטיח שהם מתמקדים בחדשנות. היכולת לספק למתכננים מערך שלם ומכוון היטב של משאבי פיתוח, מסייעת בידם להתניע את התכנונים שלהם ולהגדיל עד למקסימום את השימוש שהם עושים ביכולות ובתכונות החדשניות של המשפחות Virtex–6

ו–"Spartan–6, אמר דרור ספרדי, מהנדס יישומים בכיר, Xilinx ישראל.

הערכות תומכות בתכנונים של מערכות על שבב עם חישובים נרחבים, הפועלים במהירות גבוהה והינם בעלי צפיפות גבוהה, המתבצעים עם התקני FPGA במשפחת Virtex–6 . כמו כן תומכות הערכות בתכנונים המשתמשים בהתקני FPGA במשפחת Spartan–6, של יישומים שבהם הגודל, ההספק והעלות הם שיקולים רבי משמעות בנוסף לביצועים. הערכות תומכות גם במערכות קישוריות עד 250 מגה–הרץ. ערכות הפיתוח המשובצות מאפשרות לאנשי פיתוח תוכנה להתחיל בפיתוח מיידי באמצעות סביבת SDK (ערכת פיתוח תוכנה) של Xilinx הכלולה בהן.

ערכות הפיתוח של עיבוד אותות ספרתיים יאפשרו הן למפתחים של אלגוריתמים והן למפתחי חומרה לבצע הערכת ביצועים וסגנונות מימוש של מרכיבים משותפים לעיבוד אותות ספרתיים, שבהם אפשר להשתמש כיחידות בסיס ביישום הסופי.

כל ערכה נתמכת בגרסה 11.4 של ISE® Design Suite, אשר מפחיתה ב 25% את זמן ההרצה של תכנוני  Spartan-6 FPGA ומפחיתה ב 30% את זמן ההרצה של תכנוני Virtex-6 SOC גדולים, מורכבים ובעלי נצילות גבוהה.