集成电路的开发与应用比赛心得
第五届全国大学生集成电路创新创业大赛正在火热报名中,参赛不仅仅需要激情,还需要正确的方法和团队协作能力。本文特邀三位第四届全国大学生集成电路创新创业大赛参赛获奖团队队长,让我们一起来聆听三个队伍的参赛心得。
01“天涯若比邻”队队长—张潇
Q1恭喜团队在第四届集成电路创新创业大赛中获得二等奖的好成绩,可以介绍一下你们的参赛项目么?
张潇:谢谢。本次参赛选择的是紫光展锐杯的基于LDPC ECC 的 NAND controller 设计。控制器按照ONFN mode或Toggle mode的各个操作的时序要求准确的控制实现对于存储器的各种存取操作,对LDPC ECC上按照要求构造了码率为89%,码长9216的校验矩阵实现了编译码功能,同时搭建了SV的验证环境来进行完备的验证,最后在FPGA 上进行原型验证。
Q2在比赛阶段是否遇到一些困难,又是如何解决的?
张潇:主要是在FPGA上的验证,原先只做了仿真,后来说要做FPGA的原型验证,需要带接口的板子和符合我们之前仿真协议的flash。然后我队友比较认真,仔细了flash,又人借了板子,最后调通了。
Q3你们队伍之所以能获得国奖,你觉得你们的项目比其他项目优势在哪里?
张潇:我们做的比较完备,有专门有一位同学做UVM验证,赛题的指标基本都实现了,并且也将设计在FPGA上验证了。缺点就是LDPC的性能较差。
Q4学长,我们了解到在第三届集创赛中您也同样取得了国家一等奖的好成绩,在这个比赛中经验丰富,那您有什么经验可以给学弟学妹们分享的吗?春田花花幼稚园歌词
张潇:首先我的队友都很厉害,也能坚持做完比赛,团队氛围很好。然后我个人一般选择数字电路的赛题,这类题目有明确的指标,这样就不用考虑往哪方面做优化的问题。然后在完成赛题指标后,对于数字电路的题目一般就可以进到国赛。然后再进国赛后还有一段时间做集中优化,根据老师意见利用自身或者队员对某一方面的技能对设计做进一步优化。
02“春天花花幼稚园”队队长-胡向涛
Q1恭喜你们队伍在第四届集成电路创新创业大赛中拿到三等奖的好成绩,能向我们大概介绍一下你们的参赛项目吗?
胡向涛:我们的项目是采用比赛提供的ARM处理器,设计了一个神经网络硬件加速SoC。我们用Verilog设计了硬件加速器的主体部分,并将加速器与ARM处理器使用总线进行耦合,再在ARM处理器中编写程序,以控制硬件加速器的运行和输出。此外我们还设计了丰富的外部设备,比如摄像头、蓝牙、LCD和蜂鸣器,使用摄像头采集信息,以供神经网络进行处理;使用蓝牙蜂鸣器将处理结果输出、用LCD显示器显示拍照所得结果和神经网络处理结果,并进行结果记录。
Q2能取得如此好的成绩,你们队伍一定花费了大量的时间和精力,那在参加此次比赛过程中,你们是如何安排项目的时间和进度的?
胡向涛:比赛最重要的就是要关注好组委会提供的各个时间节点,及时加入官方赛事,关注好自己的报名状态和作品提交状态。在比赛项目方面,由于去年的特殊情况,到5月底才开学,所以我们队伍在开学前分工完成了很多的工作,在6月份以前,我主要把需要用到的神经网络运算模块大致写好了,并且完成了CNN的训练,我们组另外的同学也掌握了ARM核
的使用方法、使用C语言编写了ARM核要用到的代码。可以说在开学前我们做了很充足的前期准备,把基础的东西都准备好了。在开学以后就即将要提交初赛作品了,所以我们在6月底之前完成了整体功能的实现并顺利通过初赛;在7月的区赛中对作品进行了进一步的完善,尤其是添加了许多的外设来增加SoC的功能;在8月底要参加国赛,此时我们的时间较为充裕,所以我们对加速器进行了进一步的改进,加速效果得到了数倍的提升。
Q3从决定比赛到比赛结束,都有哪几个阶段,在这些阶段中您认为哪些素质或者技能是取得好成绩的关键?
胡向涛:我觉得比较重要的几个阶段是选题、基础知识学习、动手实践、作品汇总。选题的正确与否决定了这个比赛是否能够继续进行下去;基础知识的学习是最能够提升知识面的阶段,我们组在这个阶段学习了很多关于ARM核、嵌入式的相关知识,也了解了很多总线、神经网络、Python方面的知识,可以说这一阶段的知识很杂,但是对个人的提升很有帮助;动手实践就是将整个系统落到实处的阶段,会遇到很多小问题,但是自己在不断解决问题中自己的能力能得到很大的进步,这也是自己感受最明显的;那么在将几个人的成果拼接的时候,一定是最繁杂的,可能由于大家第一次接触较大项目,所以会遇到各种各样的问题,这
时候就一定要有人统筹全局、并且组员一定要经常讨论、沟通,策力才能解决好问题,在这个阶段也一定不能闭门造车,多参加学院组织的比赛培训,倾听学院指导老师的意见,才能够更贴近比赛,知道自己努力的目标和改进的方向。
在参赛中坚持是最重要的,去年的比赛中最焦灼的阶段其实是初赛作品的提交,因为很多人都在这个阶段选择了放弃,反而过了初赛压力相对较小,所以只要狠下心坚持去做,做出成果是很有希望的。
03“奥利奥盒子”队队长—韩博阳
Q1恭喜你们团队在第四届集成电路创新创业大赛中取得三等奖的好成绩,能介绍一下你们的参赛项目么?
韩博阳:我们选择的赛题是:平头哥杯的子赛题2“基于Wujian100开源平台软硬件结合实现音频播放”。下图展示了我们小组设计的系统架构,我们将自己设计MP3解码加速器IP挂载在AHB和APB总线上,集成到原无剑100SoC中;扩展板与官方提供的FMX7AR3B开发板通过YOC接口相连。
我们项目最终达到了音频流畅播放的效果,具体的音频解码工作流程如下图所示。E902处理器收到上位机发来的开始指令后,通过SPI读取存放在Micro SD卡中的MP3音频文件。接着,处理器初始化硬件IP,并将帧边信息以及帧主码流送入解码加速器IP进行解码。解码加速器IP将解码得到的PCM采样码流发送给扩展板进行播放。
Q2你们是如何确定参赛题目的?
韩博阳:我们选择赛题有三个原因。首先,该赛题软硬件结合,能将我们在课内所学融会贯通。其次,音频播放会比单纯通过仿真看波形图debug更有意思。最后,无剑100平台的硬件Verilog源码以及驱动函数均开源,非常希望能在开放的MCU环境中学习。
Q3在本科阶段就可以取得如此好的成绩,一定有很多的学习技巧和方法,可以和我们分享一下你的学习经验吗?除此以外,你又是怎么在科研和平常学习中到一个平衡点的呢?
韩博阳:我个人的学习习惯是注重课堂听讲质量,也很喜欢上课和老师互动,以此来保证自己的注意力与思维活跃度。我也很建议同学们抽空通读课本,即使是非重点章节也可以浏览一遍,做到对关键术语及其之间的关联心中有数,不需要背出来,但用到时知道从哪查起即可。最后,如果课本内某些地方难以理解,可以从课本参考文献中选取年份较远的阅读,来帮助理解。推荐年份较远的书籍,是因为某一领域发展初期的书籍会更通俗易懂。