Imagination以免费、开放式新款MIPS CPU掀起CPU架构教育的革命

2016年05月24日 742 来源: EEPW

特别提示:您可点此了解关于MIPSfpga教学材料的信息。


Imagination Technologies 宣布,将在其Imagination 大学计划(Imagination University Programme,IUP)中推出一项具有革命性的新项目——MIPSfpga。通过MIPSfpga计划,Imagination在一套完整的教材中为大学生提供免费、开放式、通过验证的最新一代MIPS CPU,从而改变全球各大专院校的CPU架构教育的方式。

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CPU架构通常作为电子工程、计算机科学和计算机工程课程中的一部分来讲授,主要基于MIPS或另外两种主要CPU架构中的一种。直到现在,所有这些课程都无法接触到真正的、不会混淆的RTL代码,因此教授和学生就无法研究和探索一个真正的CPU。而Imagination将通过MIPSfpga计划改变这种现状,为全世界的大学带来一个全新的CPU架构教育典范。



MIPS架构是于上世纪80年代初期最初由斯坦福大学开发出来的。因为它采用了David A. Patterson博士和John L. Hennessy博士在两人合著的《Computer Organization and Design》一书中所提出的简洁、纯粹的RISC设计,过去数十年来它一直是架构教学的首选。这本书目前已发行至第五版。


通过MIPSfpga计划,Imagination把其广受欢迎的MIPS microAptiv CPU 核的简化版提供给大专院校,此核已经由大学教授根据学术使用需求进行了特别的配置。许多学术机构对microAptiv CPU已经熟悉,同时基于在许多商业产品(包括Microchip Technology公司的PIC32MZ MCU)上的应用,它已经拥有了一个广泛的生态系统支持。


在为大专院校提供的完整、可免费下载的教材中,除了MIPS CPU之外,还有入门指南(Getting Started Guide)、供教授使用的教学指南以及专为学生学习CPU如何运行和探索其能力所设计的范例。运用这些教材,学生能在FPGA平台上开发和调试CPU。


MIPSfpga计划的相关教材是由David Harris博士和Sarah Harris博士开发的,他们是畅销书《Digital Design and Computer Architecture》的共同作者,目前此书已发行至第二版。David Harris博士对MIPSfpga计划的核心——MIPS CPU进行了配置,而Sarah Harris博士则负责设计教材。


MIPS CPU的配置是专为在低成本FPGA平台上运行所设计,并提供针对带有Xilinx Artix-7 FPGA 的Digilent Nexys4 平台的指南


MIPSfpga计划目前已在多家学术机构运行,包括Harvey Mudd 学院、伦敦帝国学院(Imperial College London)、伦敦大学学院(UCL)以及位于拉斯维加斯的内华达大学(UNLV)。


获得MIPSfpga

MIPSfpga CPU和相关教材即日起可供第一阶段用户通过申请程序从Imagination大学计划网站下载。大学教师可浏览http://community.imgtec.com/university,注册IUP并取得更多信息。

第二阶段从2015年6月起开始进行,仅仅需要一个简单的、点击即同意的协议书。其它的教材正陆续开发中,将于15年稍晚提供。


支持引言:

  “我们目前通过MIPSfpga所做的工作是主要的CPU架构以前没有做过的。我们投入此计划已有约一年之久,这是我们将MIPS纳入Imagination旗下后重要的推动工作之一。在此期间,我们发现此计划获得了广泛的支持以及对MIPS的强烈喜爱 ─ 它是更受青睐的教学用架构。MIPS从顶尖大学内部开始,开启了RISC的革命。现在,我们很高兴能让MIPS再度回到学术机构,其中有许多老师都有多年使用MIPS的经验。”

  ─ Imagination营销资深副总裁Tony King-Smith


  “从我们在斯坦福大学创建MIPS架构以来,至今已有30多年了。我很高兴看到MIPS在Imagination的努力下再度活跃起来,并看到Imagination推出这个令人振奋的新计划,让MIPS声势浩大地重返校园。MIPS是以高效与简洁易可扩展设计原则为基础的纯粹RISC架构,它是讲授和学习CPU设计的理想架构。教授和学生都能在学习MIPS RTL代码并探索真正的MIPS CPU中受益。”

  ─ 斯坦福大学校长John L. Hennessy博士

  (MIPS Computer Systems公司共同创始人,1984年)


  “我相信MIPSfpga是我过去21年为学术界提供支持方案以来,对微处理器教学的最重要贡献。教育人员的热忱是推动此计划进展的重要力量。”

  ─ Imagination全球大学计划经理Robert Owen


  “MIPSfpga对讲授计算机架构的重要性是无庸置疑的。利用在硅片中商用的新核来进行CPU架构教学,这是更有意义的。通过MIPSfpga项目,如果学生想要深入了解CPU如何运行,或想进行修改,这都可以做到。老师们一直希望能有这样的产品,而我个人也很高兴能参与此计划,并将其推广至全球各大专院校。”

  ─ Harvey Mudd学院Harvey S. Mudd工程设计教授David Money Harris博士


  “我很高兴能参与并实现了MIPSfpga计划。这款领先业界的MIPS核的应用,可作为从数字逻辑设计和计算机架构到嵌入式系统与系统单芯片设计等课程的绝佳补充。我们以撰写教科书《Digital Design and Computer Architecture》类似的方式来开发此教材,以便能提供一种可行的方式来使用、实验并学习商用MIPS核。通过MIPSfpga,Imagination可为学术机构提供兼具实用与前瞻性的教学工具。”

  ─ 拉斯维加斯内华达大学(UNLV)电机与计算机工程学系副教授Sarah Harris博士


  “我们很高兴能成为MIPSfpga的最早期使用者。对我们来说,令人振奋的事是它为学生提供了对计算机架构的各个层面进行修改和实验的能力。我们已经有两位学生在beta版MIPSfpga上实施了项目计划,已有更多的学生登记准备参加下个学年的计划。”

  ─ 伦敦大学学院电子与电机工程学系EPSRC研究院士与讲师Philip Watts博士


  “通过Xilinx大学计划,我们很高兴能与Imagination合作,推出其令人振奋的MIPSfpga计划。以Artix-7 FPGA为基础的开发板能为学生专用的FPGA设计套件提供高水平的性能,此开发板目前已获得各大专院校的广泛采用。MIPSfpga CPU与基于Artix-7平台相关教材的结合将能为电子工程领域各个学科的学生带来绝佳的新学习机会。”

  ─ Xilinx大学计划全球经理Jason Wong


  “我们很高兴与Imagination就MIPSfpga展开合作,将此令人振奋的计划带到日本。我们计划在庆应义塾大学举办日本的第一场MIPSfpga培训研讨会,同时,我们将探索如何运用这些教材创建出全面的计划。”

  ─ 庆应义塾大学信息与计算机科学学系Hideharu Amano教授


  “MIPSfpga计划对我们微电子学课程的本科生以及计算机架构和集成电路设计领域的研究生,特别是那些选修先进计算机架构的研究生以及计算机组织与嵌入式系统课程的本科生来说非常具有吸引力。在此课程中,我们已经在讲授MIPS架构,并利用仿真工具来执行运行MIPS指令流水线的RTL描述。若能在FPGA上运行MIPS CPU,学生会更有兴趣并更具教育性。”

  ─ 上海交通大学微电子学院、IEEE和中国计算机学会资深会员Yongxin Zhu (Winson)副教授


  “MIPSfpga计划与我们清华大学的课程非常匹配,因为对我们的研究生和大学生来说,MIPS指令集架构已经是广受欢迎的选择。我们很高兴知道Imagination将协助学生体验真实的RTL,这将带来绝佳的新的学习体验。”

  ─ 清华大学计算机科学学系Zhang Youhui教授


  “我们目前正利用著名的Patterson与Hennessy教科书来讲授理学硕士的计算机架构课程。MIPS CPU将是我们理论教学的极具实践性的补充,并为学生提供与未来设计工作直接相关的第一手体验。”

  ─ VEDA IIT (VLSI工程与设计自动化)总监K. Subbarangaiah教授



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成立于2000年,Digilent(迪芝伦)作为Xilinx半导体在全球教育市场独家的芯片配套板级/系统供应商,同时作为美国国家仪器(NI)的全资子公司,致力于通过为全球师生提供强大高效的Xilinx ALL Programmable数字系统设计硬件平台以及软件工具将课程教学与实际应用有效结合在一起,不断提高全世界理工科的交叉型,系统级设计教育水平。通过功能强大的工具, 如Xilinx Vivado,NI LabVIEW图形化系统设计开发平台, 可以帮助学生完成从理论到实现的学习。如需了解更多Digilent院校类产品和相关资源,请访问公司网址:http://www.digilent.com.cn

 

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