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Zynq - Xilnx ARM SoC

 hycan 2014-05-03

Zynq-7000 芯片器件

Zynq?-7000 系列器件將處理器的軟件可編程能力與 FPGA 的硬件可編程能力實(shí)現(xiàn)完美結(jié)合,以低功耗和低成本等系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)無以倫比的系統(tǒng)性能、靈活性、可擴(kuò)展性,同時(shí)可以加速產(chǎn)品上市進(jìn)程。 與傳統(tǒng)的 SoC 處理解決方案不同,Zynq-7000 器件的靈活可編程邏輯能實(shí)現(xiàn)優(yōu)化與差異化功能,使設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)大部分應(yīng)用的要求添加外設(shè)和加速器。

  • ARM? 雙核 Cortex?-A9 MPCore 處理器
  • 固定的處理系統(tǒng),可獨(dú)立于可編程邏輯運(yùn)行
  • 處理器在復(fù)位時(shí)進(jìn)行啟動(dòng),就像任何基于處理器的器件或 ASSP 一樣
  • 處理器作為“系統(tǒng)主控單元”,可用于控制可編程邏輯的配置,以實(shí)現(xiàn)在操作期間對(duì)可編程邏輯實(shí)現(xiàn)完整或部分重配置功能
  • 標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)流程 為軟件開發(fā)者提供了一個(gè)熟悉的編程環(huán)境

  • 處理系統(tǒng)與可編程邏輯的緊密集成,使設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能夠創(chuàng)建定制化 ASSP
    • 可使用廣泛采用的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn) AMBA 互連技術(shù)輕松添加外設(shè)和加速器,從而滿足特定的應(yīng)用功能、性能和延遲要求
    • 能夠與可編程邏輯共享處理器存儲(chǔ)器(內(nèi)部和外部),從而實(shí)現(xiàn)高帶寬低延遲的需求
  • 所實(shí)現(xiàn)的性能超越了離散處理器、FPGA 或 FPGA 軟核的性能
    • 無需深?yuàn)W的 FPGA 知識(shí)技能,便可使用更高級(jí)別的綜合來實(shí)現(xiàn)協(xié)處理引擎
  • 提供了軟件和硬件的可編程性
    • 軟件更新和硬件定制 - 無論是對(duì)可編程邏輯進(jìn)行靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)的部分或完整重配置,都可以在 ARM 處理系統(tǒng)的控制下完成
  • 可編程邏輯的重配置特性,允許您在開發(fā)階段的后期執(zhí)行修改操作,從而滿足不斷變化的市場需求,同時(shí),現(xiàn)場升級(jí)功能還可延長產(chǎn)品的在市時(shí)間。

  • 通用處理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)橫向與縱向擴(kuò)展:
    • 橫向:通過可編程邏輯技術(shù),設(shè)計(jì)人員可采用其 Zynq-7000 All Programmable SoC 設(shè)計(jì)來滿足其公司內(nèi)部的多個(gè)產(chǎn)品線和各種應(yīng)用的需求
    • 縱向:對(duì)于特定產(chǎn)品線,使用 Zynq-7000 器件進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)的設(shè)計(jì)人員不僅能夠設(shè)計(jì)出低成本、低功耗的經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng),而且在使用相同平臺(tái)的前提下,還可以設(shè)計(jì)出多功能、高性能的高端系統(tǒng)。
  • Zynq-7000 器件的可擴(kuò)展性使公司能夠?qū)ν顿Y和開發(fā)工作進(jìn)行合理化配置,從而加速產(chǎn)品上市進(jìn)程,并且將更多資源用于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品差異化。
    • 利用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的互連技術(shù)可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)重用,從而加快系統(tǒng)開發(fā)
    • 在可支持開源和業(yè)界領(lǐng)先商用操作系統(tǒng)和工具套件的開發(fā)工具環(huán)境下,可最大限度地減少開發(fā)投資
    • 一個(gè)代碼庫可在多個(gè)產(chǎn)品線和多種應(yīng)用中進(jìn)行擴(kuò)展

  • 單芯片解決方案:提供了綜合的處理系統(tǒng)和可編程邏輯
    • 在單一的架構(gòu)中進(jìn)行軟硬件開發(fā)
    • 有助于開發(fā)板的設(shè)計(jì)開發(fā)
  • 通過簡化設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,來減少系統(tǒng)組件的數(shù)量并降低風(fēng)險(xiǎn)
    • 減少組件的數(shù)量
    • 降低電源數(shù)量和電源要求
    • 為平臺(tái)設(shè)計(jì)重用提供了簡化的 PCB 設(shè)計(jì)

可擴(kuò)展器件系列

Zynq-7000 AP SoC 系列利用了 Xilinx 7 系列 FPGA 中使用的 28nm 可擴(kuò)展的優(yōu)化可編程邏輯。每款器件都可以滿足多種應(yīng)用和多種使用情況下的獨(dú)特需求。Z-7010、Z-7015、和 Z-7020 充分利用 Artix?-7 FPGA 可編程邏輯,并為高容量應(yīng)用提供更低功耗和更低成本。Z-7030、Z-7045 和 Z-7100 基于 Kintex?-7 FPGA 可編程邏輯,面向需要高性能、高 I/O 吞吐能力的高端應(yīng)用。查看Zynq-7000 系列市場和用例。

  Z-7010 Z-7015 Z-7020 Z-7030 Z-7045 Z-7100
處理器核 利用 CoreSight? 雙核 Dual ARM? Cortex?-A9 MPCore?
處理器擴(kuò)展 用于每個(gè)處理器的 NEON? 和單/雙高精度浮點(diǎn)
L1 高速緩存 512 KB
L2 高速緩存 256 KB
存儲(chǔ)接口 DDR3、DDR3L、DDR2、LPDDR2、2x Quad-SPI、 NAND、NOR
外設(shè) 2x USB 2.0 (OTG)、2x 三倍速率 Gb Ethernet、2x SD/SDIO
邏輯單元 28K 邏輯單元
74K 邏輯單元 85K 邏輯單元
125K 邏輯單元 350K 邏輯單元 444K 邏輯單元
BlockRAM (Mb) 240 KB 380 KB
560 KB
1,060 KB 2,180 KB 3,020 KB
DSP Slice 80 160 220 400 900 2,020
收發(fā)器數(shù)量   4 (6.25 Gb/s)   達(dá) 8 (12.5 Gb/s) 達(dá) 16 (12.5 Gb/s) 達(dá) 16  (10.3125 Gb/s)

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