FPGA Arria® V y dispositivo de sistema integrado en chip FPGA
La familia FPGA Arria® V ofrece el ancho de banda más alto y la energía total más baja para aplicaciones de rango medio, como unidades de radio remotas, tarjetas de línea 10G/40G y equipos de transmisión de estudio. Hay cinco variantes específicas, incluidas las variantes dispositivo de sistema integrado en chip con un sistema de procesador duro (HPS) ARM* Cortex*-A9 de doble núcleo para satisfacer mejor sus necesidades de desempeño, energía e integración.
Consulte también: Software de diseño, Tienda de diseño, Descargas, Comunidad y Asistencia de FPGA
FPGA Arria® V y dispositivo de sistema integrado en chip FPGA
FPGA Arria® V GZ
Ofrece la energía por ancho de banda más baja para aplicaciones de rango medio y es ideal para diseños sensibles a la energía que requieren transceptores de hasta 12,5 Gbps.
FPGA Arria® V GT
Ofrece la energía total más baja para aplicaciones de rango medio y los transceptores de energía más baja para velocidades de hasta 10,3125 Gbps.
FPGA Arria® V GX
Ofrece la energía total más baja para aplicaciones de rango medio y los transceptores de energía más baja para velocidades de hasta 10,3125 Gbps.
FPGA de sistema integrado en chip Arria® V ST
La FPGA de dispositivo de sistema integrado en chip de Intel® con HPS basado en ARM* y transceptores de 10,3125 Gbps.
FPGA de sistema integrado en chip Arria® V SX
FPGA de dispositivo de sistema integrado en chip Intel® con HPS basado en ARM* y transceptores con capacidad de backplane de 6,5536 Gbps.
Ventajas
La energía más baja de la industria
La FPGA Arria® V GZ ofrece el menor consumo de energía por ancho de banda para aplicaciones de gama media, y es ideal para diseños sensibles a energía que requieren transceptores de hasta 12,5 Gbps. A velocidades de datos de 10G, la FPGA Arria® V GZ consume menos de 180 mW por canal, y a 12,5 Gbps consume menos de 200 mW por canal. La FPGA Arria® V GZ también ofrece una energía estática más baja con un grado de velocidad de -3 L.
Las FPGAs Arria® V GX y GT ofrecen la energía total más baja para aplicaciones de gama media mediante el uso del proceso de baja energía de 28 nm para ofrecer la energía estática más baja, ofreciendo los transceptores de energía más baja para velocidades de hasta 10,3125 Gbps y proporcionando una estructura superior con IP diseñada para reducir la energía dinámica. Los dispositivos Arria® V proporcionan una reducción de energía media del 40 % en comparación con la generación anterior de FPGA de gama media.
FPGA de sistema integrado en chip ARM* personalizable basada en procesador
Intel® SoC FPGA le permite reducir la energía y el costo del sistema, y el espacio de la placa al integrar un sistema de procesador endurecido (HPS), que consiste en procesadores, periféricos y controlador de memoria, con la estructura FPGA que usa una red troncal de interconexión de alto ancho de banda. La combinación del HPS con la estructura FPGA de bajo consumo de 28 nm de Intel proporciona el desempeño y el ecosistema de un procesador ARM* de clase aplicaciones con la flexibilidad y la riqueza de procesamiento de señales digitales (DSP) de la FPGA Arria® V.
Ruta fácil de migración a Intel® Arria® 10 dispositivo de sistema integrado en chip FPGA
FPGA dispositivo de sistema integrado en chip Arria® V y FPGA dispositivo de sistema integrado en chip Intel® Arria® 10 utilizan el mismo procesador ARM* Cortex*-A9 MPCore* de doble núcleo. Por lo tanto, cuando su diseño FPGA dispositivo de sistema integrado en chip Arria® V esté listo para una actualización de desempeño, puede migrar fácilmente su software a la FPGA dispositivo de sistema integrado en chip Intel® Arria® 10. Basada en el proceso TSMC de 20 nm, Intel® Arria® 10 dispositivo de sistema integrado en chip FPGA ofrece una ruta de actualización de desempeño para los diseños de Arria® V dispositivo de sistema integrado en chip FPGA con una migración de software sencilla.
FPGA dispositivo de sistema integrado en chip de 28 nm de mayor desempeño de la industria
- Procesador ARM* Cortex*-A9 MPCore* de doble núcleo de hasta 1,05 GHz
- Cuatro controladores de memoria reforzados de 32 bits con una velocidad de bus de memoria de hasta 533 MHz y código de corrección de errores (ECC) opcional
- Interconexión de procesador a FPGA con un ancho de banda total máximo de >125 Gbps
La energía más baja del sistema para aplicaciones de gama media
- Integración de múltiples componentes en un solo chip
- Transceptores de menor energía con velocidades de hasta 10,3125 Gbps
- Basado en el proceso TSMC 28LP de baja energía
Múltiples beneficios para el costo del sistema
- Integración de múltiples componentes en un solo chip
- Costo de PCB y ahorro de seguimiento gracias a la integración del procesador, FPGA y DSP en un solo dispositivo
- Sin requisitos de secuencia de apagado
No todas las FPGAs de sistema integrado en chip son creadas iguales. La arquitectura importa
Las FPGAs de sistema integrado en chip son más que la suma de sus partes. Es de vital importancia entender cómo el procesador y los sistemas FPGA trabajan juntos para realizar cada tarea. Cuando elija un dispositivo de sistema integrado en chip FPGA para su próximo diseño, la arquitectura importa. Las FPGAs de sistema integrado en chip Intel® están diseñadas para:
- Conservar la flexibilidad de la secuencia de configuración de FPGA/arranque del procesador, la respuesta del sistema al reinicio del procesador y las interfaces de memoria independientes de una solución de dos chips.
- Mantener la integridad y confiabilidad de los datos con ECC integrado.
- Proteger la memoria DRAM compartida por el procesador y la FPGA con una unidad de protección de memoria integrada.
- Habilitar la depuración a nivel del sistema con la depuración adaptativa de FPGA de Intel para una visibilidad y un control inigualables de todo el dispositivo.
Aprenda a elegir el dispositivo de sistema integrado en chip FPGA adecuado para su aplicación de nuestro amplio conjunto de recursos, incluida una breve serie de videos del experto en procesadores Jim Turley.
Características
Transceptores flexibles
Ya sea que necesite algunos canales de transceptores o hasta 36, las FPGA Arria® V brindan soluciones de transceptores para cumplir con sus requisitos de desempeño y energía para brindar exactamente lo que necesita para tener éxito.
Bloque DSP de precisión variable
Las FPGAs Arria® V y de sistema integrado en chip cuentan con el primer bloque de procesamiento de señales digitales (DSP) de precisión variable de la industria.
Sistema de procesador duro dispositivo de sistema integrado en chip FPGA
Intel® SoC FPGA integra un sistema de procesador duro (HPS) basado en ARM* que consta de procesador, periféricos e interfaces de memoria con la estructura FPGA que usa una red troncal de interconexión de alto ancho de banda.
Asistencia >
Descripción general del sistema de procesador duro Arria® V dispositivo de sistema integrado en chip FPGA
| Dispositivo | Todos los dispositivos FPGA dispositivo de sistema integrado en chip Arria® V (SX, ST) |
|---|---|
| Procesador | Procesador ARM* Cortex*-A9 MPCore* de doble núcleo con tecnología de depuración y rastreo ARM* CoreSight*
|
| Coprocesadores | Motor de procesamiento de medios ARM* NEON* con unidad de punto flotante de doble precisión de Vector Floating-Point (VFP) v3 para cada procesador, unidad de control Snoop (SCU), puerto de coherencia de aceleración (ACP) |
| Caché de nivel 1 | Caché de instrucciones L1 de 32 KB, caché de datos L1 de 32 KB |
| Caché de nivel 2 | Caché L2 compartida de 512 KB |
| Memoria en chip | 64 KB de RAM en chip, 64 KB de ROM en chip |
| Controlador de memoria física HPS | Controlador SDRAM multipuerto compatible con DDR2, DDR3, DDR3L y LPDDR2 con compatibilidad opcional con código de corrección de errores (ECC) |
| Controlador flash de interfaz periférica en serie cuádruple (SPI) | Admite dispositivos flash NOR seriales SPIx1, SPIx2 o SPIx4 (quad SPI) Hasta cuatro selecciones de chips |
| Controlador SD/SDIO/MMC | Admite SD, eSD, SDIO, eSDIO, MMC, eMMC y CE-ATA con DMA integrado |
| Controlador flash NAND | Admite dispositivos flash ONFI 1.0 NAND de 8 bits ECC de hardware programable para dispositivos de celda de un solo nivel (SLC) y celda de varios niveles (MLC) |
| Controlador de acceso a medios Ethernet (EMAC) | 2 x 10/100/1000 EMAC con interfaz PHY externa RGMII y DMA integrado |
| Controlador USB portátil (OTG) | 2 controladores USB 2.0 OTG con interfaz PHY externa ULPI y DMA integrado |
| Controlador UART | 2 x UART 16550 compatibles |
| Controlador SPI | 2 x SPI maestros 2 x SPI subordinados |
| Controlador I2C | 4 x I2C |
| E/S de propósito general (GPIO) | Hasta 71 GPIO y 14 pines de solo entrada, con antirrebote digital y modo de interrupción configurable |
| Controlador de acceso directo a memoria (DMA) | Acceso directo a memoria (DMA) de 8 canales. Admite control de flujo con 31 interfaces de protocolo de enlace periférico |
| Temporizadores | Intervalo privado y temporizador de vigilancia para cada procesador Temporizador global para el subsistema del procesador Temporizadores de propósito general 4X 2 temporizadores de vigilancia |
| Máxima E/S HPS | 208 |
| Bucles de bloqueo de fase HPS (PLL) | 3 |
Ecosistema
Las FPGAs de sistema integrado en chip Intel® son basadas en procesadores ARM* y heredan la fuerza del ecosistema ARM*. Intel, nuestros adispositivo de sistema integrado en chipiados del ecosistema y la comunidad de usuarios de dispositivo de sistema integrado en chip FPGA de Intel® brindan una amplia gama de opciones para satisfacer sus necesidades de desarrollo de dispositivo de sistema integrado en chip FPGA. Hay una serie de opciones para sistemas operativos, herramientas de desarrollo, núcleos de propiedad intelectual (IP) y servicios profesionales. Muchos los proporcionan adispositivo de sistema integrado en chipiodos del ecosistema.
Sistemas operativos
Arria® V dispositivo de sistema integrado en chip FPGA incluye un sofisticado procesador multinúcleo ARM* Cortex*-A9 MPCore* de alto desempeño. Este procesador se puede utilizar para una amplia gama de funciones, desde aplicaciones completas muy simples que se ejecutan en uno de los núcleos disponibles hasta operaciones en tiempo real de gran ancho de banda y baja latencia.
Herramientas de desarrollo
Para herramientas de desarrollo de calidad profesional, que incluyen depuradores de JTAG y funciones de seguimiento de instrucciones.
Núcleos de IP
Intel® SoC FPGA es compatible con una amplia gama de núcleos Intel® FPGA y de propiedad intelectual (IP) blandos de terceros. Se pueden crear instancias para estos bloques en la parte FPGA del dispositivo de sistema integrado en chip.
Procesador soft Nios® II
El procesador Nios® II, que es el procesador más versátil del mundo según Gartner Research, es el procesador soft más ampliamente utilizado en la industria de las FPGAs.
Design Services Network
Design Service Network (DSN) members offer an extensive portfolio of design services, IP, and products that can help customers meet challenging product development needs, lower risk, and accelerate time to market.
Placas
Las placas basadas en Intel® dispositivo de sistema integrado en chip FPGA están disponibles a través de Intel y los adispositivo de sistema integrado en chipiados del ecosistema. Las placas pueden tener una configuración independiente o de sistema en módulo (SoM).
Aplicaciones
Comunicaciones inalámbricas
Cabezales de radio remotos, tarjetas RF y tarjetas de canal, backhaul móvil.
Comunicaciones por cable
Conexión en puente y conmutación 20G/40G, procesamiento de paquetes 20G, red óptica pasiva compatible con Gigabit (GPON).
Comunicación
Equipo de modulación digital (incluido EdgeQAM y transmisión satelital y terrestre), conmutadores de audio/visual (A/V) profesionales, videoconferencia, captura PCIe y cámaras.
Ordenador y almacenamiento
Almacenamiento personalizado, caché de memoria flash, tarjetas complemento.
Militar
Control de orientación, operaciones militares tácticas electrónicas, almacenamiento personalizado, sistemas electroópticos/infrarrojos (OR/IR).
Prueba y médica
Ultrasonido, tomografía computarizada, otras imágenes de diagnóstico, pruebas portátiles e inalámbricas.
Industrial y consumidor
Interfaz hombre-máquina, complemento de E/S, pantalla de alta gama, videovigilancia de alta gama.
Herramientas de diseño
Conjunto de software de Intel® Quartus® Prime
El paquete de software Intel® Quartus® Prime proporciona todo lo que necesita para diseñar con Intel® SoC FPGA. Es un paquete de desarrollo completo que viene con una GUI y tecnología que son fáciles de usar y que lo ayudarán a convertir sus ideas en realidad. El software Intel® Quartus® Prime incluye herramientas de productividad para facilitar la creación de su diseño, como:
- Intel® FPGA SDK for OpenCL™ Technology
- Platform Designer (anteriormente Qsys)
- Kit de herramientas de depuración de la consola del sistema
- Kit de herramientas del transceptor
- Analizador de tiempo
- Analizador de energía
Suite de desarrollo integrado de FPGA de sistema integrado Intel®
Inicie su desarrollo de firmware y software de aplicaciones con nuestro Intel® dispositivo de sistema integrado en chip FPGA Embedded Development Suite (dispositivo de sistema integrado en chip EDS), un conjunto de herramientas completo con:
- Herramientas de desarrollo
- Utilidad
- Software de tiempo de ejecución
- Ejemplos de aplicaciones
En el corazón del dispositivo de sistema integrado en chip EDS se encuentra el exclusivo ARM* Development Studio 5* (DS-5*) Intel® dispositivo de sistema integrado en chip FPGA Edition. Este kit de herramientas combina las capacidades avanzadas de depuración multinúcleo de ARM* DS-5* con la adaptabilidad de FPGA para una visibilidad y control de depuración de chip completo sin precedentes.