Anwender können die FPGA-SoC-Entwicklungspipeline von Altera nutzen, um schnell kundenspezifische ARM-basierte Systeme zu erstellen, die die Platinengröße, den Stromverbrauch und die Kosten eingebetteter Systeme reduzieren und gleichzeitig die Leistung in verschiedenen Sektoren wie Automobilindustrie, Industrie, Videoüberwachung, drahtlose Infrastruktur, Computer und Speicher steigern.
„FPGA-SoCs auf Basis der 28-nm-Prozesstechnologie stellen eine spannende Neuentwicklung für eingebettete Systeme hinsichtlich Leistung und erhöhter Kapazität dar“, sagte Jim Nicholas, Vizepräsident Marketing der Prozessorsparte von ARM. „Diese Bausteine bergen großes Potenzial, da sie Entwicklern eingebetteter Systeme ermöglichen, die Markteinführungszeit zu verkürzen, Kosten zu senken und die Energieeffizienz zu verbessern – und gleichzeitig die umfassende Unterstützung des ARM-Software-Ökosystems zu nutzen.“.
Die FPGA-SoCs Cyclone V und Arria V von Altera verfügen über ein Prozessorsystem mit einem 800-MHz-Dual-Core-ARM-Cortex-A9-MPCore-Prozessor, einer NEON-Medienverarbeitungseinheit, einer Gleitkommaeinheit mit einfacher und doppelter Genauigkeit, L1- und L2-Caches, ECC-geschützten Speichercontrollern, ECC-geschütztem Hilfsspeicher und einer Vielzahl gängiger Peripheriegeräte. Das Prozessorsystem erreicht eine Spitzenleistung von 4000 DMIPS bei einem Stromverbrauch von unter 1,8 W. Prozessorsystem und FPGA-Struktur werden unabhängig voneinander mit Strom versorgt und können in beliebiger Reihenfolge konfiguriert und gestartet werden. Im Betrieb kann der FPGA-Teil bei Bedarf von der Stromversorgung getrennt werden, um Systemenergie zu sparen.
Der ARM Cortex-A9 MPCore-Prozessor und das FPGA sind über Hochleistungsdatenpfade miteinander verbunden und bieten eine Spitzenbandbreite von über 125 Gbit/s mit integrierter Datenkohärenz. Diese Leistung ist mit Zwei-Chip-Lösungen nicht erreichbar. Ein integrierter Single-Chip-FPGA-SoC ermöglicht es Board-Designern, externe I/O-Pfade zwischen Prozessor und FPGA zu eliminieren, was zu erheblichen Energieeinsparungen im System führt.
Alteras FPGA-SoC-Familie:
Die FPGA-SoC-Familie von Altera nutzt das 28-nm-Produktportfolio und erfüllt die Kundenanforderungen hinsichtlich Stromverbrauch, Leistung und Kosten durch Innovationen in Bereichen wie Prozesstechnologie, Transceiver-Technologie, I/O-Ressourcen und Hardware-IP. Mit der Einführung der FPGA-SoCs Cyclone V und Arria V erweitert das Unternehmen sein Portfolio auf den Markt für eingebettete Systeme.
Die Cyclone V und Arria V FPGA-SoCs basieren auf einem stromsparenden 28-nm-Prozess (28LP). Diese Produktfamilien verfügen über integrierte Transceiver mit Übertragungsraten von bis zu 5 Gbit/s bzw. 10 Gbit/s. Die FPGA-Architektur umfasst DSP-Blöcke mit variabler Präzision und bis zu drei ECC-geschützte Speichercontroller. Die Cyclone V FPGA-SoCs von Altera bieten bis zu 110.000 Logikelemente (LEs) und zeichnen sich durch die niedrigsten Kosten und den geringsten Stromverbrauch auf dem Markt aus. Ihre Leistungsfähigkeit macht sie ideal für anspruchsvolle Anwendungen wie industrielle On-a-Chip-Steuerungen der nächsten Generation, Fahrerassistenzsysteme und Videoüberwachung. Die Arria V FPGA-SoCs bieten ein optimales Verhältnis von Kosten und Leistung und den geringsten Stromverbrauch für Anwendungen im mittleren Leistungsbereich. Diese Bausteine verfügen über bis zu 460.000 LEs und eignen sich ideal für die hohen Leistungsanforderungen von Anwendungen wie Funkköpfen, LTE-Basisstationen und Multifunktionsdruckern.
Die FPGA-SoC-Entwicklungsumgebung von Altera:
Die FPGA-SoCs von Altera ermöglichen Hardware- und Softwareteams maximale Produktivität durch die Nutzung gängiger Entwicklungswerkzeuge und Workflows, die sowohl den Cortex-A9 MPCore-Prozessor als auch das FPGA unterstützen. Entwickler können mit der Altera Quartus® II Software benutzerdefinierte Peripheriegeräte und Hardwarebeschleuniger erstellen und diese mithilfe des Altera Qsys Systemintegrationstools in das Prozessorsystem integrieren. Qsys beschleunigt den Hardware-Designprozess durch die automatische Generierung von Verbindungslogik zum Verbinden von IP-Funktionen und Subsystemen. Qsys generiert automatisch eine FPGA-optimierte Network-on-a-Chip (NoC)-Verbindung, die eine höhere Leistung, bessere Designwiederverwendung und schnellere Verifizierung ermöglicht. Qsys unterstützt Industriestandard-Schnittstellen wie ARM Avalon® Memory-Mapped, Avalon Streaming und AMBA® AXI™, sodass Anwender IP-Cores mit mehreren Schnittstellen in einem einzigen Design nutzen und wiederverwenden können. Da die FPGA-SoCs auf einem Standard-ARM-Cortex-A9-MPCore-Prozessor basieren, sind sie mit dem bestehenden ARM-Software-Ökosystem kompatibel. Die Softwareentwicklung für FPGA-SoC-basierte Systeme kann mit Alteras Virtual Target für FPGA-SoCs sofort beginnen.
„Durch die Integration eines Hochleistungsprozessorsystems, einer energieeffizienten 28-nm-FPGA-Architektur, einer Hardware-Software-Entwicklungspipeline und der Virtual Target-Entwicklungsplattform setzt Altera einen neuen Standard für SoC-Technologie“, sagte Vince Hu, Vice President Product and Corporate Marketing bei der Altera Corporation. „Im Rahmen der Embedded-Systems-Initiative von Altera bieten die FPGA-SoCs Entwicklern eingebetteter Systeme eine deutliche Systemverbesserung hinsichtlich Leistung, Stromverbrauch, Kosten und Platinengröße.“.
Preise und Verfügbarkeit:
Entwickler eingebetteter Software können ab sofort mit der Entwicklung gerätespezifischer Anwendungssoftware für Alteras FPGA-SoCs beginnen. Die virtuelle Zielplattform für FPGA-SoCs ist ab sofort erhältlich. Die FPGA-SoC-Chips sind ab der zweiten Jahreshälfte 2012 verfügbar, gefolgt von Referenzdesigns und Entwicklungsboards. Der Einstiegspreis für Alteras FPGA-SoCs liegt bei unter 15 US-Dollar für Großbestellungen.
