Şirket Blog About Xilinx XAZU2EG-1SBVA484Q Dört çekirdekli ZynqTM UltraScale+TM MPSoC FPGA

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. Xilinx'i tedarik ediyor ve geri dönüştürüyor.XAZU2EG-1SBVA484QDört çekirdekli ZynqTM UltraScale+TM MPSoC FPGA.

BuXAZU2EG-1SBVA484QZynqTM UltraScale+TM MPSoC (Multi-Processor System-on-Chip) serisine dahil olan yüksek entegrasyonlu, yüksek güvenilirliğe sahip bir cihaz,Dört çekirdekli bir ARM® Cortex®-A53 uygulama işlemcisini programlanabilir mantıkla (PL) derinlemesine entegre eden bir mimariye sahiptir16nm FinFET işlemi üzerine inşa edilmiş, yüksek performans, düşük güç tüketimi ve esnek programlanabilirliği dengeler. Özellikle otomobil elektroniği gibi zorlu uygulamalar için tasarlanmıştır.endüstriyel otomasyon ve tıbbi ekipman, bilgisayar, kontrol ve bağlantıyı entegre eden gömülü bir çekirdek cihazıdır.

I. Çekirdek Mimarlığı ve BileşenleriXAZU2EG-1SBVA484Q

XAZU2EG-1SBVA484Q, çekirdeği iki parçadan oluşan heterojen bir çok işlemcilik SoC mimarisini benimser: İşleme Sistemi (PS) ve Programlanabilir Mantık (PL).Bu iki bileşen, yüksek hızlı bir AXI arayüzü aracılığıyla sorunsuz bir şekilde birbirine bağlıdır.Genel amaçlı bir işlemcinin esnek kontrol yeteneklerini bir FPGA'nın programlanabilir paralel işlem avantajlarıyla birleştirir.Böylece, işleyicileri ve FPGA'ları birbirinden ayıran geleneksel tasarımlarla ilişkili performans sıkıntılarının üstesinden gelmek.

1İşleme Sistemi (PS): Çok çekirdekli eşişleme, performans dengeleme ve gerçek zamanlı yetenekler

İşleme Sistemi, cihazın “kontrol çekirdeği” olarak hizmet eder ve çeşitli senaryolarda hesaplama taleplerini karşılamak için birden fazla yüksek performanslı işlemci çekirdeği türünü entegre eder.Özel yapılandırma şöyle::

- Dört çekirdekli ARM® Cortex®-A53 MPCoreTM: Uygulama İşleme Birimi (APU) olarak hizmet veren ARMv8-A mimarisini benimser ve çift 64 bit / 32 bit işletim modlarını destekler.En fazla saat hızı 1.2GHz, donanım sanallaştırma, ARM TrustZone® güvenlik yetenekleri, yanı sıra Neon gelişmiş SIMD medya işleme motoru ve tek / çift hassasiyetli yüzen nokta birimleri (FPU) özelliğine sahiptir.2'ye kadar performans sağlayan.3 DMIPS/MHz. Linux ve FreeRTOS gibi işletim sistemlerini verimli bir şekilde çalıştırır ve veri işleme, protokol ayrıştırma ve insan-makine etkileşimi de dahil olmak üzere karmaşık uygulama katmanı görevlerini yönetir.

- Çift çekirdekli ARM® CortexTM-R5 MPCoreTM: Gerçek zamanlı işlem birimi (RPU) olarak işlev gören, maksimum 600MHz saat hızı ile ARMv7-R mimarisini kullanır.Hem kilitleme hem de bağımsız çalışma modlarını destekler, yüksek güvenilirlik ve düşük gecikme sunar ve özellikle endüstriyel hareket kontrolü ve otomotiv ADAS'da gerçek zamanlı karar alma gibi gerçek zamanlı kontrol görevlerini işlemek için tasarlanmıştır.APU'yu etkili bir şekilde boşaltıyor., böylece sistemin genel yanıt hızını arttırır.

- ARM Mali TM-400 MP2 Grafik İşleme Birimi: En fazla 667MHz saat hızı ile entegre grafik hızlandırma motoru, 2D / 3D grafik sunumunu destekliyor. OpenGL ES 1 ile uyumludur.1, 2.0, ve OpenVG 1.0, 1.1 standartlarına göre, 1080p çözünürlükte grafik görüntülemesini sağlar.endüstriyel kontrol terminalleri ve tıbbi görüntüleme ekranları gibi.

- Çip içi bellek ve bellek denetleyicisi: Güvenilir veri depolamasını sağlamak için ECC desteği ile 256KB'lık çip içi RAM (OCM) özelliği;Entegre bir DDR denetleyici, DDR4 ve LPDDR4 gibi harici belleği destekler, yüksek bant genişliği veri erişim gereksinimlerini karşılamak için depolama kapasitesini daha da genişletiyor; ayrıca L1 ve L2 önbelleği ile donatılmıştır,32KB talimat/veri L1 önbelleği ( çekirdek başına bağımsız) ve 1MB paylaşılan L2 önbelleği içerir, verilerin okuma/yazma verimliliğini önemli ölçüde arttırır ve işlemci gecikmesini azaltır.

2Programlanabilir Mantık (PL): Kişiselleştirme gereksinimlerini karşılamak için esnek ve yapılandırılabilir

Programlanabilir mantık bölümü, yüksek mantık yoğunluğuna, yüksek bant genişliğine ve düşük güç tüketimine sahip Xilinx UltraScale TM mimarisine dayanmaktadır.Belirli uygulama senaryolarına uygun olarak programlama yoluyla özelleştirilebilir, çeşitli arayüz genişlemelerini, paralel işleme, sinyal edinme ve işleme işlevlerini sağlar.

- Mantıksal birimler: Karmaşık dijital mantıksal fonksiyonları uygulayabilen yaklaşık 82K mantıksal birimleri entegre eder.Farklı karmaşıklıklarda özelleştirilmiş algoritmaları ve arayüz protokollerini barındırmak için kombinasyonel ve sıralı mantığın esnek yapılandırmasını destekler.

- Bellek Kaynakları: Blok RAM ve UltraRAM gibi çeşitli çip içi bellek kaynaklarını içerir. Blok RAM yüksek hızlı çift portlu depolama sağlar,UltraRAM yüksek kapasite ve düşük güç tüketimi sunarken, paralel işleme sırasında yüksek hızlı veri alışverişini sağlayan veri önbelleği ve FIFO tasarımları için uygundur; dağıtılmış RAM de desteklenir ve bellek esnekliğini daha da artırır.

- DSP dilimleri: Her biri 27x18 işaretli çarpımı, 48 bitlik ekleme/toplama işlemlerini ve 27 bitlik bir ön toplayıcıyı destekleyen 240 DSP dilimini entegre eder. 891 MHz frekansında çalışır,bant genişliği performansı 6'ya ulaşır..3 TeraMAC, dijital sinyal işleme, filtreleme ve Fourier dönüşümleri gibi yüksek performanslı bilgisayar senaryoları için uygun hale getirir.tıbbi görüntüleme ve endüstriyel sinyal analizi uygulamaları dahil.

- I / O Kaynakları: 82 yapılandırılabilir I / O pinini sağlar, LVCMOS, LVDS ve SSTL dahil olmak üzere birden fazla gerilim standardını destekler ve 1.0V ila 3.3V arasında bir gerilim aralığı vardır.Programlanabilir I / O gecikme ve SerDes işlevselliğine sahiptir, farklı senaryolarda sinyal iletim gereksinimlerini karşılamak için çeşitli harici çevresel cihazlara ve arayüzlere esnek bağlantı sağlıyor.

II. Sistemin Ana Fonksiyonel AvantajlarıXAZU2EG-1SBVA484Q

1Heterogen Çok Çekirdekli Koordinasyon: Performans ve Gerçek Zamanlı Yetenekleri Dengelemek

Dört çekirdekli Cortex-A53, yüksek performanslı uygulama işleme, çift çekirdekli Cortex-R5 gerçek zamanlı kontrol üzerine odaklanır ve Mali-400 MP2 grafik hızlandırmasını işler.Programlanabilir mantığın paralel işleme yetenekleriyle birlikte çalışmak, bu bileşenler en uygun işleme birimlerine farklı görev türlerini atayabilir.Bu, "Uygulama işleme + gerçek zamanlı kontrol + grafik hızlandırma + özelleştirilmiş mantık" içeren entegre bir tasarıma ulaşır.Geleneksel ayrık tasarımlarla karşılaştırıldığında, sistemin genel performansını ve yanıt hızını önemli ölçüde arttırır.Bu, sistem istikrarını arttırırken bileşen sayısını ve arayüz gecikmesini azaltır..

2Yüksek entegrasyon ve esneklik, sistem tasarımını basitleştirme

XAZU2EG-1SBVA484Q, bir işlemci, FPGA, grafik motoru, bellek denetleyicisi ve çeşitli arayüz çevresel cihazlar dahil olmak üzere birden fazla fonksiyonel modülü entegre eder.Ek harici yongalara ihtiyaç duymadan tam bir gömülü sistem inşa etmeyi sağlar, donanım tasarım sürecini önemli ölçüde basitleştirirken, sistem boyutunu, maliyetini ve güç tüketimini azaltır.Programlanabilir mantık bölümü, kullanıcı gereksinimlerini karşılamak için esnek bir şekilde özelleştirilebilir, diğer işlevlerin yanı sıra arayüz genişlemesini ve algoritma hızlandırmasını destekler.Olağanüstü esneklik ve ölçeklendirme, ve hızlı tasarım tekrarlamasını ve yeniden kullanımını sağlar.

3Yüksek güvenilirlik ve düşük güç tüketimi, zorlu ortamlar için uygundur

Çoklu güç alanı yönetimi teknolojisiyle birleştirilen 16nm FinFET düşük güçli bir işlem kullanarak, kullanılmayan modüllerin güçlerini devre dışı bırakarak statik güç tüketimini% 30'a kadar azaltabilir.Derin uyku modundaki güç tüketimi 180nW kadar düşüktür, taşınabilir ve pille çalışan cihazların düşük güç gereksinimlerini karşılar. Ayrıca, cihaz ECC hata düzeltmesi, kilitleme modu ve sistem izleme gibi özellikleri destekler.-40°C'den 125°C'ye kadar bir çalışma sıcaklık aralığı ileAraç, endüstriyel ve tıbbi uygulamalar gibi zorlu ortamlarda istikrarlı çalışmayı sağlayan, müdahaleye ve çevreye uyumluluğa karşı mükemmel bağışıklık sağlar.Endüstriyel ve otomotiv derecesinde güvenilirlik standartlarını karşılarken.

4Gelişim engelini düşüren kapsamlı ekosistem desteği

Xilinx, ZynqTM UltraScale+TM MPSoC serisi için kapsamlı geliştirme araçları ve ekosistem desteği sağlar.Vivado Design Suite (FPGA programlama araçları) ve Vitis Unified Software Platform ( gömülü yazılım geliştirme araçları) dahil olmak üzere. C / C ++, Verilog ve VHDL gibi birden fazla programlama dilini destekler, donanım ve yazılımın ortak tasarım, simülasyon ve hata ayıklamasını sağlar.Çok sayıda IP çekirdek kaynağı (örneğin arayüz IP ve sinyal işleme IP) ve referans tasarımları mevcuttur., geliştiriciler mevcut kaynakları geliştirme döngülerini kısaltmak, geliştirme eşiğini düşürmek ve ürünleri hızla piyasaya sürmek için doğrudan yeniden kullanabilirler.

III. Uygulama için tipik uygulama senaryolarıXAZU2EG-1SBVA484Q

Yüksek performansı, yüksek güvenilirliği, yüksek esnekliği ve düşük güç tüketimi sayesinde,XAZU2EG-1SBVA484QÇoklu sektörlerde gömülü sistem tasarımında yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle boyut, güç tüketimi ve güvenilirlik konusunda sıkı gereksinimlere sahip senaryolar için çok uygundur.Tipik uygulamalar şunlardır::

1Otomotiv Elektronik

Otomobil sınıfı (XA) bir cihaz olarak, Gelişmiş Sürücü Yardım Sistemleri (ADAS), araç içi infotainment sistemleri ve vücut kontrol sistemlerinde kullanılabilir.Cortex-R5 çekirdeği gerçek zamanlı kontrol fonksiyonlarını işliyor (örneğin direksiyon ve fren kontrolü gibi), Cortex-A53 çekirdeği ise görüntü tanıma ve veri aktarımı gibi karmaşık görevleri işliyor. Programlanabilir mantık sensör sinyali elde etmeyi ve işleme geçirmeyi kolaylaştırıyor.Otomobil elektroniği sektörünün gerçek zamanlı performans taleplerini karşılamakAyrıca, kompakt paketi, araç içi uygulamaların tipik alan kısıtlılığı ortamlarına çok uygun.

2Endüstriyel Otomasyon Sektörü

Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT) geçitleri, makine görüşü, endüstriyel hareket kontrolü, PLC ve diğer ekipmanlar için uygundur.Yüksek hızlı I / O arayüz genişlemesi ve gerçek zamanlı sinyal işleme programlanabilir mantık ile elde edilir, Cortex-A53 çekirdeği endüstriyel protokoller (Ethernet / IP ve Profinet gibi) ve veri yönetim yazılımı çalışırken, Cortex-R5 çekirdeği yüksek hassasiyetli hareket kontrolünü işliyor.üretim verimliliğini ve kontrol doğruluğunu artırmak için endüstriyel ekipmanların akıllı ve otomatik kontrolünü sağlayan, aynı zamanda endüstriyel ortamlarda sert sıcaklık ortamlarının ve müdahale direncinin taleplerini karşılar.

3. Tıbbi Ekipman Sektörü

Tıbbi görüntüleme ekipmanları (Ultrasonik teşhis cihazları ve taşınabilir monitörler gibi) ve tıbbi izleme ekipmanları için uygundur.Mali-400 MP2 grafik motoru, tıbbi görüntülerin gerçek zamanlı görüntülenmesini ve işlenmesini sağlarProgramlanabilir mantık sensör sinyali elde etmeyi ve filtrelemeyi kolaylaştırır.Cihazın yüksek güvenilirliği ve düşük güç özellikleri tıbbi ekipmanların istikrarlı çalışmasını sağlar., endüstrinin minyatürleşme ve düşük güç tüketimi talebini karşılarken, bu sayede taşınabilir tıbbi cihazların tasarım gereksinimlerine uyum sağlar.

4. Diğer Alanlar

Ayrıca, drone kontrolü, iletişim altyapısı, taşınabilir yazılım tanımlı radyo ve aviyonik gibi senaryolarda da uygulanabilir.Uçuş tutum kontrolünü sağlayabilir., görüntü iletimi ve işleme; iletişim altyapısında sinyal analizi ve protokol dönüştürümü yapabilir.Heterogen çok çekirdekli mimarisi ve esnek programlanabilirliği sayesinde, farklı senaryoların çeşitli gereksinimlerine uyarlanır ve çeşitli gömülü sistemler için yüksek performanslı, yüksek güvenilirlik temel çözümleri sağlar.

IV. ÖzetXAZU2EG-1SBVA484Q

Xilinx XAZU2EG-1SBVA484Q dört çekirdekli ZynqTM UltraScale+TM MPSoC FPGA, yüksek performans, yüksek güvenilirlik ve yüksek esnekliği birleştiren gömülü bir çekirdek cihazıdır.Programlanabilir mantıkla heterojen bir çok çekirdekli mimarinin derin entegrasyonu yoluyla, uygulama işleme, gerçek zamanlı kontrol, grafik hızlandırma ve özelleştirilmiş mantık için entegre bir tasarım elde eder.Geniş arayüz kaynakları ve kapsamlı ekosistem desteği, otomotiv elektroniği gibi zorlu uygulamalar için ideal bir şekilde uygundur., endüstriyel otomasyon ve tıbbi cihazlar. Geliştiricilere son derece entegre, düşük güç, geliştirilmesi kolay bir çözüm sunar.Ürün dağıtımını hızlandırmaya ve piyasa rekabet gücünü artırmaya yardımcı olmakAMD Zynq UltraScale+ MPSoC serisinin önemli bir üyesi olarak, bu cihaz, mükemmel performans-güç oranı ve ölçeklenebilirliği ile,gömülü sistem tasarım için tercih edilen seçimlerden biri haline geldi.