FPGA Vs WireWrap ? Why Not ?

Progettazione e sbroglio PCB. Tools.
Luciano1960
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FPGA Vs WireWrap ? Why Not ?

Messaggio da Luciano1960 »

Ciao a tutto il Forum,

a Marzo 2018 Tiziano annunciava lo scopo di questa sezione :

"Ciao a tutti,
scopo di questo forum è mostrare tecniche di protipazione usate e viste in giro.
A volte basta una foto per avere un ispirazione e risolvere un problema."


Sono perfettamente d'accordo che anche una solo foto può ispirare tecniche di prototipazione che si suppongono
difficile da realizzare o poco performanti

Poi basta un dettaglio ed ecco che scatta la molla per alzare l'asticella ...

Spero con le foto in allegato di rompere il tabù in oggetto e se gli Amministratori mi indicano dove caricare i dettagli di quanto in oggetto per meglio chiarire gli aspetti realizzativi sarò ben felice di condividerli con il Forum

Luciano
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tiziao
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Re: FPGA Vs WireWrap ? Why Not ?

Messaggio da tiziao »

Grazie Luciano a nome di tutti... indubbiamente un bel lavoro... poi dai qualche idea dove trovare gli utensili a prezzi umani.

Personalmente ho fatto dei prototipi con questa tecnica montati in quadri elettrici.... si doveva fare il pcb... e poi ha funzionato per anni con la mia scheda.

Tiziano
Luciano1960
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Re: FPGA Vs WireWrap ? Why Not ?

Messaggio da Luciano1960 »

Ciao Tiziano,

utilizzo ancora una foto per mostrare i tools utilizzati per realizzare il prototipo Wire Wrap.

Appena ritrovo i riferimenti Mouser con i prezzi li allego in questa sezione.

Vorrei però fare una riflessione in merito al costo dei tools in oggetto, la realizzazione del PCB del prototipo filato (sbroglio e PCB) è costato un botto di € (n. 6 layers x sbrogliare l'FPGA di 480 pins 1 mm picth), la pistola WireWrap costa circa 200€ ma ti assicuro che l'ho usata per più di 20 anni senza mai avere un problema.

Per un privato potrebbe essere costosa ma ci sono degli avvolgitori manuali che costano poco e permettono comunque di realizzare dei prototipi meno complessi del mio

Luciano
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Guido
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Re: FPGA Vs WireWrap ? Why Not ?

Messaggio da Guido »

Grazie per la testimonianza !
Veramente un bel lavoro da orologiaio svizzero !
Complimenti
Guido
tiziao
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Re: FPGA Vs WireWrap ? Why Not ?

Messaggio da tiziao »

Ciao Luciano,
lo sbroglio dell' adattatore anche se con bga lo fa anche il ragazzo di bottega del masterista... il costo maggiore presumo sia stato realizzare l' intero sistema.

I tantalio smd che si vedono dal lato B sotto l' adattatore dellla Xilinx sono i bypass sui rail di alimentazione? Visto che i regolatori mi sembrano abbastanza lontani... probabile che abbiano una connessione kelvin sul punto di alimentazione dell' adattatore.

Tiziano
PS: luciano il bus a cui va collegata la schedona è uno standard industriale antico'
Luciano1960
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Re: FPGA Vs WireWrap ? Why Not ?

Messaggio da Luciano1960 »

Ciao Tiziano,

la schedona millefori in oggetto era stata sviluppata oltre vent’anni fa in STMicroelectronics per interfacciarsi sull’antico VMEbu utilizzato allora per le attrezzature di collaudo dei propri Circuiti Integrati

Casualmente ne trovai un quadrotto in una cassa di materiale di scarto, lo esaminai attentamente e mi venne un’idea.

Utilizzare questo millefori a 4 layers per realizzare i prototipi necessari al mio gruppo di lavoro a sua volta inserito nella R&D

A fronte di un progetto Europeo finalizzato allo sviluppo della Microelettronica venne creato un gruppo di giovani laureati vincitori di una borsa di studio.

Dalla Università di Berkley in California arrivò a coordinarlo un giovanissimo PHD con una coda di capelli lunghissimi ed un paio di stivali da Tex Willer (a sua volta segnalato da un Docente dell’Università di Bologna che durante l’estate insegnava presso quella prestigiosa Università)

Le alchimie ...

A questi giovani ragazzi venne chiesto di fare della ricerca pura utilizzando “tecnologie di silicio ancora in fase di messa a punto “ su wafer denominati Multichip Project.

Nell’intervallo 1994 - 1998 questo manipolo di giovani seppe tradurre su silicio idee innovative che parecchi anni dopo trovarono consolidamente nel mass market tipo :

Touch Chip (sensore di impronte inserito per primo da APPLE)

CMOS Camera (presente sui nostri cellulari)

Speech Processing ( tipo Cortana o Siri)

Visual Recognition

NVM Memory (USB KEY o SSD)

Microfoni su silicio

Etc, Etc, Etc

Vi ho raccontato tutto ciò perchè in quegli anni si verificò quella alchimia di intenti raramente riscontrabile in grandi aziende ma anche per sottolineare come quel pezzo insignificante di millefori permise la realizzazione a basso costo di prototipi che a sua volta divennero pubblicazioni meritorie di essere presentate alla prestigiosa ISSCC di San Francisco ed ovviamente brevetti.
Ovviamente il merito va tutto alla preparazione di quei ragazzi coordinati da una mentalità americana e lasciati liberi di provare ad innovare in quanto ad STMicroelectronics il finanziamento del Progetto Europeo già bastava ed avanzava per coprire i costi.

Sperimentare significava utilizzare pochi micron di silicio posti successivamente in un package e verificare se quanto simulato veniva confermato in laboratorio.

Immaginatevi questi giovani ragazzi totalmente inesperti di laboratorio la quantità di PCB che avrebbero sprecato, i costi ed i tempi di sviluppo fuori controllo …

Ebbene quel semplice quadrotto e qualche strip WireWrap permisero a quei ragazzi di implementare una idea di schematico che incrementalmente cresceva in base alle necessità di misura e debug del silicio, potevano essere aggiunti o rimossi componenti, potevano aggiungere connettori per unire altre board, potevano essere modificati più volte i collegamenti, sezionati collegamenti per inserire Test Point di misura,etc,etc

Tutto ciò grazie ad una PCB millefori, una pistola di WireWrap, del filo stagnato stirato con una pinza per realizzare piste di Power (le vedete nella foto BOTTOM WIREWRAP) ed ovviamente la mia esperienza …

In merito all’adattatore FPGA il costo di acquisto era di soli 15 $ e non valeva la pena di realizzarlo in casa (sulla foto FPGA si intravvede il sito). La saldatura dell’FPGA l’abbiamo commissionata ad un servizio apposito ma per pochi $ la Società dell’adattatore fornisce anch’essa questo servizio di saldatura.

I condensatori al tantalio sono indicati nelle specifiche di Power della XILINX (low ESR)

In merito alla distribuzione del Power dell’FPGA si sono utilizzate piu’ tecniche (piani di GND/POWER interni alla millefori e barrette di filo stagnato a bassa resistività, condensatori al tantalio a specifica) e ti posso assicurare che le performance sono di tutto rispetto.

Anche la board con l’FPGA ha beneficiato in tempi recenti della modalità di realizzazione di cui sopra.

Anche in questo caso un giovane tesista venne impiegato per realizzare un embrione di Testing Board utilizzando FPGA, DAC, ADC, Analog Power Supply,etc

Questi non conosceva nulla di tutto ciò ma grazie al concetto di incremento permesso dalla tecnica del WireWrap imparò pian piano ad usare i vari componenti che man mano io aggiungevo sulla board sino a divenire quella che vedete in foto.

Con l’occhio lungo piazzai i componenti nella board formato VMEbus ed utilizzai i tre connettori per connettere a sua volta le innumerevoli Testing Board per i vari TestChip progettati nel mio gruppo.

Consolidato lo schematico della Board FPGA si è a sua volta incaricato un servizio esterno per lo sbroglio e la realizzazione del PCB per produrne in diversi esemplari da utilizzare nel nostro laboratorio.

L’ho fatta un po’ lunga ma a volte la serendipità aiuta a vivere belle storie di elettronica e relazioni

Luciano
Luciano1960
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Re: FPGA Vs WireWrap ? Why Not ?

Messaggio da Luciano1960 »

Grazie Guido per i complimenti,

concordo che il lavoro richiede attenzione e precisione ma i materiali e la tecnica WireWrap aiuta moltissimo a realizzare prototipi solidi e duraturi nel tempo (digita su GOOGLE WireWrap e NASA e vedrai che sorpresa ...)

Luciano
tiziao
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Re: FPGA Vs WireWrap ? Why Not ?

Messaggio da tiziao »

Bellissima storia di elettronica vissuta... hai fatto un esperienza enorme... mi chiedevo come riuscire a trasmetterla piano piano tutta questa conoscenza al forum :geek:

luciano tu citi l' università di Bologna... ST non ha una collaborazione da lunga data.

Per gli abitanti del forum ST è una azienda enorme... ogni singola divisione confrontata alla realtà italiana e enorme.

Tiziano
Luciano1960
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Re: FPGA Vs WireWrap ? Why Not ?

Messaggio da Luciano1960 »

Bellissima storia di elettronica vissuta... hai fatto un esperienza enorme... mi chiedevo come riuscire a trasmetterla piano piano tutta questa conoscenza al forum :geek:

Difficile, molto difficile trasmettere le emozioni, le delusioni, le soddisfazioni vissute fianco a fianco con questi giovani colleghi entusiasti dell'attività di ricerca pura che STMicroelectronics gli concesse in quegli anni.

Non avendo come missione lo sviluppo di un prodotto questi giovani ingegneri (i migliori delle migliori Università Italiane) buttavano il cuore oltre l'ostacolo per poter essere selezionati prima e discutere poi in quel di San Francisco il proprio articolo alla ISSCC

ISSCC
La Conferenza internazionale sui circuiti solidi è il principale forum globale per la presentazione dei progressi nei circuiti a stato solido e nei sistemi su chip. La conferenza offre un'opportunità unica per gli ingegneri che lavorano all'avanguardia nella progettazione e applicazione di circuiti integrati per mantenersi aggiornati e per mettersi in contatto con i maggiori esperti.


luciano tu citi l' università di Bologna... ST non ha una collaborazione da lunga data.

Per quel che ho potuto vedere sin da lontano 1994, STMicroelectronics aveva una collaborazione con il Professor Roberto Guerrieri, grandissimo selezionatore di PHD da indirizzare c/o la sede di Agrate B.za. Molti di quei ragazzi sono sparsi per il mondo con prestigiosi incarichi accademici o professionali.

Più avanti si insediò un gruppo di personale STMicroelectronics nell'ateneo bolognese (collaborazione ancora in auge) al fine di creare sinergie embrionali con gli studenti più talentuosi


Per gli abitanti del forum ST è una azienda enorme... ogni singola divisione confrontata alla realtà italiana e enorme.

Nella sola sede di Agrate B.za si contano circa 4000 dipendenti, a Catania circa 5000 ed altri centinaia a Castelletto, Napoli, Palermo, etc


Tiziano
tiziao
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Re: FPGA Vs WireWrap ? Why Not ?

Messaggio da tiziao »

Ciao luciano,
una volta sono stato a Castelletto a parlare davanti ad parterre di marketer e responsabili di linea prodotto e progettisti di integrati. Mi scappava da ridere io responsabile tecnico di una piccola azienda a parlare davanti a gente che lavorava con Nokia ed Ericcson tutti i giorni. :o

Senza chiedere nulla mi fecero un progetto di un alimentatore switching mandandomi una demo :mrgreen:

Resta un' azienda strana... alcune divisioni ti supportano alla grande altre... sembra di lavorare con il Vaticano.
faticano a darti un foglio excell di calcolo... di una loro demo :roll:

Tiziano
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