書籍「作ろう！CPU」
各ボードの詳細はこちらをご参照下さい。 この他にも、スイッチとLEDがそれぞれ4個以上搭載されているFPGAボードなら、ほぼ確実に動くと思われます。 いろいろな方への紹介文 本書の主な想定読者は、電気や回路や CPU について何も知らない方です。 しかし回路に詳しい方々からも、「こんな考え方があるのか！」という驚きの声を多数いただいております。 筆者として、本当に嬉しい限りです。 様々なバックグラウンドの方に楽しんでいただくために、以下に10通りの紹介文をひねり出したので、興味のある項目に目を通してもらえると幸いです。 電気や回路を全然知らない方へ プログラマーの方へ 情報学科の学生さんへ 論理回路を教えておられる先生方へ FPGAに挫折した経験のある方へ ハードウェア記述言語に詳しい方へ アナログ回路に詳しい方へ 物理に詳しい方へ 数学に詳しい方へ 人間の欲望を重視する方へ 電気や回路を
年末ですね。年末に技術っぽいことを書いても誰も見ていないので、どうでもいいことを書こうと思います。 皆さん技術書は好きですか？好きですよね。読みもしないのに技術書典なんかに大挙して押しかけて、結局積読が増えていく。積んでいるとなんか落ち着くのかもしれません。 私は現在ハードウェア関連の技術者として働いているわけですが、短い人生の中で読んだ技術書の中で、本当に私の人生を変えてしまった技術書を思い出しながら紹介してみたいと思います。 あらかじめ断っておきますが、「名著」や「良い本」を紹介するのではなく、あくまでも私の人生を変えた本です。逆にいうと、あまり名著は出てきません。名著の紹介はすでにいろんなところでやられているので、そちらを見ていただければ。 １. 図解で分かるPCアーキテクチャのすべて(初版) 〈最新〉図解でわかる PCアーキテクチャのすべて 作者:小泉 修出版社/メーカー: 日本実
日本電信電話株式会社（本社：東京都千代田区、代表取締役社長：島田 明、以下「NTT」）、および国立大学法人北海道大学（北海道札幌市、総長：寳金 清博、以下「北海道大学」）は共同で、中性子のもつエネルギーごとの半導体ソフトエラー※1発生率※2を今までは測定がされていなかった10 meV～1 MeVの低エネルギー領域において、"連続的な"データとして実測することに成功し、その全貌を世界で初めて明らかにしました（図1）。 現在の社会インフラを支える電子機器においては、宇宙線（太陽フレアや銀河から飛来する放射線）に起因する誤動作であるソフトエラーの対策が不可欠です。中性子エネルギーごとのソフトエラー発生率の解明は、その対策を行う上で最も重要なものです。今後は、この結果を活用しソフトエラー対策をさらに進展させることで、より安全・安心な社会インフラの実現が可能となります。 本成果は米国東部時間2023
歳を取ったエンジニアとして腕力のある若手にどうやって立ち向かおうか考えた - FPGA開発日記
この記事はFPGA開発日記の祝2,000記事到達の記念に書いているものです。 普段の記事と比べて非常にエモい内容となっております。 FPGA開発日記を始めたのが2015年の1月4日。それからおよそ5年と10か月で2,000記事に到達した。 計算してみると2,115日での2,000記事達成となっていた。我ながらよく頑張った。 ブログを書き始めてもう5年以上経った。5年も経てば周りの状況も変わるし、生活環境も変わる。 私も歳を取り、決して若いとは言えない年齢になった。昔のように徹夜で勉強とか実装はできなくなったし、肩は凝るし集中力は続かない。夜になるとすごく眠たくなる。仕事が終わったらすぐ眠たくなってしまい、趣味やブログを執筆する時間を取るのがとても難しくなってきた。 私が年を取れば取るほど、若い実装力のある、優秀な人たちが参入してきて、私の何倍ものスピードで成果を出していく。 私が持っている
モチベーション なぜRustを選んだか？ 私はQEMUは「アーキテクチャエミュレーション界のLLVM」だと思っている QEMUが高速な理由：TCG Binary Translation ゲスト命令(RISC-V) → TCG → ホスト命令(x86)の処理をRustで作ろう RISC-Vの命令をフェッチしてデコードする RISC-Vの命令をTCGに変換する TCGをx86に変換する 実装結果 Binary Translation実行を高速化するための様々なテクニック BasicBlock分まで複数命令をまとめて変換 TCG Block Chainingの実装 評価結果 TB Lookup and Jumpの実装 評価結果 まだ完成していないところ 一部の最適化はまだ未実装となっている ゲストアーキテクチャがx86のみとなっている。TCGによる複数プラットフォーム対応として、まずは環境のそろ
さくらインターネット、福岡大学と協力し 世界最速クラスのハードウェア 時刻同期（NTP）サーバーを自社開発 ～FPGAベースの公開NTPサービスをトライアル提供～ | さくらインターネット
さくらインターネット、福岡大学と協力し 世界最速クラスのハードウェア 時刻同期（NTP）サーバーを自社開発 ～FPGAベースの公開NTPサービスをトライアル提供～ インターネットインフラサービスを提供するさくらインターネット株式会社（本社：大阪府大阪市、代表取締役社長：田中 邦裕）は、私立総合大学の福岡大学と協力し、単体で約10ギガビット／秒（約1300万リクエスト／秒）の高負荷に耐え、Stratum1※1 NTP(Network Time Protocol) サーバーとして働く専用デジタル回路を設計から開発いたしました。また開発サーバーにて、FPGA※2上で動作させて提供する実験を開始しております。 当社データセンターで稼働する当開発サーバーと時刻表示 NTPとは、スマートフォン等を含む、ネットワークに接続される機器において、機器が持つ時計を正しい時刻へ同期するための通信プロトコルです。
LinkedInの記事をめぐっているうちに見つけた、マイクロアーキテクチャに関する面白い事例。 CPUのマイクロアーキテクチャのさらに奥深くまで理解が必要な問題を解決するために、どのようなツールをつかってどのように解決したかの話。 netflixtechblog.com Netflix内でのワークロード最適化のため、AWSのインスタンスサイズを移行(16 vCPUから48 vCPU)し、CPUがボトルネックとなるワークロードの性能向上を図った。 このインスタンスの移行により、性能をほぼ直線的に増加させることを想定し、スループットがおよそ3倍になると予想した。 しかし、結果としてこの移行で想定する性能は達成できなかった。 https://netflixtechblog.com/seeing-through-hardware-counters-a-journey-to-threefold-pe
CPUを自作したりコンピューターアーキテクチャを理解するためにおすすめの本の一覧 - /var/log/hikalium
hikaliumの独断と偏見で、積読は除いている。最近も結構新しい本が色々出ているので、それもいいかもしれないが、ある程度評価の定まった本を探したい場合に参考になれば。 ちなみに、hikaliumがセキュキャンでCPU自作を教えていたときのコードはここにある。参考にならないかもしれないが、おまけにどうぞ。 github.com ディジタル回路設計とコンピュータアーキテクチャ 無印(MIPS版) ARM版 RISC-V版 ハードウエア記述言語で実際にCPUをつくりながら、各アーキテクチャについても学べる良書。 MIPS版が広く知られているが、ARM版、RISC-V版も登場している。無印版はよくある技術書サイズだが、ARMとRISC-V版は大型本なので、そこらへんの好みとかも勘案するとよいかもしれない。 CPUの創り方 Amazon 表紙がメイドさんだが、侮ることなかれ。（と私は中学生の時にク
この記事は2022年天文情報学AdventCalendar12/19の記事です。とりあえずカレンダーを作ってみた者です。そして内容はネタ記事です。何というかすみません。 皆さんは「スーパーコンピュータ」と聞くと何を思い浮かべるでしょうか。今であれば富岳でしょうし、ちょっと前なら京、地球シミュレータ、とまぁ現在も比較的日本が頑張っているコンピューティングの一分野ではないかと思います。そもそもスーパーコンピュータとは何ぞや、という話もある訳ですが（そのあたりはWikipediaを参照していただくとして）、基本的には複雑なシミュレーションを高速に行う為に使われるコンピュータ、というところかと思います。 とにかく大量の演算をこなす事が特徴のスーパーコンピュータですから当然のように相当な予算が投入されてナンボの分野ではあるのですが、かつてシミュレーション天文学の専用計算機として僅か20万円で創られた
私が所属する東京大学理学部情報科学科では三年の冬学期に CPU 実験という実験授業が開講されています。本稿ではその簡単な説明をした後、その実験の一環として約一ヶ月ほど取り組んだ「Linux が動作する RISC-V CPU を自作するプロジェクト」で何をしたか、またどのような成果を得たかについて紹介したいと思います。 本稿を読むその前に 弊学科では「XX 年度に教養学部から理学部情報科学科に進学してきた学生」を「XXer」と呼ぶ文化があります。本稿ではこの表現を断りなく用います1。また私は普段 Web が好きでもっぱら Web セキュリティに関することを追いかけているだけのしがない学部 3 年生なので (私についての情報は ここ に大体まとまっています)、こういう低いレイヤのことは未だによく分かっていません。あくまで素人の記事だとご理解いただけると嬉しいです。誤りの指摘や質問があれば、ここ
「RISC-V」という言葉が徐々にエンジニア界隈に普及し始め、技術界隈のニュースサイトだけでなく、一般的なニュースを扱うような新聞社の記事でも見かけるようになってきました。例えば以下のような記事です。 www.nikkei.com 半導体エンジニアではない人がこのような記事を書く場合、「設計IP」について正しい知識を持っておかないと、少しおかしなことになってしまいます。しかしこれは記事を書いている記者だけを責めることは出来ません。半導体設計業界はソフトウェア開発業界に比べて小さな業界で、プレーヤの数も少なく、ネット上にあまり情報も出てきません。時事ネタを速攻で記事に起こさないといけない新聞記者が「IPってなんだっけ？」「リスクファイブってなんぞや？」ということをいちいち厳密に調べてられない、ということも理解できます。 そこで、非エンジニア（というか非半導体産業の方）でも理解できるように、R
ゲームボーイ/GBA互換携帯ゲーム機「Analogue Pocket」海外発表。ゲームギア/ネオジオポケットカラーなどにも対応可能 - AUTOMATON
ホーム ニュース ゲームボーイ/GBA互換携帯ゲーム機「Analogue Pocket」海外発表。ゲームギア/ネオジオポケットカラーなどにも対応可能 アメリカのゲーム互換機メーカーAnalogueは10月17日、ゲームボーイ・ゲームボーイカラー・ゲームボーイアドバンス互換機「Analogue Pocket」を発表した。ブラックとホワイトの2色展開で、価格は199.99ドル（約2万2000円）。2020年に発売する。さらに、ゲームギア・ネオジオポケットカラー・Atari Lynxなどに対応するアダプターも別途販売するという。 Analogueは、これまでにファミコンやスーパーファミコン、メガドライブなどの互換機を手がけ、品質の高さやスタイリッシュなデザインなどにより人気を獲得してきたメーカーだ。今回発表されたAnalogue Pocketは、同社として初めて手がける携帯ゲーム互換機。ゲームボ
Switchはイヤホン出力の音がひどいことで有名だ*1。 ブズズズズ………バババババ…… と熱雑音では明らかに説明できない周辺回路のお気持ちが音となって伝わってくる。 そこでUSB DACを使いたいのだが、どうも手持ちだとハイエンド機に限って動かない*2。別なやり方でデジタル音声を取り出さなければ。 取り出し方は様々ある。 ドックのHDMI出力 + S/PDIFスプリッター（TVモード必須） Switch用Bluetoothトランスミッター（ぶっちゃけこれが一番オススメ） Switchが認識できるUSB DDCで同軸デジタルなどにする Raspberry PiのUACガジェット Switchに直に接続できないDACを使いたい場合は、DDC必須*3でゴテゴテしてしまう。 「それなら本体に流れるデジタル信号（I2S）を直接取り出して、S/PDIFに変換するしかないよね！」と思いついた26の夜。
By maxxyustas 電気工学などの専門職団体IEEEが運営するハードウェア・エンジニアリングに関するニュースサイトIEEE Spectrumが「さようなら、マザーボード」と題して、「マザーボードのようなプリント基板こそがハードウェアの発展を阻害している」と主張しています。 Goodbye Motherboard Hello Siliconinterconnect Fabric - IEEE Spectrum https://spectrum.ieee.org/computing/hardware/goodbye-motherboard-hello-siliconinterconnect-fabric スマートフォンやノートPCなどのデバイスは可能な限りの「小ささ」が求められています。しかし、問題点は「プリント基板」にあるとのこと。スマートフォンなどの中核部品であるSoCを見ると、そ
仕事柄論文を読む機会は多くあって、自分なりの読み方、まとめ方、深堀の仕方などはある程度ルーティンがあります。しかしそれが本当に最適解なのかどうかは分かりません。もっと自分に合ったやり方があるかもしれないし、今の方法がベストなのかもしれない。 "How to read a paper" という、論文、というか論文形式のメモがあり、これは当時カナダのWaterloo大学にいたSrinivasan Keshav先生が長年の経験からどのように論文を読めばよいのかというのをまとめたものになっています。これを読んでみて、なるほどなと思ったのでメモとして残しておきます。 ちなみに検索するとこの先生は現在はケンブリッジ大学の先生のようです。よく見てみると日本語に訳されている方もいるようで、原文と日本語訳は一読の価値があります。 http://svr-sk818-web.cl.cam.ac.uk/kesha
【シリコンバレー=佐藤浩実】米半導体大手のアドバンスト・マイクロ・デバイス（AMD）は27日、同業の米ザイリンクスを買収すると発表した。株式交換による買収額は350億ドル（約3兆6000億円）。中長期で成長が見込めるデータセンターや通信分野の事業基盤を強化し、米インテルや米エヌビディアに対抗する。規制当局の承認取得を進め、2021年末までの統合をめざす。買収はすべて株式交換で実施し、ザイリンク
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