강의

멘토링

로드맵

Inflearn brand logo image
Hardware

/

Semiconductor

FPGAで学ぶ実践イーサネットシステム実装 – TEMAC IP基盤Gigabit通信設計

この講義では、AMD FPGAとTEMAC IPを利用してGigabit Ethernet通信システムを設計する方法を紹介します。VivadoでTEMAC IPを生成・設定し、Topモジュールと接続して、1GbpsのEthernetフレーム送受信が可能なハードウェアシステムを設計します。Ethernetプロトコルの基本概念、フレーム構造、デバッグ方法(ILA、Wiresharkなど)もともに学習します。ARP応答およびUDP送信RTLを設計し、PCで性能を測定します。

19名 が受講中です。

  • easyfpga
실습 중심
이더넷
FPGA
verilog-hdl
Verilog HDL
ethernet
xilinx
vivado

こんなことが学べます

  • Ethernetの基本概念

  • Xilinx TEMAC IP の理解と構成方法

  • FPGA ハードウェア設計実習

  • Ethernet フレーム送受信データ処理

  • デバッグと性能分析方法

  • ARP応答およびUDPプロトコル設計

Verilog文法を学んだら
実戦感覚を育てる番です。

FPGAで設計した超高速イーサネット通信回路

今日のハードウェアは単独では動作しません。
カメラ、医療映像、自動化システム、AIエッジデバイスなど大容量・リアルタイム伝送が必要な産業現場ではイーサネットが事実上標準です。

実務において、FPGAベースのイーサネット通信回路を直接実装する事例が多く、
TEMAC IPは、これを最も効率的に支援する代表的なソリューションです。

講義では、AMD(ザイリンクス)FPGAとTEMAC IPを活用して、1Gbpsイーサネット通信システムを直接設計して実装します。複雑なMACを直接設計しなくても、AXIインターフェイスベースのIP統合だけで実務レベルの回路を完成できます。また、ARP・UDPプロトコルの実装からデバッグまで、実務フロー全体を実習でハードウェア設計の実戦感覚を育てることができます。

カリーキュラムのまとめ

  • ギガビットイーサネットは、イーサネットフレームを1Gbpsの速度で送信するために適用される用語です。

  • 高速データ転送が必要なアプリケーションに多く使用されます(産業用カメラ、医療イメージング、セキュリティおよび監視カメラ、データセンターなど)

  • FPGAによって実装される標準には、大幅に1000BASE-Tと1000BASE-Xがあります。

  • 1000BASE-Tは外部PHYチップを使用し、カテゴリ5e以上のケーブルを使用します。

  • FPGAで実装するには、直接MACとPHYブロックを設計する方法とIPを活用する方法があります。

  • AMD(ザイリンクス)が提供するTEMAC IPを活用すれば、簡単かつ迅速に1000BASE-T標準を実装できます。

  • TEMAC IPは120のEvaluationライセンスを提供し、迅速に評価できます。

  • TEMAC IP は AXI4 Stream と AXI4 Lite を介してユーザーロジックに接続します。この目的のために、AXI4の学習が行われます。

  • ARPおよびUDPプロトコルをFPGAに設計および実装し、PCと通信します。これにより、カスタムプロトコル開発の基盤を整えることができます。

練習環境

  • Vivado 2022.2バージョン

  • Gigabit Ethernetポートを備えたFPGAボードとPC

  • カテゴリー5e以上のケーブル

  • PCツール

    • WireShark(ネットワークプロトコルアナライザ、フリーインストール)

    • カスタムUDP受信プログラム

提供資料

  • TEMAP IP サンプルデザインプロジェクト

  • ARP処理設計プロジェクト

  • UDP送信プロトコル設計プロジェクト

  • カスタムUDP受信プログラム(例コード)

こんな方に
おすすめです

学習対象は
誰でしょう?

  • Ethernetベースの通信システムを実装したい方

  • FPGAベースのネットワーク設計を学びたい大学生および初級開発者

  • 今後 UDP/IP, TCP, GigE Vision, RoCE といった 高度な 通信設計 を 目指す方

  • FPGA設計を実応用に拡張したい方

前提知識、
必要でしょうか?

  • Verilogを用いたデジタル回路設計経験

  • Vivadoツールを使用して Synthesis/Implementation/Bitstream 生成 経験

こんにちは
です。

170

受講生

7

受講レビュー

3

回答

4.6

講座評価

3

講座

  • FPGA는 전통적인 반도체 설계 과정과 달리, 쉽고 빠르게 설계를 구현할 수 있는 장점을 가진 디바이스입니다. 디자인 소스만 있으면, FPGA의 논리 요소를 활용하여, 즉시 배치 및 연결이 가능합니다. 또한, 하드웨어적인 성격이 강하기 때문에 코드 역시 복잡하지 않고 직관적으로 작성할 수 있습니다.

  • 중요한 것은 FPGA의 설계 개념과 Flow를 이해하며, 나아가서는 설계 목적과 대상에 대해 이해를 하는 것입니다. 이를 바탕으로 디자인 소스의 구조를 최적화하고, 알맞은 제약조건을 입력해 안정적인 FPGA를 설계하는 것이 핵심입니다.

  • 강의에서는 코딩보다는 FPGA 설계 개념과 구조, 설계 방식 및 Flow를 중심으로 구성되며, Step-by-Step 실습 위주의 내용을 담을 것 입니다. 직접 구현하고 실습하며 노하우를 쌓아가는 것이 FPGA 엔지니어의 핵심이며, 앞으로 AI로 대체될 코딩 보다 더 큰 가치가 될 것입니다.

     

  • 10+ 경력의 FPGA 및 하드웨어 설계 전문가로, 고속 데이터 처리 및 통신 시스템 설계, 영상 처리 등에 특화되어 있으며, 다양한 FPGA 프로젝트에 참여.

  • 아래 Youtube나 Blog에서 추가적인 정보를 얻으실 수 있습니다.

     

 

 

カリキュラム

全体

22件 ∙ (1時間 5分)

講座資料(こうぎしりょう):

授業資料
講座掲載日: 
最終更新日: 

受講レビュー

まだ十分な評価を受けていない講座です。
みんなの役に立つ受講レビューを書いてください!

期間限定セール、あと3日日で終了

¥37,120

25%

¥5,832

easyfpgaの他の講座

知識共有者の他の講座を見てみましょう!

似ている講座

同じ分野の他の講座を見てみましょう!