FPGA

[tvasconcelos]

Boas, é o meu primeiro post aqui. Não percebo nada de eletrónica e a experiência que tive com programação, já tem alguns anos. Primeiro em Basic, depois Pascal...tudo na escola e nada de especial.

Bom mas o que me trouxe a este forum foi algo mais específico. Procuro alguem que saiba fazer, uma "placa" (desculpem a minha ignorância nos termos técnicos) para fazer desencriptação (?SHA256?). Existem equipamentos idênticos no mercado, mas a preços proibitivos e a grande maioria fora até da Europa, o que acarreta custos adicionais de importação. O que eu gostaria de saber, era quanto pode custar um "equipamento" destes, made in Portugal, e se alguém estaria disposto a fazê-lo.

Vou deixar só uma lista de componentes utilizados, para que possam ver do que se trata e poderem ter uma ideia geral daquilo que queria.

• Dual Spartan-6 LX150-3FGG484C FPGAs.
  
• USB interface for configuration and mining communication.
  
• Power supplied through 4-pin Molex connector or 5.5 x 2.1 mm barrel connector (wall wart style).
  
• 350 MH/s guaranteed, 400 MH/s typical.
  
• 15 W power consumption measured at 360 MH/s (more measurements pending).
  
• Independent protection fuses on each power connector.
  
• JTAG available for development and debugging (headers are not populated by default).
  

• Independent temperature monitoring for each FPGA.
  
• Heatsink mounting holes, compatible with many heatsinks designed for the Northbridge chipset.
  
• Additional clearance to allow for larger heatsinks.
  
• 3-pin headers to power 2 standard 12V fans.
  
• Draws from the 12V supply at the Molex connector.
  
• LEDs to indicate that the FPGAs are configured properly.
  
• Mounting hole size diameter increased to allow for #6 size screws.
  
• 98 x 85.5 mm (3.86 x 3.37 inch) overall size
  

Ou ainda outro:

• Xilinx Spartan 6 FPGA LX150 (XC6SLX150) FPGA, speed grade 3 or 3N
  
• High-Speed (480 MBit/s) USB interface via Mini-USB connector (B-type)
  
• Cypress CY7C68013A EZ-USB FX2 Microcontroller
  
• Memory mapped IO between EZ-USB FX2 and FPGA
  
• 128 Kbit EEPROM memory (can be used to store the EZ-USB firmware)
  
• 2 Kbit MAC-EEPROM: contains a unique non erasable MAC-address
  
• High efficiency on-board power supply:
  
  • Wide input range: 4.5 V to 16 V
    
  • 3.3 V @ 2.5 A
    
  • 1.2 V @ 8A
    

  [*]Large heat sink for active or passive cooling

  [*]8 GPIO's from EZ-USB FX2 and 8 GPIO's from FPGA, can also be used for LED's

  [*]FPGA configuration / programming via USB using the free SDK. (No JTAG adapters or other additional utilities required.)

  [*]Non-free Xilinx ISE License or an Evaluation License required for FPGA development

Como não percebo nada disto, não sei se estes Spartan serão bons ou não, se há alternativas no mercado que sejam mais baratas etc... Deixo isso ao critério de quem quiser opinar sobre o assunto. Existe também já desenvolvimentos em algo que os entendidos chamam de asic já com um preço muito mais baixo e nada impeditivo, mas a empresa que faz isso, alé de ser dos States, tem reputação de demorar eternidades nas entregas.

Quando se fala em MH/s é a velocidade de desencriptação que consegue o microprocessador, quanto mais melhor. A ideia será algo nestes moldes, com uma velocidade aceitável, pouco consumo de energia e um preço reduzido.

Em caso de ser possível fazer alguma coisa que concorra com estes equipamentos, poderá haver uma abertura para um negócio lucrativo.

Espero não me ter alongado muito, obrigado desde já,

Tiago

[HappyHippyHippo]

(eu nem vou perguntar para que queres isso)

responde-me só a est pequena questão :

Procuro alguem que saiba fazer, uma "placa"

queres alguém que faça uma placa ou que programe uma FPGA ???

[tvasconcelos]

Boas, para não fazeres a pergunta presumo que sabes a resposta...

mas respondendo à tua pergunta, queria antes demais saber se é viável, monetariamente falando, e depois quero/ia alguém que a saiba fabricar, fazer, montar.

PCB, creio que seja o termo?

Terá programação posterior, mas numa outra etapa...

Obrigado pela resposta.

[HappyHippyHippo]

as FPGA's já veem montadas !!!

já deste uma vista de olhos no site da xilinx ??

é certo que quando veem, parece uma motherboard (com tudo à mostra) mas ninguém pega num ferro de soldar

[tvasconcelos]

Ok, já lá tinha andado, mas voltei a dar uma vista de olhos. Eu encontro o Spartan-6 blablabla, que custa $175... e agora?? Compro e mando vir? E fico a olhar para aquilo como um burro a olhar para um palácio?!? Ou o que me estás a dizer é que mando vir e tenho aquilo que descrevi em cima?? Não faço questão que a "coisa" venha tapada...

Eu sou completamente ignorante no que toca a electrónica... daí ter recorrido a um site/forum como este com gente que sabe!!

Vou deixar então umas fotos daquilo que vendem lá fora:

http://dl.dropbox.com/u/13472215/forum/angle_a_600.jpg

http://dl.dropbox.com/u/13472215/forum/top_600.jpg

Na minha ignorância, pensei que a Xilinx vendesse o chip em si, microchip, não sei o nome... o Spartan, sozinho ou qualquer coisa do género.

Mais uma vez peço desculpa pela minha ignorância no assunto.

[HappyHippyHippo]

se não sabes programar uma FPGA, vai ser complicado ... vais ter de arranjar alguem

[tvasconcelos]

Ainda não vi resposta nenhuma conclusiva. Desculpa estar a "falar" assim mas, não estás a ser grande ajuda. De que me vale a pena estar a preocupar-me com a programação da FPGA, se nem sei se é viável "fabricar" uma??

Eu não percebo nada disto, já o admiti 3 vezes. Vim aqui para que me tentassem ajudar.

Sabes o que quero? Consegues ajudar-me, ou pelo menos elucidar-me? Sabes dizer-me o valor do que quero fazer, ou que me façam? Sabes dizer-me se o hardware que descrevi em cima é o melhor, ou há alternativas mais baratas no mercado, mantendo o mesmo desempenho? Essa atitude de velho do Restelo deita uma pessoa por terra...

E se precisar de alguém para programar uma FPGA, estou certamente no sitio certo. De certeza que existe neste forum muita gente capaz de o fazer.

Desculpa se pareci muito arrogante, ou muito bruto mas, realmente estás a dar-te ao trabalho de responder, para não dizeres muito mais do que eu já sei... obrigado pelo interesse, mas gostava de ter resposta ás minhas dúvidas.

[HappyHippyHippo]

eu nunca disse que te podia ajudar porque, apesar de saber VHDL não tenho tempo nem disposição para tal.

o que disse foi para esperares por alguém que te responda afirmativamente

[bruno1234]

Eu trabalhei com uma FPGA Xilinx Spartan dessas na universidade.

A FPGA em si funciona bastante bem e dá para fazer coisas muito interessantes.

A linguagem VHDL em si também não é complexa, mas ao contrário de uma linguagem como C, C#, etc... para programares VHDL tens que perceber de electrónica.

Tens que perceber de formas de onda e de circuitos eléctricos.

Para fazeres debug dá jeito ter um osciloscópio.

Se te queres aventurar nisso vai em frente, mas aprende electrónica primeiro.

Edited June 28, 2012 at 07:10 PM by bruno1234

[bsccara]

Não percebi o que queres; o SHA256 é um algoritmo de hash criptográfico, que ainda não foi quebrado, que eu saiba. Sendo um hash é unidireccional, ou seja, metes dados (uma quantidade arbitrária) para obter um hash de 256 bits. Para o 'descodificar' terias de usar métodos 'brute-force', que não são implementáveis num FPGA dessas. Será que não queres o contrário (gerar o hash) ?

Quanto a produzir a placa, a menos que estejas a pensar em lotes de 10000 esquece. O que vai custar em concepção, peças e fabrico não é concorrencial com produtos já feitos. Basta olhar para a referência da FPGA no teu primeiro exemplo (LX150-3FGG484C) para ver que é uma BGA, que precisa de equipamento especial para ser soldada e com um preço unitário de 157 € na Farnell (uma versão com mais pinos mas dá para ter a ideia).

[tvasconcelos]

Ok, provavelmente será para gerar o hash... não sei!!

Este gajo conseguiu uma forma de "soldar" mais home-made...nada profissional mas sem equipamento especial:

https://bitcointalk.org/index.php?topic=44891

Eu só gostava de saber se é possível, da forma que for, (re) produzir uma "coisa" destas, a um preço mais baixo do que existe neste momento à venda. Não vou ser eu a fazer como é óbvio, daí ter recorrido ao forum. Para mim isto é tudo um bocado chinês. Procuro é alguém que me possa dizer, sim é possível, ou não, eu posso fazer e custa X. Infelizmente a minha inaptidão para a electrónica não me permite investigar eu e fazer eu.

Para dar uma ideia do preço que pratica um vizinho alemão, e anda tudo +/- nesta grandeza de preços, e vendem bastante, deixo aqui então o link da loja dele.

http://shop.ztex.de/product_info.php?products_id=66&language=en

Já agora, a FPGA usada é esta: http://pt.farnell.com/xilinx/xc6slx150-2fgg484c/fpga-spartan-6-lx-147k-484fggbga/dp/1876248

Há no mercado algum outro fabricante que concorra com as mesmas caracteristicas a um preço inferior?

Fazer lotes de 10000?!?! Se fosse possível fazê-lo e a um preço concorrencial, porque não?? à malta a comprar ao 10 de cada vez a 500US$...

Edited June 29, 2012 at 11:10 AM by tvasconcelos

[bsccara]

Pela descrição essa board basicamente é um microcontrolador com interface USB e uma FPGA programável por ele. Não é uma concepção muito complexa mas a sua montagem é outra história. Como disse a FPGA tem uma caixa BGA que obriga a equipamento para soldagem por refluxo ($$$) e do bom pois a 157 € cada FPGA não convém nada que um dos ~400 pinos fique mal soldado por baixo do chip, o que é impossível de verificar. Depois devido à densidade de pinos terias de usar um PCB de 4 camadas, que são quase impossíveis de encomendar em pequenas quantidades. Normalmente tens de mandar fazer um painel disso e provavelmente fica para mais de 100 € para cada placa individual. O resto dos componentes deve ser coisa para mais 50 €/unidade em pequenas quantidades.

Resumindo se tiveres capacidade financeira para mandar produzir um lote de 1000 ou 10000 unidades podes conseguir um preço abaixo do indicado. Sem ser assim só recorrendo a uma FPGA com menos pinos, o que não existe nessa série para 150K células lógicas.

[tvasconcelos]

Obrigado pelas respostas.

Objectivando, tendo em conta a FPGA que mandei (vou assumir que no mercado não existe concorrência) e que fica por €115, + €50 dos restantes componentes?

A PCB pelo que estive a ver, 1 fica por £105 (100x100mm), ou 5 a £62 cada, não sei se esse será o melhor tamanho... 5, de 70x70mm a £32, ou 1 a £75.

Estariamos a falar, de hardware €115 (FPGA)+€50+€40 (PCB/Uni.) ?? 205€ total?

Teria depois que encontar alguém que efectua-se a solda por refluxo, e um programador que fizesse a magia?? Estaremos a falar de quanto de produto final?

Existe quem faça esse serviço de solda? O design apresentado pelas fotos pode ser optimizado? Quanto pode custar a parte "programativa" da coisa?

Estou a pensar na parte comercial da FPGA, acho q se fosse possível comprar em quantidade, se pode reduzir bastante o custo de produção, e uma vez afinada a parte programativa seria só replicar...acho eu!!

Mais uma vez, obrigado pelas respostas.

[bubulindo]

Para alguém que não percebe de electrónica, estás muito decidido sobre a FPGA.

Será que não há outras maneiras mais simples(€€€€€) de fazeres o que pretendes?

As unidades comerciais para fazer isto quanto custam? Contando com o custo do desenvolvimento do firmware, esses 205€ vão saltar para um valor que vai tornar a opção comercial muito mais apetecível... digo eu.

[tvasconcelos]

Boas,

vou frisar outra vez que eu não quero fazer, quanto muito posso fornecer material, investir €€, opinar e dar algum insight sobre o que se pretende com a FPGA. Procuro sim alguém com o conhecimento para a fazer, criar, ou lá o nome técnico que os entendidos dão à coisa.

Respondendo à tua pergunta, a maneira mais simples de o fazer, é utilizar a placa gráfica. Utilizar os GPUs para fazer esse processo de cáculo por "brute force". O downside disto é que os GPUs consomem, e são utilizados os de topo, muita energia. Estamos a falar de na ordem dos 300w por placa. Em máquinas que suportam 16 gráficas... é fazer as contas. E a isto se junta que tem que ter um PC agarrado etc... Há consumo brutal de energia, calor gerado pelas placas a trabalhar a 99% 24/7, e o barulho inerente.

Pelo que entendi, as FPGAs, fazem este trabalho com 10% da energia, com a mesma eficácia. Daí ter surgido como alternativa. Há quem tenha conseguido por uma placa de desenvolvimento, com um chip Altera, a Terasic DE2-115 a fazer este trabalho. A performance fica aquém do Spartan 6 LX150 que consegue quase o dobro da velocidade de cálculo.

Em termos de valores, estamos a falar de preços que vão dos €350 a €1000, sendo o último valor para 4 Spartan-6 LX150 na mesma board. O firmware é disponibilizado pelo sr. que comercializa as FPGAs dele, ou feitas por ele, e já li alguém o acusar de copiar de um outro que também disponibiliza. Guerrinhas de programadores... Portanto pode ser optimizado, ou adaptado se assim se entender, mas não há aqui invenções, não se pede que se descubra de novo a roda. Não há um processo que criação de raíz de um firmware, acho eu.

Obrigado pelos comentários.