Układy FPGA Intel® Agilex™ i FPGA SoC

Urządzenia Intel® FPGA zapewniają szeroką gamę konfigurowalnych wbudowanych kontrolerów pamięci SRAM, szybkich nadajników, szybkich wejść/wyjść, bloków logicznych i routingu. Wbudowana własność intelektualna (IP) w połączeniu z wyjątkowymi narzędziami oprogramowania w połączeniu z krótszym czasem opracowywania układów FPGA oraz oszczędnością energii i kosztów.

Układy FPGA Intel® Agilex™ i FPGA SoC

Zalety układów FPGA

FPGA to półprzewodnikowy układ scalony, w którym większość funkcji elektrycznych wewnątrz urządzenia może zostać zmieniona, zmieniona przez inżyniera projektanta, zmieniona podczas procesu montażu PCB, a nawet zmieniona po wysłaniu sprzętu do klienta „w teren”.

Ekosystem urządzeń Intel® SoC FPGA

Układy FPGA SoC Intel® opierają się na procesorach ARM* i przejmują moc z ekosystemu ARM*. Intel, nasi partnerzy ekosystemowi, oraz społeczność użytkowników Intel® SoC FPGA ., zapewniają szeroki wybór opcji aby sprostać Twoim potrzebom programistycznym.

Często zadawane pytania dotyczące układów FPGA Intel® i FPGA SOC

FPGA lub bezpośrednio programowalna macierz bramek to zintegrowany obwód półprzewodników, w którym można dostosować funkcjonalność w celu przyspieszenia kluczowych obciążeń.

Urządzenia FPGA SoC łączą architekturę procesora i FPGA w jednorodnym urządzeniu.

Integracja funkcji wysokiego poziomu zarządzania procesorami i rygorystycznymi operacjami w czasie rzeczywistym, ekstremalnego przetwarzania danych lub funkcji interfejsu FPGA (Field Programmable Gate Array) w jednym urządzeniu tworzy jeszcze bardziej wydajną wbudowaną platformę obliczeniową.

W konsekwencji zapewnia to wyższą integrację, niższą moc, mniejszy rozmiar płyty oraz wyższą przepustowość komunikacji między procesorem a FPGA. Obejmuje to również bogaty zestaw urządzeń peryferyjnych, pamięć wbudowaną, macierz logiczną w stylu FPGA oraz urządzenia nadawczo-odbiorcze i wysokiej prędkości.

Procesory FPGA SoC mogą mieć „twardy” lub „miękki” rdzeń. Procesory z twardym rdzeniem są wdrażane w stałym półprzewodnikowym układzie logicznym FPGA SoC podobnej do szeregowych urządzeń nadawczo-odbiorczych. Jednak w układach FPGA SoC procesor jest otoczony programowalnym układem logicznym, którego można używać do funkcji niestandardowych lub specyficznych dla aplikacji. Procesory z twardym rdzeniem mają wyższą wydajność niż procesory z miękkim rdzeniem, w zależności od takich czynników, jak architektura procesora, częstotliwość taktowania i technologia procesu. Jak sama nazwa wskazuje, zestawy funkcji procesora z twardym rdzeniem są stałe i zazwyczaj oferowane tylko jako odmiana konkretnego układu FPGA SoC. Liczba i typ procesorów z twardym rdzeniem w FPGA SoC są również ustalone jako funkcja tego konkretnego FPGA SoC. Altera® oferuje procesory z twardym rdzeniem w rodzinach FPGA Intel® Stratix® 10 SoC, FPGA Intel® Arria® 10 SoC, FPGA Arria® V SoC oraz FPGA Cyclone® V SoC.

Procesory z miękkim rdzeniem, takie jak Nios® II, są wdrożone w programowalny układ logiczny, wykorzystują wbudowane zasoby, takie jak elementy układów logicznych, mnożniki i pamięć, oraz mogą być tworzone w niemal każdej rodzinie FPGA. Wydajność i koszt procesora z miękkim rdzeniem zależą głównie od układu FPGA, w którym procesor jest instancjonowany, ale wydajność i koszt są zazwyczaj niższe niż w procesorach z twardym rdzeniem. Liczba procesorów z miękkim rdzeniem, które można instancjonować w jednym urządzeniu, jest ograniczona tylko przez zasoby urządzenia (czyli jego układ logiczny i pamięć). Na przykład układy FPGA o dużej gęstości mogą zawierać setki procesorów z miękkim rdzeniem. Podobnie można zaimplementować różne typy procesorów z miękkim rdzeniem: 16- lub 32-bitowe, zoptymalizowane pod kątem wydajności, zoptymalizowane pod kątem obszaru układu logicznego itd. Można zdecydować się na migrację procesorów z miękkim rdzeniem do implementacji procesorów z twardym rdzeniem podczas przechodzenia na macierze bramkowe lub projekty oparte na komórkach. Jeden lub więcej procesor z miękkim rdzeniem może być podobnie użytych w części FPGA układu FPGA SoC.

Istnieje wiele sposobów wykorzystania FPGA w systemie wbudowanym. Typowe zastosowania obejmują:

  • Rozszerzenie urządzeń we/wy i urządzeń peryferyjnych – Dodaj urządzenia peryferyjne, których brakuje w obecnym procesorze, takie jak wyświetlacze LCD lub kontrolery pamięci, lub zwiększ liczbę kanałów we/wy w systemie, dodając porty Ethernet, porty we/wy ogólnego przeznaczenia (GPIO) lub UART.
  • Współprzetwarzanie – Zwiększ wydajność systemu, przenosząc algorytmy wymagające dużej mocy obliczeniowej z oprogramowania działającego na procesorze na sprzęt w układzie FPGA. Aplikacje do przetwarzania sygnałów, przetwarzania obrazu i przetwarzania pakietów osiągają poprawę wydajności o rząd wielkości, działając na sprzęcie, a nie na oprogramowaniu.
  • Niestandardowy kontroler wbudowany – Ty decydujesz, które (i ile) procesory, urządzenia peryferyjne, interfejsy, kanały bezpośredniego dostępu do pamięci (DMA) oraz pamięci należy uwzględnić w niestandardowym kontrolerze wbudowanym.
  • Wiele procesorów – Przyspiesz tworzenie oprogramowania, popraw niezawodność kodu i zwiększ łatwość konserwacji, rozdzielając zadania na kilka procesorów. System wieloprocesorowy możesz zaprojektować jako system niestandardowy wewnątrz pojedynczego układu FPGA lub jako rozszerzenie procesora zewnętrznego lub procesora sygnału cyfrowego.

Subskrybuj newsletter Intel® FPGA

Chcesz uzyskać najnowsze informacje na temat układów Intel® FPGA, programowalnych akceleratorów i rozwiązań w zakresie zasilania? Chcesz poznać cenne wskazówki dotyczące szkoleń i narzędzi? Kliknij tutaj, aby zasubskrybować miesięczny newsletter Intel® Inside Edge.

Przesyłając ten formularz, potwierdzasz, że jesteś osobą pełnoletnią, która ukończyła 18 lat, i zgadzasz się udostępnić swoje dane osobowe firmie Intel w celu wykorzystania ich na potrzeby tej prośby biznesowej. Strony internetowe oraz informacje otrzymywane od firmy Intel podlegają naszym Zasadom poufności danych oraz Warunkom użytkowania.
Przesyłając ten formularz, potwierdzasz, że jesteś osobą pełnoletnią, która ukończyła 18 lat, i zgadzasz się udostępnić swoje dane osobowe firmie Intel w celu wykorzystania ich na potrzeby tej prośby biznesowej. Wyrażasz także zgodę na otrzymywanie pocztą e-mail i telefonicznie informacje o najnowszych technologiach Intel i trendach w branży. Możesz w dowolnym momencie zrezygnować z subskrypcji. Strony internetowe oraz informacje otrzymywane od firmy Intel podlegają naszym Zasadom poufności danych oraz Warunkom użytkowania.