該計劃把實際經(jīng)驗納入 CPU 教學(xué)之中

　　2017年7月14日 ─ 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(jī)架構(gòu)教學(xué)提供一套完善的教材 —— 包括完整,、開放地存取 MIPS CPU，讓學(xué)生能看到實際的 RTL 程序代碼并研究處理器的內(nèi)部運(yùn)行,。MIPSfpga 2.0 是 Imagination 大學(xué)計劃 (IUP) 的一部分，此計劃旨在提供給學(xué)生使用商用 CPU 架構(gòu)進(jìn)行學(xué)習(xí)的獨特機(jī)會。

　　MIPSfpga 2.0 包含兩項擴(kuò)展的套件：入門指引手冊 (Getting Started Guide) 和 MIPSfpga Labs,，可為學(xué)生提供實際的練習(xí)，讓他們能夠深入了解 CPU 設(shè)計,。Getting Started Guide 可幫助學(xué)生與教授在 FPGA 平臺上構(gòu)建 MIPS 內(nèi)核,，再進(jìn)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(xí) —— 比原有的MIPSfpga教材多了16個 —— 包括流水線運(yùn)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(dá)大學(xué)(UNLV)電機(jī)與電腦工程學(xué)系副教授,，同時也是 MIPSfpga 2.0 教學(xué)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(xí)的內(nèi)容。原來的MIPSfpga練習(xí)專注于從系統(tǒng)層級來操作內(nèi)核,。利用新的 MIPSfpga Labs,，學(xué)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(yùn)行、流水線阻塞(stalling)如何影響性能以及其他問題的學(xué)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(xué)習(xí),。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(xué)院(Harvey Mudd College)、倫敦帝國學(xué)院( Imperial College London),、倫敦大學(xué)學(xué)院(UCL),、拉斯維加斯內(nèi)華達(dá)大學(xué)(UNLV)等。

　　Imagination公司全球大學(xué)計劃經(jīng)理Robert Owen表示：“當(dāng) MIPSfpga 首次發(fā)布時,，我們推動了CPU架構(gòu)教學(xué)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(xué)術(shù)界,。在兩年之后的今天,，通過更加強(qiáng)調(diào)深度的實際學(xué)習(xí)，我們又進(jìn)一步擴(kuò)展了此計劃,。未來的工程師需要透徹了解CPU的架構(gòu)與運(yùn)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(xué)計劃(IUP)網(wǎng)站免費下載,。學(xué)術(shù)機(jī)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(yīng)用(FPL)國際研討會期間舉行,。此課程將開放給學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)成員參加，內(nèi)容包含簡介,、展示以及實際操作練習(xí),。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(xué)生提升其工程能力,，而不只是教導(dǎo)他們CPU理論。我能向我的學(xué)生展示什么是真正的商用CPU,，除了理論教學(xué)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(xí)將使學(xué)生受益匪淺。學(xué)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(rèn)識,?！?/p>

　　·戴志濤教授，中國北京郵電大學(xué)計算機(jī)學(xué)院

　　“浙江大學(xué)是中國第一所在課堂中采用MIPS架構(gòu)的大學(xué),。我們非常期望運(yùn)用 MIPSfpga 2.0來教導(dǎo)學(xué)生,，特別是在操作系統(tǒng)與計算機(jī)硬件系統(tǒng)整合方面，讓他們能真正地修改并體驗計算機(jī)架構(gòu)的每一個層面,?！?/p>

　　·施青松教授，中國浙江大學(xué)

　　“在我教授的整合系統(tǒng)架構(gòu)與計算機(jī)組織課程中,，MIPSfpga 2.0 能完美地與我闡述的概念互補(bǔ)。它還能用在馬德里大學(xué)的許多有關(guān)計算機(jī)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(xué)高年級以及碩士班學(xué)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,?！?/p>

　　·Daniel Angel Chaver Martinez副教授，西班牙馬德里大學(xué)

　　“在新加坡南洋理工大學(xué),，我們利用 MIPSfpga作為研究生課程計劃的一部分,。學(xué)生采用 MIPS RTL并著手進(jìn)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(xué)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(xué)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(xué)生在完成課程要求之外獲得的豐碩成果,?！?/p>

　　·Nachiket Kapre助理教授，新加坡南洋理工大學(xué)

　　“我從一開始就參與MIPSfpga和Imagination公司的大學(xué)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,?！?/p>

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

　　“在德國波鴻魯爾大學(xué)(Ruhr University Bochum),，我們將利用MIPSfpga和 MIPSfpga 2.0來幫助學(xué)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(xué)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(xué)生將能從如此完善的學(xué)習(xí)教材中獲益良多,?！?/p>

　　·Michael Huebner教授，德國波鴻魯爾大學(xué)