GateMate FPGAs aus Deutschland für Anwendungen in Industrie und Forschung: Eine Einführung in eine innovative FPGA-Architektur

In diesem Seminar wird das erste in Deutschland entwickelte und hergestellte GateMate FPGA vorgestellt, das speziell für kleine und mittlere Anwendungen konzipiert wurde. Der Schwerpunkt liegt auf Kosteneffizienz und Energieeinsparung. Teilnehmer werden eine umfassende Einführung in die Architektur und die zugehörige Software erhalten, um danach direkt in die Entwicklung einsteigen zu können.

Die Architektur basiert auf Logikzellen, den sogenannten CPE, die eine 8-Input LUT-Tree Struktur aufweisen. Jede CPE ist mit einem 2x2-Bit-Multiplizierer ausgestattet, der über mehrere CPE kaskadierbar ist und somit zu beliebig großen Multiplikatoren erweitert werden kann. Anwendungsbeispiele und Vorteile dieses Features werden im Seminar vorgestellt. Das FPGA verfügt zudem über Block-RAMs und SerDes für Hochgeschwindigkeitsschnittstellen, die mit denen von Xilinx vergleichbar sind.

Die GPIOs unterstützen alle DDR und verfügen über LVDS, was sie für Anwendungen wie HDMI oder MIPI prädestiniert. Ein besonderes Highlight ist die Open-Source-Software, die umfangreichen Support für alle Hardware-Features bietet und damit eine aktive Förderung dieser Technologie ermöglicht. Hierzu existiert schon jetzt ein Pool von Community-Projekten wie RISC-V SoCs und anderen IPs, die im GateMate FPGA einsetzbar sind.