技术洞察

工程案例

我们如何设计、生成并验证 FPGA IP,写给评估它的工程师看。这些文章里的每一个数字都是实测结果。

一个只有第一帧是对的深空译码器

技术案例 · 深空纠错码上硅片 · 7 分钟

一个 CCSDS AR4JA LDPC 译码器,在仿真里九个码点全部与黄金模型逐比特一致, 一上真硬件却从第二帧起帧帧丢头。问题不在译码器里,而厂商手册比波形更快地指出了它。

可复现门禁81 / 81 次 实测
板上帧数对黄金模型675 帧,0 比特错 实测
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通过数据链路更新已部署的 FPGA

技术案例 · FPGA 远程更新 · 7 分钟

板上第二块 FPGA,过去每换一次固件都要接一条维护线。现在整个更新走两块芯片本来就在用的 10 千兆链路:固件写进目标旁边的配置闪存并逐字节回读,再用一条带内命令让它从闪存重启。至于 怎么证明它跑的是哪一份,靠的是一个计数器,而不是一个标志位。

走链路烧写的固件9.54 MB,0 字节不符 实测
擦除、写入并校验146 个扇区,295 秒 实测
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把第二块 FPGA 变成第一块的扩展仓

技术案例 · 多 FPGA 系统 · 8 分钟

一块板子上两块大 FPGA,跨八条 10 千兆通道。哪块单独都不够用,于是第二块成了第一块的扩展仓: 一个算力节点,加四千兆字节远程内存,每一项都在真实芯片上逐字节验证。而调通这条链路,靠的是揪出 一条被所有仿真照着接线的、写反的通道映射记录。

远程译码器,模型对硬件0 误差 实测
恢复的那条线,十分钟浸泡6 万亿比特,0 误差 实测
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我们为什么把从算法到芯片这条路自动化

观点 · 我们的使命 · 6 分钟

高价的射频和 FPGA 硬件之所以闲置,是因为从算法跨越到能跑的系统,至今仍靠人力。我们 正在做的,以及逐比特验证如何让 AI 生成的硬件变得可信。

空口 Wi-Fi 模式8 / 8 逐比特 实测
RTL 对照参考模型0 LSB 实测
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把 Wi-Fi 5 收发机搬上定制 RFSoC 板卡

案例研究 · RFSoC 上的 Wi-Fi 5 · 8 分钟

一套为厂商评估板写的参考收发机,搬到定制硬件上,用线缆把发射接回接收。两次失败都骗过了 所有仿真,只在硅片上现形:一个由构建流程自己引入的缺陷,以及一个转换器配置项。

解通的格式与速率组合24 / 24 MEASURED
载荷逐字节比对192 B 零差错 MEASURED
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一天在一块全新 RFSoC 板卡上跑起 Linux

技术案例 · RFSoC 板卡调试 · 7 分钟

一块合作伙伴的试用板卡到手时没有操作系统。整个调试由 AI 操盘:每一块硬件先验证过再 往上搭,然后编译并安装 Linux,一路启动到一个能通过 ssh 登录的登录提示符。

板卡上的千兆以太网948 Mbps 实测
处理器内存模式扫描0 错误 实测
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把量子纠错译码器搬上 FPGA

技术案例 · 量子 LDPC · 9 分钟

从第一性原理复刻 IBM 面向 gross 量子码的 Relay-BP 译码器,由一个逐层逐位对齐的模型生成。 它落在公开的硅片包络上,真正的余量在算法层:译码停滞时提前停,把最坏情况延迟削掉而不损失精度。

提前停后的最坏情况迭代-32% 实测
模型对 RTL,每一个用例0 LSB 实测
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AI 实现 Viterbi 译码器的 FPGA 资源优化

技术案例 · 卷积码 FEC · 8 分钟

一台生成好的译码器,交给 AI 做 FPGA 资源优化。AI 用折叠把逻辑砍到约三分之一, 诊断出掉时钟是微架构问题不是折叠问题,换上旋转读取把时钟提回 160 MHz,认掉一条实测更慢的死路, 并把每一步都逐比特验证。

折叠区间内的逻辑1,919 到 681 LUT 实测
在完整 802.11a 接收机里8/8 种方式 0 误码 实测
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一台 AI 自动生成的 Wi-Fi 接收机,逐比特验证

技术案例 · 802.11a 接收机 · 6 分钟

一台完整的 802.11a 接收机,从 MATLAB 参考设计变成没有人手写过一行的逐比特一致 FPGA 硬件,并把一段 MATLAB 生成的波形 0 误码恢复。每一层是如何对照标准核对的。

端到端恢复0 误码 实测
接收时钟(Zynq-7010)162.7 MHz 实测
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用 AI 自动生成一台读得懂真实小区的 5G 接收机

技术案例 · 5G NR SSB 接收机 · 7 分钟

一台 5G NR 小区搜索接收机,从参考设计变成没人手写的 FPGA 硬件,把三个真实空口小区都读到 了一份一致的广播消息。检测器比早先手写的 HLS 实现小 38%。

译出的真实小区3 / 3 CRC 通过 实测
检测器对比早先的 HLS少用 38% 查找表 实测
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一台 AI 生成的 LDPC 译码器,时钟越过商用 IP

技术案例 · 5G NR LDPC · 9 分钟

一颗 5G LDPC 译码器,RTL 由 Python 算法生成,时钟从 221 优化到 463 MHz,在同一颗 FPGA 上 越过付费商用 IP。最难的是层与层之间的数据依赖,而非在哪插寄存器。

时钟 vs 商用 IP463 > 459 MHz 实测
对 3GPP 参考逐位一致 实测
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一条自动流程,二十台 5G LDPC 译码器

技术案例 · 5G NR LDPC · 9 分钟

一条参数化流程,自动生成、自动收敛、逐位验证二十种 5G LDPC 译码器配置。调好一个是特例, 把整批自动做出来、并逐个证明,才是方法。

时钟追平/超过 IP 的配置19 / 20 实测
对 3GPP 参考20 / 20 实测
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