Obsługiwane urządzenia Flash dla Intel® Stratix® 10

Przegląd

Urządzenia Intel Stratix 10 obsługują następujące urządzenia flash do konfiguracji za pomocą Bezpiecznego Menedżera urządzeń (SDM):

• Poczwórny szeregowy interfejs peryferyjny (QSPI) flash

Ponadto urządzenia Intel Stratix 10 SoC obsługują następujące urządzenia flash w systemie HPS (Hard Processor System) do obsługi pamięci masowej:

• NAND Flash
• Lampy błyskowe SD, SDHC, SDXC, MMC, eMMC
• Bezpośredni dostęp do pamięci flash SDM przy zmniejszonej wydajności

Wybierając urządzenie flash do użytku z Intel Stratix 10, ważne jest, aby wziąć pod uwagę następujące kwestie:

• W przypadku urządzeń podłączonych do SDM:
• Czy urządzenie będzie działać jako źródło konfiguracji?
• Jeśli urządzenie ma być również używane przez HPS, czy jest obsługiwane przez oprogramowanie HPS?
• W przypadku urządzeń podłączonych do HPS:
• Czy urządzenie jest obsługiwane przez oprogramowanie HPS?

Na podstawie powyższych kryteriów zidentyfikowano następujące kategorie urządzeń flash:

• Przetestowane i obsługiwane przez firmę Intel — te urządzenia flash spełniają kryteria wymienione powyżej. Urządzenia te przechodzą testy regresji za pomocą narzędzi Intel® FPGA, a ich użycie jest w pełni obsługiwane przez pomoc techniczną Intel FPGA.
• Znane do pracy - Te urządzenia flash nie są jawnie obsługiwane w narzędziach Intel FPGA, ale wiadomo, że działają.
• Niezgodne - Te urządzenia flash nie będą działać.

Typy pamięci Flash

W tej sekcji przedstawiono różne typy pamięci flash obsługiwane przez urządzenia Intel Stratix 10.

Lampa błyskowa QSPI

Urządzenia flash QSPI mają następujące zalety:

• Niezawodność: zazwyczaj obsługują co najmniej 100 000 cykli kasowania na sektor i co najmniej 20 lat przechowywania danych. W rezultacie ich zarządzanie jest prostsze, bez potrzeby korekcji błędów i złego zarządzania blokami.
• Wymóg niskiej liczby pinów: poczwórne urządzenie flash SPI zazwyczaj wymaga sześciu pinów, ale może być używane z zaledwie czterema pinami.
• Wysoka przepustowość

Poczwórne urządzenie flash SPI ma zazwyczaj mniejszą pojemność niż inne urządzenia flash. Są one zatem najczęściej używane jako źródło rozruchu, a nie do pamięci masowej.

Z urządzeniami Intel Stratix 10 można używać do czterech układów flash QUAD SPI. FPGA skonfiguruje tylko z quad SPI flash podłączony do układu wybierz zero, podczas gdy inne mogą być używane do celów pamięci masowej.

Standard dla urządzeń flash QSPI ma dużą zmienność, a kontroler flash QSPI ma pewne ograniczenia. Dlatego istnieje potrzeba, aby każda rodzina urządzeń flash była testowana i weryfikowana indywidualnie w celu potwierdzenia zgodności z Intel Stratix 10.

Lampa błyskowa SD/SDHC/SDXC/MMC/eMMC

Karty SD/SDHC/SDXC/MMC mają następujące zalety:

• Duże pojemności magazynowe
• Wewnętrzna korekcja błędów, złe zarządzanie blokami i poziom zużycia
• Tani

Niektóre wady SD / SDHC / SDXC / MMC to:

• Zazwyczaj mniej niezawodny niż poczwórny SPI (chociaż dostępne są wersje przemysłowe o wyższej niezawodności)
• Wymagają gniazda, co czyni je bardziej wrażliwymi mechanicznie.

Urządzenia flash eMMC mają następujące dodatkowe zalety w porównaniu z urządzeniami flash SD/SDHC/SDXC/MMC:

• Zwiększona niezawodność
• Mniejszy, nieusuwalny (przylutowany) pakiet

Urządzenia Intel Stratix 10 są kompatybilne z następującymi urządzeniami flash:

• SD/SDHC/SDXC (w tym eSD) - zgodność z wersją 3.0
• MMC - zgodny z wersją 4.41
• Zgodność z eMMC - wersja 4.5

Ponieważ powyższe standardy eksponują prosty i jednolity interfejs, każde zgodne urządzenie będzie działać i nie ma potrzeby wymieniania poszczególnych numerów części w celu potwierdzenia zgodności z Intel Stratix 10.

NAND Flash

Główną zaletą urządzeń flash NAND jest duża pojemność pamięci masowej.

Wady urządzeń flash NAND obejmują:

• Wymóg wysokiej liczby pinów (wymagane jest minimum 15 pinów)
• Trudniejsze w zarządzaniu, ponieważ niezawodność poszczególnych bitów jest niższa w porównaniu z czterema lampami błyskowymi SPI, wymagana jest korekcja błędów i złe zarządzanie blokami
• Niższa maksymalna przepustowość w porównaniu z czterema urządzeniami flash SPI

Urządzenia flash NAND, które mają być używane z układem SoC Intel Stratix 10, muszą spełniać co najmniej następujące wymagania:

• Zgodność z ONFI 1.0
• Obsługa x8 i x16
• Komórka jednopoziomowa (SLC) lub komórka wielopoziomowa (MLC)
• Jedna para pinów ce# i rb# dostępna za pośrednictwem dedykowanych pinów HPS. Cztery pary dostępne przez piny FPGA.
• Rozmiar strony: 512 bajtów, 2 KB, 4 KB lub 8 KB
• Liczba stron w bloku: 32, 64, 128, 256, 384 lub 512
• Rozmiar sektora kodu korekcji błędów (ECC) można zaprogramować do 512 bajtów (dla korekcji 4, 8 lub 16 bitów) lub 1 024 bajtów (dla korekcji 24-bitowej)

Ponieważ standard ONFI oferuje pewną zmienność, a kontroler pamięci flash NAND ma pewne ograniczenia, istnieje potrzeba, aby każda rodzina urządzeń flash była testowana i weryfikowana indywidualnie w celu potwierdzenia zgodności z Intel Stratix 10.

Obsługiwane urządzenia flash z konfiguracją SDM

W tej sekcji przedstawiono listę urządzeń flash obsługiwanych w konfiguracji FPGA.

Lampa błyskowa QSPI

Poniżej przedstawiono aktualną listę urządzeń QSPI przetestowanych i obsługiwanych w konfiguracji FPGA.

Istnieje wiele różnic między urządzeniami QSPI. Dlatego jeśli urządzenie nie jest wymienione w tabeli, nie jest obsługiwane i najprawdopodobniej nie będzie działać.

Obsługiwane urządzenia flash pamięci masowej HPS

W tej sekcji przedstawiono listę urządzeń flash obsługiwanych przez pamięć masową w systemie HPS.

Lampa błyskowa SD/SDHC/SDXC/MMC/eMMC

Urządzenia flash SD/SDHC/SDXC/MMC/eMMC są zgodne ze ścisłym standardem, który eksponuje stosunkowo prosty i jednolity interfejs. Z tego powodu nie ma potrzeby przeprowadzania pełnej walidacji na każdym obsługiwanym urządzeniu. Każde urządzenie zgodne z obsługiwanymi standardami będzie działać.

Poniżej przedstawiono aktualną listę urządzeń eMMC testowanych i obsługiwanych w systemie HPS:

NAND Flash

Poniżej przedstawiono aktualną listę urządzeń NAND testowanych i obsługiwanych w systemie HPS: