該計劃把實際經(jīng)驗納入 CPU 教學之中

Imagination Technologies 宣布推出 MIPSfpga 2.0，這是其非常成功的 CPU 教育基礎(chǔ)架構(gòu)的新版本。MIPSfpga 2.0 可為計算機架構(gòu)教學提供一套完善的教材 —— 包括完整、開放地存取 MIPS CPU，讓學生能看到實際的 RTL 程序代碼并研究處理器的內(nèi)部運行。MIPSfpga 2.0 是 Imagination 大學計劃 (IUP) 的一部分，此計劃旨在提供給學生使用商用 CPU 架構(gòu)進行學習的獨特機會。

MIPSfpga 2.0 包含兩項擴展的套件：入門指引手冊 (Getting Started Guide) 和 MIPSfpga Labs，可為學生提供實際的練習，讓他們能夠深入了解 CPU 設(shè)計。Getting Started Guide 可幫助學生與教授在 FPGA 平臺上構(gòu)建 MIPS 內(nèi)核，再進行編程與調(diào)試。此套件包含 MIPS microAptiv CPU 的非混亂 (unobfuscated) RTL程序代碼、參考指南、Open OCD 和 Codescape Essentials 的安裝程序，以及其它的重要教材。MIPSfpga Labs 套件總共有25個實際操作練習 —— 比原有的MIPSfpga教材多了16個 —— 包括流水線運作概要、高速緩存的探索、以及如何建立用戶定義指令(UDI)。第三個套件 MIPSfpga SoC則專注于 Linux的載入和配置。

拉斯維加斯內(nèi)華達大學(UNLV)電機與電腦工程學系副教授，同時也是 MIPSfpga 2.0 教學基礎(chǔ)架構(gòu)的共同作者Sarah Harris博士表示：“MIPSfpga 2.0大幅增加了實際練習的內(nèi)容。原來的MIPSfpga練習專注于從系統(tǒng)層級來操作內(nèi)核。利用新的 MIPSfpga Labs，學生能開始修改內(nèi)核本身，并探索與修改內(nèi)存系統(tǒng)。對于想要了解緩存、流水線如何運行、流水線阻塞(stalling)如何影響性能以及其他問題的學生來說，他們現(xiàn)在可以深入了解內(nèi)核并自己找到答案。他們可以測試不同的方法，真正親自動手來學習。這一教材首次把理論、實際、以及專業(yè)操作結(jié)合在一起，將改變CPU架構(gòu)教育的游戲規(guī)則。”

MIPSfpga于2015年首度推出，迄今為止被全球600多所大專院校所采用，包括哈維穆德學院(Harvey Mudd College)、倫敦帝國學院( Imperial College London)、倫敦大學學院(UCL)、拉斯維加斯內(nèi)華達大學(UNLV)等。

Imagination公司全球大學計劃經(jīng)理Robert Owen表示：“當 MIPSfpga 首次發(fā)布時，我們推動了CPU架構(gòu)教學的全新變革。過去，從未有商用CPU會以非加密程序代碼的形式提供給學術(shù)界。在兩年之后的今天，通過更加強調(diào)深度的實際學習，我們又進一步擴展了此計劃。未來的工程師需要透徹了解CPU的架構(gòu)與運行方式。他們可以通過 MIPSfpga 2.0 獲得必要的知識與技能。”

如何取得MIPSfpga 2.0

MIPSfpga 2.0 CPU與相關(guān)教材即日起可從 Imagination大學計劃(IUP)網(wǎng)站免費下載。學術(shù)機構(gòu)請訪問http://community.imgtec.com/university，注冊成為 IUP會員并開始使用。

MIPSfpga研討會

第一場MIPSfpga 2.0研討會將于2017年9月7日星期四，在比利時根特舉辦的2017年現(xiàn)場可編程邏輯與應用(FPL)國際研討會期間舉行。此課程將開放給學術(shù)機構(gòu)成員參加，內(nèi)容包含簡介、展示以及實際操作練習。更多有關(guān)研討會以及注冊參加研討會的信息，請點擊：https://www.fpl2017.org。

支持性引述

“MIPSfpga可幫助學生提升其工程能力，而不只是教導他們CPU理論。我能向我的學生展示什么是真正的商用CPU，除了理論教學之外，還能幫助他們提升工程能力。MIPSfpga 2.0 將會用在我們的研究所課程中，我相信，它的實際練習將使學生受益匪淺。學生通過探索并修改Verilog程序代碼，并開啟MIPSfpga 程序代碼，以快速測試新的架構(gòu)特性，能增加對CPU的認識。”

• 戴志濤教授，中國北京郵電大學計算機學院

“浙江大學是中國第一所在課堂中采用MIPS架構(gòu)的大學。我們非常期望運用 MIPSfpga 2.0來教導學生，特別是在操作系統(tǒng)與計算機硬件系統(tǒng)整合方面，讓他們能真正地修改并體驗計算機架構(gòu)的每一個層面。”

• 施青松教授，中國浙江大學

“在我教授的整合系統(tǒng)架構(gòu)與計算機組織課程中，MIPSfpga 2.0 能完美地與我闡述的概念互補。它還能用在馬德里大學的許多有關(guān)計算機架構(gòu)、SoC設(shè)計與軟件或硬件協(xié)同設(shè)計的其他課程中。我真正喜歡 MIPSfpga 2.0的原因在于，它提供了一款工業(yè)級的軟核(microAptiv)，可與現(xiàn)有基于簡化MIPS處理器的課程充份銜接，并能以業(yè)界實際采用的MIPS內(nèi)核作為研究對象。這能真正為大學高年級以及碩士班學生的研究計劃帶來幫助，與日后他們在職業(yè)生涯中面對的問題非常接近。”

• Daniel Angel Chaver Martinez副教授，西班牙馬德里大學

“在新加坡南洋理工大學，我們利用 MIPSfpga作為研究生課程計劃的一部分。學生采用 MIPS RTL并著手進行變更，以支持內(nèi)核集群之間的信息傳遞。我們選用 MIPS 來支持我們的課程，因為我們希望處理器能以 VHDL/Verilog形式提供，這是學生已經(jīng)熟悉的程序語言。它的程序代碼是模塊化、易于了解、而且說明完善的，學生們的反饋都非常正面。我們將把課程計劃的成果在FPGA 2017研討會上以短篇論文發(fā)表，這是學生在完成課程要求之外獲得的豐碩成果。”

• Nachiket Kapre助理教授，新加坡南洋理工大學

“我從一開始就參與MIPSfpga和Imagination公司的大學計劃 —— 我參加了第一場在美國舉行的研討會，因此，非常高興看到 MIPSfpga 2.0的持續(xù)推動力量。就我個人來說，我真的很喜歡這項計劃的教材以及它的開放源特性。我也很高興，MIPSfpga已被整合到 Vivado IP流程之中。”

• Westside計劃總監(jiān)Roy Kravitz ，美國波特蘭州立大學

“在德國波鴻魯爾大學(Ruhr University Bochum)，我們將利用MIPSfpga和 MIPSfpga 2.0來幫助學生在FPGA上實現(xiàn)SoC設(shè)計，并將周邊元件連接至處理器。不管從我作為老師的觀點還是從學生的反饋來看，此課程的教材確實非常出色。我們將從2017年10月起使用 MIPSfpga 2.0，我相信我的學生將能從如此完善的學習教材中獲益良多。”

• Michael Huebner教授，德國波鴻魯爾大學