Spezifikation für modulare FPGA-Systeme SGET veröffentlicht oHFM als offenen Standard für FPGA-Module

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Mit oHFM stellt die SGET erstmals einen herstellerunabhängigen Standard für FPGA-Module vor. Ziel ist es, modulare FPGA-Designs zu vereinfachen und über Anbieter und Leistungsklassen hinweg skalierbar zu machen.

Die Standardization Group for Embedded Technologies (SGET) hat mit oHFM (Open Harmonized FPGA Module) eine offene Spezifikation für FPGA- und SoC-FPGA-Module veröffentlicht. Es handelt sich um den ersten Standard, der das Computer-on-Module-Prinzip systematisch auf FPGA-basierte Designs überträgt. SGET-Chairman Ansgar Hein hatte einen ersten Vorstoß für den offenen Standard erstmals auf der FPGA Conference Europe2023 vorgestellt.

Bislang waren FPGA-Projekte häufig stark auf ein konkretes Bauteil und ein spezifisches Carrierboard zugeschnitten. Änderungen der FPGA-Familie oder des Herstellers führten meist zu umfangreichen Redesigns. oHFM setzt hier an und definiert eine einheitliche Pin- und Interface-Architektur, die sich an gängigen FPGA-Portfolios orientiert.

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Harmonisiertes Interface statt projektspezifischer Lösungen

„oHFM markiert das Ende der Ära, in der jedes FPGA-Projekt bei Null beginnen musste“, erläutert Ansgar Hein, Chairman of the Board der SGET. „Durch die Harmonisierung von Hardware-Schnittstellen über Herstellergrenzen hinweg schaffen wir Planungssicherheit und Skalierbarkeit. oHFM wird für die FPGA-Welt das, was SMARC, OSM oder COM Express für den Embedded-Markt bereits sind: Ein globaler Ankerpunkt für modulares Design.“

Durch die Harmonisierung zentraler Schnittstellen sollen FPGA-Module unterschiedlicher Leistungsklassen innerhalb eines Systemkonzepts austauschbar werden. Entwickler können so Designs schrittweise skalieren, ohne die gesamte Trägerhardware neu zu entwickeln. Das reduziert den Designaufwand und erleichtert die Wiederverwendung bestehender Plattformen.

Der Standard ist bewusst herstellerneutral ausgelegt. Er zielt darauf ab, Abhängigkeiten von einzelnen Siliziumanbietern zu verringern und vergleichbare Rahmenbedingungen für Module verschiedener Anbieter zu schaffen. Damit wird auch die langfristige Verfügbarkeit von Designs besser planbar.

Zwei Modulvarianten für unterschiedliche Einsatzszenarien

oHFM definiert zwei Ausprägungen, die derselben Designlogik folgen. oHFM.c nutzt Board-to-Board-Steckverbinder und richtet sich an Anwendungen mit hoher I/O-Dichte, hohen Datenraten oder häufigen Hardware-Updates, etwa in der Entwicklung oder bei modularen Systemen.

Die Variante oHFM.s ist als Auflötmodul konzipiert und zielt auf kosten- und platzkritische Serienprodukte. Durch den Verzicht auf Steckverbinder eignet sie sich besonders für robuste Endgeräte und hohe Stückzahlen. Beide Varianten sind jeweils in vier Größen von S bis XL spezifiziert.

Technisch deckt der Standard ein breites Spektrum ab – von einfachen, energieeffizienten FPGAs bis hin zu leistungsstarken SoC-FPGAs mit schnellen SerDes-Schnittstellen. Damit ist oHFM auch für künftige Anwendungen wie Edge-Verarbeitung oder drahtlose Infrastruktur ausgelegt.

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Die SGET versteht oHFM als offenen Industriestandard, der weiterentwickelt werden soll. Entwickler, Modulhersteller und Systemintegratoren sind eingeladen, sich an der Standardpflege zu beteiligen. Ergänzend zur Spezifikation sind ein Design-Guide und erste Referenzplattformen in Vorbereitung.

Die oHFM-Spezifikation stehtunter https://sget.org/standards/ohfm/ kostenfrei zum Download bereit und kann ohne Lizenzgebühren genutzt werden. Ziel ist es, eine gemeinsame technische Basis für modulare FPGA-Systeme zu etablieren und den Einstieg in FPGA-basierte Designs zu vereinfachen. (sg)

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