来源:国际电子商情
时间:2011-10-17
FPGA在嵌入式应用市场上的竞争也已进入白热化态势。继Xilinx今年三月初宣布嵌入ARM Cortex-A9的28nm ZYNQ-7000系列FPGA之后,不甘示弱的Altera也在今年国庆长假之后发布了同样嵌入ARM Cortex-A9内核的28nm Cyclone V和Arria V FPGA。
与ZYNQ-7000系列FPGA相比,Altera发布的Arria-V SoC FPGA至少在以下五个方面有相对优势:一是Cortex-A9处理器与FPGA之间的数据传输带宽大于125Gbps,比ZYNQ至少多25Gbps以上;二是Altera采用的是TSMC 28nm低功耗工艺,处理器系统峰值性能达到4000DMIPS时,功耗不到1.8W;三是I/O口数量更多,Arria-V FPGA的I/O数量可达到744,而ZYNQ只有4百多一点。第四,只需要2种电源,从而可以有效减少PCB层数和面积;第五,DSP峰值性能高达1600GMAC,而ZYNQ-7000系列FPGA的DSP峰值性能只有912GMAC。不如ZYNQ系列FPGA的地方是没有集成ADC和10Gbps串行收发器数量相对较少。
“这一内嵌ARM A9内核的SoC FPGA需要的工作电源至少比竞争对手的少1种,这不仅可使得PCB板面积可减少一半以上,而且还可有效降低系统成本,因为更少的电源降低了PCB复杂度和成本。”Altera亚太区高级市场经理罗嘉鸾表示,“推动我们开发这一产品的动力不仅有我们众多层次客户的需要,而且也是竞争未来广阔嵌入式应用市场的需要。当然,它也再次证明我们同样具有出色的技术开发实力。”
Altera 28nm Cyclone V和Arria V系列SoC FPGA集成了双核ARM Cortex-A9 MPCore处理器、纠错码(ECC)保护的多端口存储器控制器(支持DDR2/3、Mobile DDR、LPDDR2、NAND闪存和NOR闪存)、多种通用外设(包括2个三速以太网MAC和USB 2.0 OTG接口)、高达30个支持200MHz到10Gbps速率的串行收发器、4个硬核PCIe Gen2接口和精度可调DSP模块。
Altera的Cyclone V和Arria V SoC FPGA的处理器系统采用了双核800 MHz ARM Cortex-A9 MPCore处理器,同时具有NEON媒体处理引擎、单精度/双精度浮点单元、L1和L2高速缓存、ECC保护存储器控制器、ECC保护高速暂存存储器,以及多种常用外设。处理器系统的峰值性能达到4,000 DMIPS,而功耗不到1.8瓦。处理器系统和FPGA架构独立供电,能够以任意顺序配置和启动。工作起来后,可以根据需要关断FPGA部分,以降低系统功耗。
通过大吞吐量数据通路实现ARM Cortex-A9 MPCore处理器系统和FPGA的互联,峰值带宽超过125Gbps,数据的连续性也很好。这种性能水平是两芯片解决方案无法实现的。集成单芯片SoC FPGA支持电路板设计人员在处理器和FPGA之间不采用外部IO通路,大幅度降低了系统功耗。
除了Altera自己的Nios II嵌入式处理器内核以外,MIPS32内核、ARM Cortex-M1和飞思卡尔ColdFire V1内核、甚至英特尔Atom E6XXC都已成为Altera嵌入式联盟的一员,Cyclone V和Arria V SoC FPGA的推出将这一系列产品进一步拓展至嵌入式处理市场。
Cyclone V和Arria V SoC FPGA系列具有分别工作在5-Gbps和10-Gbps的嵌入式收发器。Cyclone V SoC FPGA具有110K逻辑单元(LE),系统功耗和成本是业界低的,器件性能水平非常适合大批量应用市场,包括:智能电网、太阳能逆变器、工业驱动、汽车高级辅助驾驶、汽车信息娱乐、视频监控和IP摄像机、视频会议和广播演播设备。
Arria V SoC FPGA在成本和性能上达到均衡,总功耗也是低的。器件具有460K LE,适合满足对性能要求较高的中端嵌入式应用市场,包括:远程射频前端、LTE基站、交换机、路由器、金融计算、扫描仪、机架管理和多功能打印机。
这些SoC FPGA继承了ARM丰富的软件开发工具、调试器、操作系统、中间件和应用程序等辅助系统功能。用户可以利用Altera的SoC FPGA开发流程,迅速建立可定制基于ARM的系统,减小了各种行业中嵌入式系统的电路板面积、功耗和成本,同时提升了性能,这些行业包括:汽车、工业、视频监控、无线基础设施、计算机和存储等。
ARM处理器部门副总裁Jim Nicholas评论说:“基于28nm工艺技术的SoC FPGA在性能和功能方面代表了嵌入式系统新的发展方向。这些器件能够极大的帮助嵌入式系统设计人员缩短产品面市时间,降低成本,提高能效,同时还可以充分发挥ARM软件辅助系统的支持作用。”