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      分立式ARM+FPGA與ZYNQ SoC相比,有哪些好處?

      2020年10月22日 17:17 ? 次閱讀

      1.ARM+FPGA架構有什么優勢?

      相對于純ARM或純FPGA器件,ARM+FPGA架構能帶來性能、成本、功耗等組合優勢。兩者各司其職,各自發揮原本架構的獨特優勢,例如:

      (1)ARM接口資源豐富、功耗低,擅長進行多媒體顯示、邏輯控制等。

      (2)FPGA擅長進行多通道或高速AD采集、接口拓展,以及高速信號傳輸等。

      ARM與FPGA通過高速通信接口快速進行數據交換,可滿足各種工業現場應用場景。

      2.分立式ARM+FPGA有哪些好處?

      Xilinx公司的ZYNQ系列器件是經典的ARM+FPGASoC處理器(ARM與FPGA封裝在同一顆芯片上),集成單/雙核ARMCortex-A9+ArTIx-7/Kintex-7FPGA。

      ZYNQ由于為SoC器件,具有如下優點:

      (1)硬件集成度較高,體積較小。

      (2)ARM與FPGA通信速率更高。

      (3)外設接口可靈活配置。

      但部分用戶在使用ZYNQ(本文特指XC7Z010/XC7Z020)的過程中,由于產品不同的功能要求,可能會遇到如下問題:

      (1)接口資源較少。

      (2)HMI體驗較差。

      (3)ARM主頻較低。

      (4)開發難度較大。

      創龍科技(Tronlong)推出的分立式ARM+FPGA工業級核心板SOM-TL437xF,可完美解決如上問題。

      SOM-TL437xF核心板集成AM437x(TIARMCortex-A9)+Spartan-6(XilinxFPGA)處理器,在內部ARM與FPGA通過GPMC高速并行總線連接,通信速率可高達624Mb/s。


      (SOM-TL437xF核心板視頻簡介)

      2.1接口資源更多

      ZYNQ接口資源較少,所以在實際產品的運用中,接口資源經常捉襟見肘。

      SOM-TL437xF核心板支持原生LCD、CAMERA、GPMC、音頻接口,并可支持高達4個原生Ethernet以太網口、6個原生UART接口,USBSDIO、SPI等接口數量皆高于ZYNQ。

      ZYNQ的FPGA無專用RAM,而SOM-TL437xF核心板的FPGA端配置了256M/512MByte專用DDR3,方便FPGA端進行大數據預處理。SOM-TL437xF核心板的FPGA端可用IO最大支持138個。

      核心板硬件資源

      評估板硬件資源


      (TL437xF-EVM評估板視頻簡介)

      2.2HMI體驗更好

      ZYNQ無原生LCD接口,無法連接顯示屏,即使外擴了LCD接口,Qt界面以及觸控功能的體驗均難以令人滿意。

      SOM-TL437xF核心板支持原生LCD接口,使用系統自帶Qt系統(Qt-5.7.1),完美支持觸摸功能,亦可在底板添加HDMI電路,實現HDMI輸出功能。

      2.3ARM主頻更高

      ZYNQ主頻為667MHz(-1)/766MHz(-2)/866MHz(-3),且866MHz(-3)版本芯片價格較為昂貴,市面使用的客戶較少,且不易購買。

      SOM-TL437xF核心板ARM端主頻1.0GHz,另外自帶4個PRU單元(類似單片機),用作數據協處理。

      2.4開發難度更低

      ZYNQ為SoC架構,傳統的ARM和FPGA開發人員均需對異構多核開發框架、流程進行熟悉,核間通信、ARM與FPGA通信等開發難度較大。即使對于有經驗的工程師而言,亦需要消耗不少時間進行熟悉。

      SOM-TL437xF核心板為分立式結構,ARM與FPGA為獨立芯片,因此開發者可使用傳統流程進行開發。相對于ZYNQSoC而言,顯然分立結構可節省工程師熟悉開發流程的時間,開發難度較低,可加快產品的開發時間。

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