La antigua tarjeta WAN de Cisco se convirtió en un patio de juegos FPGA

Muchos de nosotros pensamos en los FPGA como una nueva tecnología de vanguardia, pero el hecho es que han existido durante bastante tiempo. Recientemente, se han utilizado tradicionalmente en hardware demasiado caro para nosotros, los humildes hackers. Un ejemplo es la tarjeta WAN Cisco HWIC-3G-CDMA. Hace una década, estos habrían sido parte de un enrutador valorado en decenas de miles de dólares, pero hoy se pueden comprar por menos de $ 10 USD en eBay. A ese precio [Tom Verbeure] pensó que valdría la pena averiguar si podían reutilizarse como dispositivos experimentales FPGA generales.

No para mantenerte en suspenso, la respuesta corta es un rotundo sí. Al final, todos [Tom] Tuve que hacer, entender, qué voltajes esperaba el HWIC-3G-CDMA en el conector de borde, y soldar un conector 2 × 5 en el encabezado JTAG etiquetado de manera útil. Una vez encendido y conectado a la computadora, el software Quartus Programmer de Intel inmediatamente sacó el chip Cyclone II EP2C35F484C8 de la placa. Los LED parpadeantes que se ven en el video después de la pausa sirven como prueba de que estos contenedores de compra están listos para ser pirateados.

Desafortunadamente, hay una trampa. Después de estudiar el resto de los componentes de la placa, [Tom] finalmente llegó a la conclusión de que el HWIC-3G-CDMA no tiene los medios para almacenar realmente el flujo de bits de la FPGA. Es de suponer que lo suministró el propio enrutador durante el inicio. Si solo desea mantener la placa conectada a su computadora para experimentar, eso no es gran cosa. Pero si desea usarlo en cualquier proyecto, deberá incluir un microcontrolador capaz de impulsar la velocidad de bits de aproximadamente 1 MB en la FPGA para comenzar.

Puede que no sea tan fácil comenzar como la insignia de la La-Tecnologia Super Conference 2019, pero ciertamente es mucho más fácil comenzar.


  • Terry Sanford dice:

    Ver el tamaño del fpga que publico revenderlo a un tablero personalizado sería un buen desafío y me haría sumergirme hasta los tobillos en impresiones de diagramas para cubrir las cosas.

    • RW versión 0.0.1 dice:

      Un error muerto, solo hay 484 almohadillas para etiquetar un cable delgado como un cabello, enviarlo a 5 enchufes ISA de 16 bits o algo similar.

      • RW versión 0.0.1 dice:

        Por desgracia, alguien realmente está rompiendo un PCB por ellos, (por $$$) http://www.proto-advantage.com/store/product_info.php?products_id=4000006

        • Ostraco dice:

          Eso es incluso más barato que solo el chip.

          • Smonson dice:

            Las mini placas EP2C5 también son MEJORES más baratas que comprar el chip por su cuenta. Los EP2C5 solo tienen 4.608 LE, pero puedes hacer muchas cosas con eso. La placa también tiene reguladores, un oscilador de cristal, relámpagos y cabezales IDC. Ellos son muy divertidos.

      • Dex Hamilton dice:

        Los enchufes Isa se pueden obtener de chips electrónicos

    • Fred dice:

      ¡Retirar y revender BGA sin duda sería un desafío!

      Creo que simplemente saldría y compraría uno nuevo, y no tendría que lidiar con la alta probabilidad de fallas inducidas por el ciclo térmico.

  • Dime dónde me equivoco dice:

    La comida es: los routers Cisco son demasiado caros.

  • Nate B dice:

    ¿El Cyclone II no admite EEPROM externo como almacenamiento de configuración y lo inhala en el momento del arranque?

    • Nate B dice:

      Creo que este es el chip, Arrow solo tiene 4 millones en stock: https://www.arrow.com/en/products/epcs4si8n/intel

      • RW versión 0.0.1 dice:

        Solo 2.3 millones ahora, ordene rápido LOL

        • RW versión 0.0.1 dice:

          Hasta 16 piezas desde esta marca de tiempo, ¿nos están trolleando para ordenarnos o hay un programa letal repentino ???

          • Vejestorio dice:

            El indicador de cantidad restante de flecha no funciona realmente, es mayormente aleatorio. A menos que llegue a cero durante al menos unos días, generalmente está realmente agotado.

    • TomV dice:

      Funciona en modo serial activo. Pero los FPGA de Cyclone II también admiten un modo serial pasivo, donde un host externo escribe el flujo de bits en el FPGA. En las referencias de Altera, este suele ser un CPLD MAX-II, pero en este caso el enrutador que la tarjeta adicional configura la FPGA después de que se haya confirmado que es una parte auténtica de Cisco.

      • Lee Studley dice:

        Acordado. Estaba pensando en un dispositivo MaxII basado en flash. Tienen unos sorprendentemente grandes que pueden reemplazar a fpga. Cambié de Spartan3 a MaxII en Hypercom para una de nuestras terminaciones POSale.

    • Martín dice:

      Claro, solo quería agregar un comentario similar. Creo que cada FPGA ha estado soportando esto desde la década de 1990 y, afortunadamente, mientras tanto, ya no está limitado a dispositivos OTP.

  • Rog Fanther dice:

    Los precios de eBay suben en 8.7.6 .....

    • TomV dice:

      Están disponibles en cantidades bastante grandes de muchos proveedores y tampoco son tan importantes como mi plataforma FPGA favorita, la Pan Logic G1, por lo que los precios se mantendrán estables.

      Son excelentes para proyectos integrados que necesitan un FPGA relativamente grande y mucho GPIO (algo falta en Pan).

  • Frederico dice:

    Hice algo similar con una placa PABX.
    https://la-tecnologia.io/project/33754-diy-fpga-dev-board

    • TomV dice:

      ¡Buen trabajo!

      Parece que pudo vincular los pines de configuración inicial del FPGA desde el modo serial pasivo al modo serial activo.

  • mip dice:

    También hizo esto con un antiguo módem DSL (NTBBA) de Telekom Germany, que incluía Xilinx Spartan XC2S50.
    Ahora los FPGA son relativamente económicos, potentes y necesitan pocos componentes externos, por lo que ya no haría esto.

  • Gregg Eshelman dice:

    ¿Entonces tiene que ser programado al inicio, cada vez? ¿Hay alguna forma de conectar un teclado y una pantalla, y otros dispositivos de entrada?

    Todavía estoy esperando a que alguien piratee una de las "carpas" que usa McDonald's con sus sistemas de quiosco. Qué loco que se utilice una computadora con más potencia, RAM y almacenamiento que la mayoría de las computadoras de los años 80 para la tarea mundana de guiar a los empleados de McDonald's a las mesas.

    • Stefan dice:

      Cada $ 3, - ESP32 tiene más potencia que las computadoras hogareñas de 80 años.
      Pero en su pregunta: los FPGA pueden hacer casi cualquier cosa, pero están programados en Verilog, que es posible que desee verificar antes de ordenar la placa 😉 Básicamente, son solo muchas puertas lógicas que debe formar en el tipo de lógica que debes desear.
      Y usted, tradicionalmente obtienen su configuración al inicio o desde un host, Lightning IC o cualquier otro recurso; los más nuevos lo tienen dentro.

  • Tahir dice:

    Chicos, es muy fácil reprogramar este hardware. Intente encontrar la eeprom con la versión completa de Quartus, genere un archivo elf y descárguelo en eeprom. Si tiene más preguntas, escríbame un correo electrónico a [email protected] Si soy un programador profesional de fpga.

    • TomV dice:

      Sería muy fácil reprogramar la EEPROM ... si fuera una EEPROM para programar. 🙂

      Los pines MSEL de la FPGA están fuertemente conectados al modo Passive Serial, que requiere un agente externo (CPLD, microcontrolador, CPU, ...) para configurar la FPGA.

      Quartus no crea archivos .ELF para la configuración de flujo de bits, sino archivos .SOF, .POF .RAW, .SVF, etc. No necesita la versión completa para esto, la Edición en línea funciona bien. .

      • Tahir dice:

        Los archivos SOF y POF son archivos de programa temporales. Elf archiva programas ROM de forma permanente.

        • TomV dice:

          Puede utilizar cualquier formato si la secuencia de su programa admite la conversión requerida.

          Los archivos POF son un formato contenedor, como ELF. Es una de las formas estándar utilizadas por Quartus Programmer para programar flash paralelo con múltiples actividades. Nada es temporal. Es ampliamente utilizado en entornos de producción.

          Quartus "Convertir archivos de programa" no admite archivos ELF, pero si su secuencia usa objcopy o alguna otra herramienta de conversión para crear el archivo ELF, está bien, si no un poco inusual. Supongo que todos los que configuraron su flujo de programa lo usaron porque su configuración mezcla el flujo de bits y el código compilado C / Rust / ... en la misma imagen flash.

          Al final, la programación es solo una pequeña parte de todo. El detalle importante de esta placa es que no tiene flash, por lo que no hay nada que programar constantemente para comenzar.

          • Tahir dice:

            Gracias por una respuesta detallada. Sí, programamos NIOS y Cyclone al mismo tiempo con un solo archivo jic, no un archivo elven. Pero sucedió, actualmente el proyecto ASIC está de moda 🙂

      • Martín dice:

        ¿Y las huellas no son accesibles en ninguna parte?

        • TomV dice:

          Hasta ahora no los he encontrado. Es casi seguro que el PCB tiene más de 6 capas.

        • TomV dice:

          Para su información: identifiqué la resistencia de voltaje en MSEL[0]. Después de quitarlo (y quitar la puerta activa en DCLK), el FPGA opera en modo serial activo.

          Entonces fue "sólo" una cuestión de soldar un rayo en serie en la placa y todo funcionó.

          https://twitter.com/tom_verbeure/status/1199573615366172673?s=21

  • Ren dice:

    Quizás no sea lo que estás buscando, pero ...

    https://la-tecnologia.com/2018/08/22/fcc-filing-reveals-tasty-hardware-mcsecrets/

  • Marcos dice:

    Qué gran artículo, soy ingeniero de redes y envié camiones con herramientas viejas como esta para reciclarlas. ¡Lo observaré más de cerca en el futuro! Guardé una gran cantidad de CPE ópticos Adva que tienen un bonito SBC en el interior en una placa secundaria con Linux: algunos flash integrados, SODIMM, tarjeta CF con sistema operativo, Spartan-II y Freescale MPC866. Literalmente, no valen nada en eBay y, a menudo, se descartan.

Alejandro Vargas
Alejandro Vargas

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