英特尔®SoCFPGA可编程设备_10bet娱乐体育宝贝5.net

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英特尔® SoC FPGA

英特尔® Agilex™ SoC FPGA 通过量身定制的解决方案灵活敏捷地满足广泛的市场需求。

为满足高端应用的苛刻性能要求，英特尔推出了英特尔® Stratix® 系列。对于中端应用，英特尔® Arria® 系列可在成本和功耗与性能之间进行完美平衡。英特尔® Cyclone® 系列同时具备低系统成本和功耗及出色性能，适用于不同的大批量应用。

英特尔® Agilex™ SoC FPGA

英特尔® Agilex™ SoC FPGA 家族采用英特尔 10 纳米技术制造，集成了四核 Arm* Cortex*-A53 处理器，具有硬化可变精度 DSP，可显著优化需要高系统集成度的各种应用的功耗和性能1。

英特尔® Stratix® 10 SoC FPGA

英特尔® Stratix® 10 SoC FPGA 在带宽和系统集成方面实现了突破，包括下一代硬核处理器系统 (HPS)。英特尔® Stratix® 10 SoC FPGA 具有革命性的英特尔® HyperFlex™ FPGA 架构，采用英特尔 14 纳米三栅极工艺制造，提供突破性的性能和能效水平，这在以前是无法想象的。结合 64 位四核 ARM* Cortex*-A53 处理器以及面向 OpenCL™ 的英特尔® SDK 2 和 SoC 嵌入式设计套件 (EDS) 等高级异构开发和调试工具，英特尔® Stratix® 10 SoC FPGA 实现了业界最通用的异构计算平台。

英特尔® Arria® 10 SoC FPGA

基于 ARM 的 20 纳米英特尔® Arria® 10 SoC FPGA 为中端应用提供最佳性能、能效、小外形和低成本。英特尔® Arria® 10 SoC FPGA 采用 TSMC 的 20 纳米工艺技术，结合了双核 ARM *Cortex*-A9 MPCore* 硬核处理器系统 (HPS) 和业界领先的可编程逻辑技术（包含硬化浮点数字信号处理 (DSP) 模块）。 通过利用与 Arria® V SoC FPGA 相同的双核 ARM* Cortex*-A9 处理器，英特尔® Arria® 10 SoC FPGA 为 Arria® V SoC FPGA 设计提供了简单的性能升级和软件迁移路径。

Arria® V SoC FPGA

对于远程射频单元、10G/40G 线路卡、医疗成像以及广播演播设备等中端应用，Arria® V SoC FPGA 提供了最大带宽，而总功耗最低。将由双核 ARM* Cortex*-A9 处理器、外设和内存接口组成的硬核处理器系统 (HPS) 与灵活的 28 纳米 FPGA 结构相结合，帮助您降低系统功耗、成本和电路板面积。

Cyclone® V SoC FPGA

Cyclone® V SoC FPGA 在业界系统成本最低、功耗最低。SoC FPGA 的高性能特性非常适合不同的大批量应用，例如，工业电机控制驱动器、协议桥接、视频转换器和采集卡，以及手持式设备等。SoC FPGA 提供多种可编程逻辑密度，硅片内具有很多系统级硬核功能——双核 ARM* Cortex*-A9 硬核处理器系统(HPS)、嵌入式外设、多端口内存控制器、串行收发器和 PCI Express* (PCIe*) 端口等。

SoC FPGA 的优势

英特尔® SoC FPGA 通过高带宽互联支柱，采用 FPGA 结构集成基于 ARM* 的硬处理器系统 (HPS)，其中包含处理器、外设和内存接口。它同时实现了硬核知识产权 (IP) 的性能和低功耗特性，以及可编程逻辑的灵活性。这些设备包括 PCI Express* Gen2 和 Gen3、多端口内存控制器、纠错码 (ECC)、内存保护和高速串行收发器等其他硬核逻辑。使用所提供的 FPGA 自适应调试功能，开发 ARM 兼容软件，前所未有的提高了目标可视化、控制能力和效能。

灵活性

硬件差异化、系统启动和配置选择以及多个硬化内存控制器可提供更高的灵活性。

加速

更高的硬核处理器系统 (HPS )至 FPGA 带宽互联、硬件加速以及更高内存性能可提升系统性能

集成

在一片 FPGA 中集成分立处理器和数字信号处理 (DSP) 功能，降低系统功耗和成本，减小电路板面积

总体拥有成本 (TCO)

降低系统成本 通过单片集成、集成PCIe® 控制器以及无断电排序功能来实现

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架构至关重要

要保证您的系统设计满足目前以及未来的性能要求，关键是开发架构结构良好的产品。采用 SoC 嵌入式系统，您一开始就打下了坚实的基础，使您的设计能够：

  • 提高系统性能 - 通过硬核处理器系统 (HPS) 至 FPGA 宽带互联、硬件加速以及高性能内存来实现
  • 增强可靠性 - 通过 ECC 和内存保护功能来实现，保护系统不受硬件或者软件错误的影响，CPU 热启动或者冷复位都不会影响系统，也不用对 FPGA 重新编程
  • 更加灵活 - 通过硬件和软件差异化、系统启动和配置选择以及多个硬化内存控制器来实现
  • 降低系统成本 - 通过单片集成、集成 PCIe* 控制器以及无断电排序功能来实现
  • 提高效能 - 通过我们优秀的目标可视化、控制能力和高效能 FPGA 自适应调试工具来实现
  • 未来路径 - 通过我们的高端、中端和低端应用规划，以及软件移植和平均生命周期高达 15 年以上的产品来实现

并不是所有 SoC FPGA 都是相同的。架构至关重要

了解怎样借助大量的资源，为您的应用选择合适的 SoC FPGA，这些资源包括处理器专家 Jim Turley 提供的系列短视频。

架构至关重要


选择适合您应用的 SoC FPGA。

英特尔® Enpirion® 电源解决方案

英特尔® Enpirion® 电源解决方案是针对英特尔® FPGA、CPLD 和 SoC 设计和验证的高频 DC-DC 降压电源转换器。这些功能强大且易于使用的电源模块集成了构建电源所需的几乎所有组件，可节省电路板空间并简化设计流程。

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入门

ARM* Cortex*-A53 MPCore* 处理器

    英特尔® Stratix® 10 SoC 采用英特尔 14 纳米 FinFET 制程技术制造，采用基于四核 ARM* Cortex*–A53 MPCore* 处理器集群的第三代硬处理器系统 (HPS)。硬核处理器系统 (HPS) 还包括了大量的外设功能，结合了突破性的 Hyperflex™ FPGA 结构，实现了业界性能最高的 SoC FPGA 产品家族。

    ARM* Cortex*-A9 MPCore* 处理器

      双核 ARM* Cortex*-A9 MPCore* 处理器是 Cyclone® V SoC FPGA、Arria® V SoC FPGA 和英特尔® Arria® 10 SoC FPGA 的核心。所有三种设备使用相同的高性能处理器，但 Arria® V SoC FPGA 可实现更高的时钟速度和性能，英特尔® Arria® 10 SoC FPGA 在这方面的表现甚至更加突出。因为三种设备基本上使用相同的处理器，所以 Cyclone® V SoC FPGA 可有效用于基于三种 SoC 之一的系统的早期原型设计和软件开发。

      产品文档和支持

      硬件开发

      英特尔® SoC FPGA 的硬件设计流程包括配置硬核处理器系统 (HPS) 及将逻辑添加至设备的 FPGA 部分。Platform Designer（前身为 Qsys）属于英特尔® Quartus® Prime 设计软件的一部分，可实施两种任务。Platform Designer（前身为 Qsys）可在 FPGA 中自动生成优化的片上网络 (NoC)，包括 HPS 接口，从而创建自定义系统芯片 (SoC)。

      软件开发

      SoC FPGA 可充分利用庞大的 ARM* 嵌入式软件生态系统，包括操作系统、中间件和软件开发工具。

      开发套件和电路板

      SoC FPGA 开发包预先配置了 Linux 及名为黄金系统参考设计的参考设计实例。正因如此，其本身使用简单，只需取出电路板及内容物，连接电源及必需的通讯线缆（如以太网、UART，或 USB）即可。电路板接通电源后，会立即启动并运行有用的实例。无需下载任何其他工具或软件即可进行电路板初始通电。

      初始通电后，需执行多项步骤。您可下载软件、工具以及其他实例，并在电路板上制作和运行应用程序。这些选项在电路板特定的快速入门指南中均有所涉及。

      选择特定开发套件，查看详细的电路板快速入门指南。

      英特尔® Stratix® 10 SOC FPGA 开发套件

      英特尔® Stratix® 10 SoC FPGA 开发套件让您快捷、轻松地开发基于定制 ARM* 处理器的 SoC FPGA 设计。

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      英特尔® Arria® 10 SoC FPGA 开发套件

      快速入门指南逐步指导如何取出、配置英特尔® Arria® 10 SoC FPGA 开发套件电路板，以及为其通电和与其交互。

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      Arria® V SoC FPGA 开发套件

      此快速入门指南逐步指导如何取出、配置 Arria® V SoC FPGA 开发套件电路板，以及为其通电和与其交互。

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      Cyclone® V SoC FPGA 开发套件

      此快速入门指南逐步指导如何取出、配置英特尔® Cyclone® V SoC FPGA 开发套件，以及为其通电和与其交互。

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      常见问题解答

      常见问题解答

      常见问题解答

      SoC FPGA 中的处理器可以是“硬核”或“软核”。硬核处理器采用类似于串行收发器的 SoC FPGA 的固定芯片逻辑实施。然而，在 SoC FPGA 上，围绕处理器的可编程逻辑可供您用于定制或应用特定功能。相比软核处理器，硬核处理器可提供更高的 CPU 性能，具体取决于处理器架构、时钟速率和制程技术等因素。顾名思义，硬核处理器特性集是固定的，通常仅作为特定 SoC FPGA 的额外选项。SoC FPGA 中硬核处理器的数量和类型还用作特定 SoC FPGA 的固定功能。Altera® 提供英特尔® Stratix® 10 SoC FPGA、英特尔® Arria® 10 SoC FPGA、Arria® V SoC FPGA 和 Cyclone® V SoC FPGA 家族中的硬核处理器。

      Nios® II 处理器等软核处理器采用可编程逻辑实施，使用逻辑单元、倍频器和内存等片上资源，几乎可应用于任何 FPGA 家族。软核处理器的性能和成本主要取决于其所在的 FPGA，但性能和成本通常低于硬核处理器。在单个设备中使用的软核处理器的数量仅受到设备资源限制（即其逻辑和内存）。例如，高密度 FPGA 可以含有数百个软核处理器。同样，企业可实施不同类型的软核处理器：16 或 32 位、性能优化、逻辑区优化等。在迁移至门阵列或基于单元的设计时，您可选择将软核处理器设计迁移至硬核处理器实施环境。一个或多个软核处理器可用于 SoC FPGA 的 FPGA 部分。

      在嵌入式系统中，FPGA 具有多种使用方式。常见用途包括：

      • I/O 和外设扩展—添加当前处理器缺乏的外设，如 LCD 或内存控制器，或通过添加以太网、通用 I/O (GPIO) 或 UART 端口，增加系统中 I/O 信道的数量。
      • 协同处理—将计算密集型算法从运行在处理器上的软件迁移至 FPGA 中的硬件，以提升系统性能。通过在硬件而非软件中运行，信号处理、图像处理和数据包处理应用可实现数量级的性能提升。
      • 定制嵌入式控制器—您可决定在定制嵌入式控制器中加入哪些（及多少）处理器、外设、接口、直接内存访问 (DMA) 信道和内存。
      • 多处理器—通过在多个 CPU 中分配任务，加速软件开发，提升代码可靠性，并增强可维护性。您可将多处理器系统设计为单个 FPGA 中的定制系统，或增强外部 CPU 或数字信号处理器。

      FPGA 开发人员可获得传统嵌入式解决方案不具备的多种优势：

      • 保护您的软件投资免受处理器过时的影响—借助面向基于 FPGA 的嵌入式处理器的硬件设计，您可保护软件投资免受处理器过时的影响。在最糟糕的情况下，您可将嵌入式设计迁移至全新的 FPGA 家族，这需要对电路板进行重新设计。然而，您的处理器子系统不会变化，因此，您的软件投资仍然完好无损。
      • 缩短上市时间—通过在设计中添加 FPGA，您可提前发布具有基本特性集的新产品，然后逐步升级硬件。Altera® 支持您通过互联网远程轻松更新 FPGA 硬件设计。在一些情况下，整个产品线可采用单个电路板设计，FPGA 包含可变内容。
      • 适应不断变化的要求—FPGA 支持您甚至在 PCB 配置完成后添加或更改硬件特性，进而适应最新变化或不断演进的标准。
      • 提升系统性能，无需重新设计电路板—有时，您会在设计流程的后续阶段发现系统并未达到所需性能。通过在系统中添加 FPGA，您可显著提升性能，而无需重新设计电路板、购买更快速度等级设备或重新编写汇编码。您可将多个处理器、定制指令和硬件加速器添加至 FPGA，以提升系统性能，无需重新设计电路板。

      MathWorks* 的 Simulink*、Embedded Coder* 和 HDL Coder* 工具，可提供在英特尔® SoC FPGA 上进行模拟、原型设计、验证及实施的硬件/软件工作流。点击此处了解更多信息。

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