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賽靈思推出行業(yè)第一個可擴展處理平臺 Zynq-7000 產(chǎn)品系列

發(fā)布時間:2011-3-1 11:46    發(fā)布者:嵌入式公社
關(guān)鍵詞: Cortex-A9 , Zynq , 可擴展處理
雙核 ARM Cortex-A9 處理系統(tǒng)與可編程邏輯緊密集成,擴展了嵌入式系統(tǒng)架構(gòu),提升了性能和可擴展性

賽靈思公司(Xilinx)宣布推出行業(yè)第一個可擴展處理平臺 Zynq 系列,旨在為視頻監(jiān)視、汽車駕駛員輔助以及工廠自動化等高端嵌入式應(yīng)用提供所需的處理與計算性能水平。這四款新型器件得到了工具和 IP 提供商生態(tài)系統(tǒng)的支持,將完整的 ARM Cortex-A9 MPCore 處理器片上系統(tǒng) (SoC) 與 28nm 低功耗可編程邏輯緊密集成在一起,可以幫助系統(tǒng)架構(gòu)師和嵌入式軟件開發(fā)人員擴展、定制、優(yōu)化系統(tǒng),并實現(xiàn)系統(tǒng)級的差異化。

安捷倫生命科學(xué)部項目負責(zé)人 Ralf Schäffer 說:“10 多年來,我們一直探討在單芯片上完美集成處理器與 FPGA 的可能性,以降低成本,縮減 PCB 空間。一段時間以來,數(shù)家公司進行了此類嘗試,但都沒有實現(xiàn)真正緊密的高度集成,難以滿足我們的目標。然而,隨著賽靈思 Zynq-7000 系列的推出,我們長期以來的夢想終于成為了現(xiàn)實。這意味著安捷倫現(xiàn)在能夠采用通用代碼庫以最低的成本和工程開銷推出低端、中端、高端等眾多不同型號產(chǎn)品!

Zynq-7000 嵌入式處理平臺系列的每款產(chǎn)品均采用帶有NEON及雙精度浮點引擎的雙核 ARM Cortex-A9 MPCore 處理系統(tǒng),該系統(tǒng)通過硬連線完成了包括L1,L2 緩存、存儲器控制器以及常用外設(shè)在內(nèi)的全面集成。該處理系統(tǒng)不僅能在開機時啟動并運行各種獨立于可編程邏輯的操作系統(tǒng) (OS),而且還可根據(jù)需要配置可編程邏輯。利用這種方法,軟件編程模式與全功能的標準 ARM 處理 SoC 毫無二致。

應(yīng)用開發(fā)人員利用可編程邏輯強大的并行處理能力,不僅可以解決多種不同信號處理應(yīng)用中的大量數(shù)據(jù)處理問題,而且還能通過實施更多外設(shè)來擴展處理系統(tǒng)的特性。系統(tǒng)和可編程邏輯之間的高帶寬 AMBA-AXI互聯(lián)能以極低的功耗支持千兆位級數(shù)據(jù)傳輸,從而解決了控制、數(shù)據(jù)、I/O 和存儲器之間的常見性能瓶頸問題。

熟悉的編程環(huán)境

Zynq-7000 系列提供了一個開放式設(shè)計環(huán)境,便于可編程邏輯中雙核 Cortex-A9 MPCore 和定制加速器的并行開發(fā),從而加速了產(chǎn)品上市進程。軟件開發(fā)人員可以充分利用基于 Eclipse 的Xilinx Platform Studio 軟件開發(fā)套件 (SDK)、ARM 的 DS-5 和 ARM Real View Design Suite (RVDS),或 ARM 互聯(lián)社區(qū)和賽靈思聯(lián)盟計劃生態(tài)系統(tǒng)的領(lǐng)先廠商(諸如 Lauterbach、Wind River、PetaLogix、MathWorks、MentorGraphics、Micrium 和 MontaVista 等)提供的編譯器、調(diào)試器和應(yīng)用。

此外,利用賽靈思屢獲殊榮的 ISE 設(shè)計套件的優(yōu)勢,Zynq-7000 系列的可編程結(jié)構(gòu)經(jīng)定制可以最大化系統(tǒng)級性能,滿足特定應(yīng)用的各種需求。該套件提供了包括開發(fā)工具、AMB4 AXI4 即插即用 IP 核和總線功能模型 (BFM) 等在內(nèi)的完整硬件開發(fā)環(huán)境,有助于加速設(shè)計和驗證工作。賽靈思通過收購高級綜合技術(shù)領(lǐng)先公司AutoESL進一步提升了在工具方面的進程,提供C,C++ 以及系統(tǒng)C綜合優(yōu)化Zynq-7000器件架構(gòu)。未來的版本也將促進Zynq-7000產(chǎn)品系列中處理器和可編程邏輯之間關(guān)鍵算法的無縫銜接。

隨著時間的推移,ARM互聯(lián)社區(qū)和賽靈思聯(lián)盟計劃生態(tài)系統(tǒng)的第三方廠商將進一步擴展上述解決方案,這是賽靈思目標設(shè)計平臺的一部分,可提供包括 IP 核、參考設(shè)計、開發(fā)套件及其他資源等在內(nèi)的高效統(tǒng)一的開發(fā)環(huán)境,從而滿足特定應(yīng)用和設(shè)計領(lǐng)域要求。

統(tǒng)一的可編程邏輯架構(gòu)

Zynq-7000 系列的可編程邏輯完全基于賽靈思最新 7 系列 FPGA 架構(gòu)來設(shè)計,可確保 28nm 系列器件的 IP 核、工具和性能 100% 兼容。最小型的 Zynq-7000、Zynq-7010和Zynq-7020 均基于專門針對低成本和低功耗優(yōu)化的 Artix-7 系列;較大型的 Zynq-7030 和 Zynq-7040 器件基于包括 4 至 12 個 10.3 Gbps 收發(fā)器通道,可支持高速片外連接的中端 Kintex-7 系列。所有四款產(chǎn)品均采用基于 2 個 12 位 1Msps ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)模塊的新型模擬混合信號模塊。(如需了解有關(guān) 7 系列 FPGA 的更多信息,敬請訪問以下網(wǎng)址:http://www.xilinx.com/cn/7



快速推廣已經(jīng)啟動

美國國家儀器公司研發(fā)院士 Keith Odom 說:“可擴展處理平臺在單芯片中為可編程邏輯結(jié)構(gòu)提供了高性能處理器和高帶寬連接,成為美國國家儀器公司圖形設(shè)計環(huán)境 LabVIEW 的理想選擇。該架構(gòu)具有低時延、高吞吐量等優(yōu)異特性,支持工業(yè)自動化、通信系統(tǒng)以及機器視覺等眾多應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新!

自 2010 年 4 月以來,加入早期試用計劃的客戶也已開始評估 Zynq-7000 可擴展處理平臺對面向需要多功能和實時響應(yīng)終端市場應(yīng)用系統(tǒng)的支持能力,而這正是傳統(tǒng)處理解決方案所難以實現(xiàn)的。訪問賽靈思在嵌入式大會的展臺Hall 12/12-515可以獲取更多關(guān)于Zynq-7000可擴展處理平臺的信息以及用戶開發(fā)設(shè)計。

賽靈思公司全球市場營銷及業(yè)務(wù)開發(fā)高級副總裁 Vin Ratford 指出:“我們的 Zynq-7000 系列為設(shè)計人員提供了一個綜合平臺,可以幫助他們推出自己定制的標準產(chǎn)品,包括從基于 Artix-7 FPGA系列的功能的極低成本、極低功耗解決方案到基于Kintex-7系列的更全面、以性能為導(dǎo)向的高端解決方案。處理系統(tǒng)與可編程邏輯的緊密集成不僅能有效降低系統(tǒng)材料清單成本、功耗與尺寸,而且還能作為‘創(chuàng)新引擎’,推動創(chuàng)新應(yīng)用的發(fā)展,將傳統(tǒng) FPGA 技術(shù)市場向嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域大幅擴展。”

定價與供貨情況

客戶可以通過加入早期試用計劃盡快著手評估 Zynq-7000 系列。早期芯片器件預(yù)計將于 2011 年下半年推出,2012 年上半年將推出工程樣片。設(shè)計人員可立即使用支持 ARM 的工具和開發(fā)套件來熟悉 Cortex-A9 MPCore 架構(gòu)并開始代碼移植工作。價格視器件訂購數(shù)量和具體型號而定。根據(jù)量產(chǎn)的價格,Zynq-7000系列大批量定貨將以低于15美金起價。感興趣的客戶請垂詢本地賽靈思銷售代表。如需了解更多信息,敬請訪問以下網(wǎng)址:www.xilinx.com/cn/zynq

客戶反饋

得到眾多業(yè)界領(lǐng)先供應(yīng)商支持的熟悉的編程與開發(fā)環(huán)境是構(gòu)成 Zynq-7000 系列產(chǎn)品整體解決方案的一大支柱。賽靈思與 ARM 互聯(lián) 社區(qū)和賽靈思聯(lián)盟計劃成員密切合作,共同為 Zynq-7000 系列提供了廣泛采用的工具鏈、編譯器、調(diào)試器、IP 核及其它支持。

ARM

ARM 首席技術(shù)官(CTO)Mike Muller 指出:“雙核 Cortex-A9 處理器采用 ARM Artisan 物理 IP,并與 28nm FPGA 架構(gòu)緊密集成,為嵌入式設(shè)計人員開啟了無限可能,從而使得在單個低成本、低功耗封裝中實現(xiàn)卓越的性能成為可能。Zynq-7000 系列支持全面可擴展系統(tǒng)的開發(fā),可以幫助終端客戶平衡利用固定及靈活資源!

iVeia

iVeia 公司首席技術(shù)官(CTO) Michael Fawcett指出:“帶有NEON及浮點引擎的雙核Cortex A9處理系統(tǒng)為iVeia提供了所需要的高性能、高集成度,幫助我們降低了成本和功耗。處理系統(tǒng)和可編程邏輯的緊密結(jié)合使得我們可以獲取更優(yōu)異的硬件加速性能!

Lauterbach

Lauterbach 開發(fā)工具部銷售和市場營銷總監(jiān) Norbert Weiss 指出:“Lauterbach 的 TRACE32 硬件輔助調(diào)試與跟蹤工具支持 Zynq-7000 系列,使客戶不僅能夠保存設(shè)計/調(diào)試環(huán)境,同時還能進一步探索可擴展處理平臺的功能。我們將同賽靈思在 FPGA 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)解決方案方面多年通力協(xié)作的基礎(chǔ)上展開進一步合作!

PetaLogix

PetaLogix 創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 John Williams 博士指出:“PetaLogix 與賽靈思建立了長期合作關(guān)系,為賽靈思 MicroBlaze™ 軟核處理器提供了完整的 Linux 和開發(fā)工具解決方案。通過支持 ARM Cortex-A9 處理器子系統(tǒng),PetaLogix 將也能夠為嵌入式設(shè)計人員同時提供軟/硬微處理器資源支持,同時還采用一體化無縫設(shè)計流程,直接為設(shè)計人員提供他們期待的 Linux 平臺支持!

MathWorks

MathWorks 高級策略師 Ken Karnofsky 指出:“成千上萬的工程師都在采用基于模型的設(shè)計以及Simulink®和MathWorks代碼生成技術(shù)來實現(xiàn)處理器和 FPGA 算法。MathWorks 始終致力于加強同賽靈思的合作,為 Zynq-7000 系列推出基于模型的設(shè)計流程,支持 ARM Cortex-A9 處理器和可編程邏輯的自動代碼生成!

Mentor Graphics

Mentor Graphics 公司 Mark Mitchell 指出:“Mentor通過與賽靈思合作為Zynq-7000系列的ARM Cortex-A9內(nèi)核推出Sourcery G++,將我們的解決方案推向了了嵌入式客戶群。我們基于 Eclipse 的集成開發(fā)環(huán)境包括 CodeSourcery 的專業(yè)級 GNU 工具鏈,將為開發(fā)人員提供構(gòu)建 Zynq-7000 應(yīng)用的便捷途徑!

Micrium

Micrium 總裁兼首席執(zhí)行官 Jean Labrosse 指出:“Micrium 期待擴展對賽靈思 MicroBlaze 軟核處理器的支持,并已經(jīng)開始提供對Zynq-7000系列中ARM Cortex A9 處理子系統(tǒng)的支持。Micrium 為賽靈思廣泛系列的嵌入式處理解決方案提供了全面支持,并能滿足嵌入式應(yīng)用中的性能、集成度和可靠性要求,對此我們深感自豪。”

MontaVista

MontaVista 產(chǎn)品管理總監(jiān) Patrick J. MacCartee 指出:“MontaVista 針對賽靈思嵌入式解決方案的 MVL 6 開發(fā)平臺現(xiàn)在將擴展支持 Zynq-7000 系列。我們的可擴展處理平臺支持為我們的 Meld 開發(fā)社區(qū)開啟了無限可能,將通過處理平臺帶來全新的性能水平和高集成度!

Wind River

風(fēng)河系統(tǒng)全球聯(lián)盟總監(jiān)Imran Yusuf指出:“通過將高性能的Cortex A9 MPCore處理器與靈活的FPGA集成,賽靈思為嵌入式應(yīng)用開創(chuàng)了高度靈活的先河。結(jié)合風(fēng)河系統(tǒng)廣泛的以及具有市場領(lǐng)先地位的多核軟件產(chǎn)品,風(fēng)河與賽靈思將提供高度靈活的以及可配置的基于ARM的硬件/軟件平臺,來幫助我們的客戶不斷創(chuàng)新,在嵌入式領(lǐng)域開發(fā)多元化的應(yīng)用!
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嵌入式公社 發(fā)表于 2011-3-2 14:10:40
常見問答

1、什么是賽靈思 Zynq-7000 可擴展處理平臺?

Zynq-7000 可擴展處理平臺是包括四款器件的產(chǎn)品系列,該產(chǎn)品系列集基于 ARM® Cortex™-A9 MPCore 處理器的完整片上系統(tǒng) (SoC) 和集成的28nm可編程邏輯為一體。每款器件均為基于處理器的系統(tǒng),能夠在通過可訪問的可編程邏輯重設(shè)時即可啟動操作系統(tǒng)。這些新型器件使系統(tǒng)架構(gòu)師和嵌入式軟件開發(fā)人員能夠通過串行(使用 ARM 處理器)和并行(使用可編程邏輯)處理相結(jié)合的方式,滿足各種日趨復(fù)雜的高性能應(yīng)用需求,同時可以利用其高度集成的優(yōu)勢大大降低成本和功耗,并縮小產(chǎn)品尺寸。

2、Zynq-7000 可擴展處理平臺針對哪些應(yīng)用?

Zynq-7000系列專為要求高處理性能的嵌入式系統(tǒng)而構(gòu)建,其目標市場包括汽車駕駛員輔助、智能視頻監(jiān)控、工業(yè)自動化、航空航天與軍用、廣播以及新一代無線應(yīng)用等。如欲了解有關(guān)上述應(yīng)用的更多信息,敬請訪問:www.xilinx.com/cn/zynq并下載可擴展處理平臺白皮書。

3、Zynq-7000系列為何不是 FPGA?

Zynq-7000 可擴展處理平臺是采用賽靈思新一代 FPGA(Artix™-7與Kintex™-7 FPGA)所采用的同一 28nm 可編程技術(shù)的最新產(chǎn)品系列?删幊踢壿嬁捎捎脩襞渲茫⑼ㄟ^“互連”模塊連接在一起,這樣可以提供用戶自定義的任意邏輯功能,從而擴展處理系統(tǒng)的性能及功能。不過,與采用嵌入式處理器的 FPGA 不同,Zynq-7000 產(chǎn)品系列的處理系統(tǒng)不僅能在開機時啟動,而且還可根據(jù)需要配置可編程邏輯。采用這種方法,軟件編程模式與全功能的標準 ARM 處理 SoC毫無二致。如欲了解特定器件的詳細情況,敬請參見產(chǎn)品列表。

4、可以提供的開發(fā)工具有哪些?

軟件開發(fā)人員可充分利用 Eclipse 環(huán)境、Xilinx Platform Studio 軟件開發(fā)套件 (SDK)、ARM Development Studio 5 (DS-5™) 和ARM RealView 開發(fā)套件 (RVDS™),或 ARM互聯(lián)社區(qū)和賽靈思聯(lián)盟計劃生態(tài)系統(tǒng)的領(lǐng)先廠商提供的編譯器、調(diào)試器和應(yīng)用。利用賽靈思屢獲殊榮的ISE® 設(shè)計套件所提供的綜合而全面的硬件開發(fā)環(huán)境,Zynq-7000 系列的可編程邏輯可以通過定制最大化系統(tǒng)級性能和滿足特定應(yīng)用的各種需求。

5、軟硬件設(shè)計人員如何互動并創(chuàng)建設(shè)計?

可擴展處理平臺處理系統(tǒng)在重設(shè)時啟動并能訪問可編程邏輯結(jié)構(gòu),因此軟件開發(fā)人員一開始就能在處理系統(tǒng)上移植和運行應(yīng)用程序代碼,包括需要操作系統(tǒng)的應(yīng)用。

高性能加速器或更多外設(shè)即便不是硬連線處理系統(tǒng)的一部分,只要由硬件開發(fā)人員實現(xiàn)后,軟件開發(fā)人員就能使用這些高性能加速器和外設(shè)。這些高性能加速器和外設(shè)將存在于可編程邏輯中,可作為系統(tǒng)中的可尋址存儲器空間訪問。硬件設(shè)計人員將能夠自動生成報頭文件 (header file),獲得新外設(shè)的存儲器映射,而軟件開發(fā)人員則能在環(huán)境中直接加以使用。

硬件開發(fā)人員可通過 Xilinx Platform Studio (XPS) 以及隨ISE 設(shè)計套件嵌入式版本提供的嵌入式開發(fā)套件來使用賽靈思及第三方提供的一系列可用嵌入式 IP 核,從而構(gòu)建加速器和外設(shè)。此外,硬件設(shè)計人員也可充分發(fā)揮豐富的 Core Generator IP 庫作用,下載非嵌入式加速器和/或使用賽靈思設(shè)計工具來構(gòu)建自己的定制加速器和外設(shè)。

賽靈思提供了處理系統(tǒng)配置向?qū),使?硬件設(shè)計人員能在處理系統(tǒng)中采用各種不同的硬 IP 模塊。

6、賽靈思為何采用ARM處理器技術(shù)?

主要考慮到 ARM 的處理器產(chǎn)品規(guī)劃和廣闊的生態(tài)系統(tǒng),而且 ARM 在業(yè)界居于領(lǐng)先地位,擁有龐大的客戶群:

o    實踐證明 ARM 是一家出色的供應(yīng)商,擁有 200 多家芯片合作伙伴、500 多家許可證持有人,全球有 170 多億已出貨產(chǎn)品采用了其設(shè)計方案。

o    ARM 顯然已在處理器架構(gòu)領(lǐng)域贏得了世界級的地位,而且向嵌入式、主流和高性能應(yīng)用領(lǐng)域提供經(jīng)市場驗證的產(chǎn)品與服務(wù)。

7、“可擴展”意味著什么?*

“在軟件工程領(lǐng)域,可擴展性(有時會同前向兼容性相混淆)是指實現(xiàn)方案考慮到未來發(fā)展需求的系統(tǒng)設(shè)計原理。這是一種能夠擴展系統(tǒng)的系統(tǒng)性舉措,也是實現(xiàn)擴展所需的工作。擴展可體現(xiàn)為增加新功能,也可體現(xiàn)為現(xiàn)有功能的修改。其核心主題就是在盡可能減少現(xiàn)有系統(tǒng)功能變動的基礎(chǔ)上實現(xiàn)變革!

“在系統(tǒng)架構(gòu)中,可擴展性意味著系統(tǒng)設(shè)計時包含了通過新功能擴展/改進自身的機制和元素 (hook),而且無需對系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)進行較大的修改。良好的架構(gòu)反映了實現(xiàn)上述目的的設(shè)計原理,也為今后可能的構(gòu)建工作制定了發(fā)展藍圖。請注意,這通常是指最終交付的產(chǎn)品中包含了尚不會(實際上可能永遠不會)用到的功能和機制,但這種功能并不是可有可無的,而是可維護性的必要元素,有助于避免產(chǎn)品過早被淘汰!
*源自免費的百科全書Wikipedia

8、日前宣布的消息與賽靈思目標設(shè)計平臺之間是什么關(guān)系?

Zynq-7000 可擴展處理平臺是賽靈思目標設(shè)計平臺戰(zhàn)略的重要組成部分,該平臺可幫助軟/硬件設(shè)計人員進行 FPGA 設(shè)計時充分利用開放式標準、通用設(shè)計方法、開發(fā)工具和運行時間平臺。IP 標準化和生態(tài)系統(tǒng)支持是用可編程邏輯器件成功實現(xiàn) SoC 的基石。ARM 聯(lián)盟反映了賽靈思在上述兩大領(lǐng)域的努力和投資。

9、日前宣布的新聞是否會影響賽靈思對 PowerPC 架構(gòu)的支持?

不會。賽靈思提供了豐富的嵌入式處理功能,包括高性能 Virtex FPGA 系列產(chǎn)品中的集成硬核,為滿足新一代嵌入式處理技術(shù)的未來要求奠定了基礎(chǔ),但公司仍將繼續(xù)支持 PowerPC 架構(gòu),以滿足使用 Virtex-II Pro FPGA、Virtex-4 FX FPGA 和 Virtex-5 FXT FPGA 客戶的需求。

10、賽靈思是否會繼續(xù)支持 MicroBlaze 軟核處理器?

會的,MicroBlaze 處理器將繼續(xù)作為賽靈思嵌入式產(chǎn)品系列的重要成員。MicroBlaze 處理器專門針對賽靈思  FPGA 結(jié)構(gòu)進行了高度優(yōu)化,將繼續(xù)被移植到寬泛的FPGA產(chǎn)品器件并得到增強。MicroBlaze 處理器采用 AMBA®-AXI 接口,并隨賽靈思  ISE 設(shè)計套件 12.3 版本一同推出。
libaolin 發(fā)表于 2011-3-5 00:38:58
youyou_zh 發(fā)表于 2011-10-29 20:01:46
ofa
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