对于远程无线单元、10G/40G 线路卡、医疗成像以及广播演播设备等中端应用,英特尔 Arria® V SoC FPGA 是行业性能最高而总功耗最低的 28 nm SoC FPGA。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 nm FPGA 架构相结合,帮助您降低系统功耗、成本和电路板面积。

系列变体

Arria® V SX SoC FPGA

带有基于 ARM 的 HPS 和支持 6.5536 Gbps 背板的收发器的英特尔® SoC FPGA

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Arria® V ST SoC FPGA

带有基于 ARM 的 HPS 和 10.3125 Gbps 收发器的英特尔 SoC FPGA

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优势

架构至关重要

SoC FPGA 不仅仅是各种部件的集合。了解处理器和 FPGA 系统如何协作来完成每个任务至关重要。选择 SoC FPGA 用于下一项设计时,架构至关重要。英特尔® SoC FPGA 旨在:

  • 保持灵活的处理器启动/FPGA 配置顺序、系统对处理器复位的响应,以及两芯片解决方案的独立内存接口
  • 通过集成纠错码 (ECC) 维持数据完整性和可靠性
  • 采用集成内存保护单元,保护处理器和 FPGA 共享的 DRAM 内存。
  • 通过英特尔的 FPGA 自适应调试功能支持系统级调试,从而实现对整个设备前所未有的可视化和控制

 

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。

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轻松迁移到 Arria® 10 SoC FPGA

Arria® V SoC FPGA 和 Arria® 10 SoC FPGA 利用相同的双核 ARM Cortex-A9 处理器。因此,在 Arria® V SoC FPGA 设计准备好性能升级时,您可以将软件轻松迁移到 Arria® 10 SoC FPGA。借助 TSMC 20 nm 工艺,Arria® 10 SoC FPGA 针对 Arria® V SoC FPGA 设计提供性能升级路径,可轻松实现软件迁移。

特性

Arria® V SoC FPGA 硬核处理器系统概述

设备 所有 Arria® V SoC FPGA 设备(SX、ST)
处理器

双核 ARM Cortex™-A9 MPCore™处理器以及 ARM CoreSight™调试和跟踪技术

  • 1.05 GHz CPU 时钟速率(-I3 速度等级)
  • 925 MHz CPU 时钟速率(-C4 速度等级)
  • 800 MHz CPU 时钟速率(-C5、-I5 速度等级)
  • 700 MHz CPU 时钟速率(-C6 速度等级)
协处理器 每一处理器、探测控制单元(SCU)、加速连续端口(ACP)的ARM Neon™媒体处理引擎和矢量浮点(VFP) v3 双精度浮点单元。
一级高速缓存 32 KB 一级指令高速缓存,32 KB 一级数据高速缓存。
二级高速缓存 512 KB 共享二级高速缓存
片上内存 64 KB 片上 RAM、64 KB 片上 ROM
HPS 硬核内存控制器

多端口 SDRAM 控制器,支持 DDR2、DDR3、DDR3L 和 LPDDR2 以及可选的纠错码 (ECC) 支持
533 MHz/1066 Mbps 外部内存接口
8、16、16+ECC、32、32+EEC 的用户可配置内存宽度
高达 4 GB 地址范围,具有内置内存保护控制

QSPI 闪存控制器 支持 SPIx1、SPIx2 或 SPIx4(四核 SPI)串行 NOR 闪存设备
多达四种芯片选择
SD/SDIO/MMC 控制器

支持 SD、eSD、SDIO、eSDIO、MMC、eMMC,以及集成了 DMA 的 CE-ATA。

NAND 闪存控制器 支持 8 位 ONFI 1.0 NAND 闪存设备
面向单层单元 (SLC) 和多层单元 (MLC) 设备的可编程硬件 ECC
以太网介质访问控制器(EMAC) 2 x 10/100/1000 EMAC,具有 RGMII 外部 PHY 接口和集成 DMA。
USB On-The-Go 控制器 (OTG) 2 x USB 2.0 OTG 控制器,具有 ULPI 外部 PHY 接口和集成 DMA。
UART 控制器 2 x UART 16550 兼容
串行外设接口(SPI)控制器 2 个 SPI 主机
2 个 SPI 从机
I2C 控制器 4 个 I2C
通用I/O (GPIO) 71 个 GPIO 和 14 个仅输入引脚,支持数字去反弹和配置中断模式。
直接内存访问(DMA)控制器 8 通道直接内存访问 (DMA)
支持采用 31 个外设握手接口的流量控制
计时器 针对每个处理器的专用间隔和监视器计时器
针对处理器子系统的全局计时器
4 个通用计时器
2 个监视器计时器
HPS I/O 最大数量 208
HPS锁相环(PLL) 3

行业性能最高的 28 nm SoC FPGA

  • 高达 1.05 GHz 的双核 ARM Cortex-A9 MPCore 处理器
  • 四个硬化 32 位存储控制器,具有高达 533 MHz 的存储总线速度和可选纠错码 (ECC)
  • 处理器与 FPGA 互联,高峰总带宽 >125 Gbps

针对中断应用的系统功耗最低

  • 将多个组件集成到单个芯片
  • 功耗最低的收发器,速度高达 10.3125 Gbps
  • 采用低功耗 TSMC 28LP 工艺

多个系统成本优势

开发工具

英特尔® SoC FPGA 嵌入式开发套件

采用我们的英特尔® SoC FPGA 嵌入式开发套装 (SoC EDS) 迅速开始您的固件和应用软件开发,这一全面的工具套装包括:

  • 优点
  • 实用工具程序
  • 运行时软件
  • 应用实例

SoC EDS 的核心是独特的英特尔 SoC FPGA 版 ARM* Development Studio 5* ( DS-5*) 工具包。这一工具包结合了ARM Ds-5*高级多核调试功能和 FPGA 自适应功能,前所未有的实现了全芯片调试可视化和控制能力。

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英特尔® Quartus® Prime 软件套装

英特尔® Quartus® Prime 软件套件提供了您设计英特尔 SoC FPGA 所需的一切。这一完整的开发套装提供了用户友好的 GUI,其同类最佳的技术帮助您将构思变为现实。Quartus® Prime 软件的高效能工具方便了您进行设计开发,例如:

  • 面向 OpenCL™ 技术的英特尔 FPGA SDK
  • Platform Designer(原名为 Qsys)
  • 系统控制台调试工具包
  • 收发器工具包
  • 定时分析器
  • 功率分析器

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生态系统

英特尔® 系统芯片 FPGA 基于 ARM* 处理器,继承了 ARM 生态系统的优势。英特尔、我们的生态系统合作伙伴和英特尔 SoC FPGA 用户社区提供众多选项来满足您的 SoC FPGA 开发需求,包括操作系统、开发工具、知识产权 (IP) 核和专业服务。许多选项由生态系统合作伙伴提供。

操作系统

Arria® V SoC FPGA 包括复杂的高性能多核 ARM* Cortex*-A9 处理器。该处理器可用于广泛功能,从极为简单的裸机应用(运行在一个可用内核上)到高带宽、低延迟的实时操作。

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优点

对于专业高品质开发工具,包括 JTAG 调试器和指令跟踪功能。

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IP 核

英特尔 SoC FPGA 受各种英特尔 FPGA 和第三方软知识产权 (IP) 核的支持。这些模块可在 SoC FPGA 设备的 FPGA 部分实例化。

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Nios® II 软核处理器

据 Gartner 研究,Altera Nios® II 处理器是世界上最通用的处理器,也是 FPGA 业界应用最广泛的软核处理器。

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设计服务网络

设计服务网络(DSN)成员提供多种设计服务、知识产权(IP)和产品,帮助用户满足挑战性的产品开发需求,降低风险,尽快将产品推向市场。

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电路板

由英特尔以及生态系统合作伙伴提供基于英特尔l® SoC FPGA 的电路板。电路板可以是单独的,也可以是模块系统(SoM)配置。

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应用程序

Arria® V SoC FPGA 的设计可满足众多应用的性能、功耗和成本要求,例如:

  • 包括远程无线单元和移动骨干网在内的无线基础设施设备
  • 固网 10G/40G 线路卡、桥接和聚合、GPON
  • 广播演播室和分配设备,包括专业 A/V 和视频会议
  • 军用导航、控制和智能设备
  • 测试和测量设备
  • 医疗成像设备
  • 多功能打印机

文档和支持


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