英特爾? Agilex? SoC FPGA 通過量身定制的解決方案靈活敏捷地滿足廣泛的市場需求。

為滿足高端應用的苛刻性能要求,英特爾推出了英特爾? Stratix? 系列。對于中端應用,英特爾??Arria? 系列可在成本和功耗與性能之間進行完美平衡。英特爾??Cyclone? 系列同時具備低系統成本和功耗及出色性能,適用于不同的大批量應用。

英特爾? Agilex? SoC FPGA

英特爾? Agilex? SoC FPGA 家族采用英特爾 10 納米技術制造,集成了四核 Arm* Cortex*-A53 處理器,具有硬化可變精度 DSP,可顯著優化需要高系統集成度的各種應用的功耗和性能1

英特爾? Stratix? 10 SoC FPGA

英特爾? Stratix? 10 SoC FPGA 在帶寬和系統集成方面實現了突破,包括下一代硬核處理器系統 (HPS)。英特爾? Stratix? 10 SoC FPGA 具有革命性的英特爾? HyperFlex? FPGA 架構,采用英特爾 14 納米三柵極工藝制造,提供突破性的性能和能效水平,這在以前是無法想象的。結合 64 位四核 ARM* Cortex*-A53 處理器以及面向 OpenCL? 的英特爾? SDK 2 和 SoC 嵌入式設計套件 (EDS) 等高級異構開發和調試工具,英特爾? Stratix? 10 SoC?FPGA 實現了業界最通用的異構計算平臺。

英特爾? Arria? 10 SoC FPGA

基于 ARM 的 20 納米英特爾? Arria? 10 SoC FPGA 為中端應用提供最佳性能、能效、小外形和低成本。英特爾? Arria? 10 SoC FPGA 采用 TSMC 的 20 納米工藝技術,結合了雙核 ARM *Cortex*-A9 MPCore* 硬核處理器系統 (HPS) 和業界領先的可編程邏輯技術(包含硬化浮點數字信號處理 (DSP) 模塊)。?通過利用與 Arria? V SoC FPGA 相同的雙核 ARM* Cortex*-A9 處理器,英特爾? Arria? 10 SoC FPGA 為 Arria? V SoC FPGA 設計提供了簡單的性能升級和軟件遷移路徑。

Arria? V SoC FPGA

對于遠程射頻單元、10G/40G 線路卡、醫療成像以及廣播演播設備等中端應用,Arria? V SoC FPGA 提供了最大帶寬,而總功耗最低。將由雙核 ARM* Cortex*-A9 處理器、外設和內存接口組成的硬核處理器系統 (HPS) 與靈活的 28 納米 FPGA 結構相結合,幫助您降低系統功耗、成本和電路板面積。

Cyclone? V SoC FPGA

Cyclone? V SoC FPGA 在業界系統成本最低、功耗最低。SoC FPGA 的高性能特性非常適合不同的大批量應用,例如,工業電機控制驅動器、協議橋接、視頻轉換器和采集卡,以及手持式設備等。SoC FPGA 提供多種可編程邏輯密度,硅片內具有很多系統級硬核功能——雙核 ARM* Cortex*-A9 硬核處理器系統(HPS)、嵌入式外設、多端口內存控制器、串行收發器和 PCI Express*?(PCIe*) 端口等。

SoC FPGA 的優勢

英特爾? SoC FPGA 通過高帶寬互聯支柱,采用 FPGA 結構集成基于 ARM* 的硬處理器系統 (HPS),其中包含處理器、外設和內存接口。它同時實現了硬核知識產權 (IP) 的性能和低功耗特性,以及可編程邏輯的靈活性。這些設備包括 PCI Express* Gen2 和 Gen3、多端口內存控制器、糾錯碼 (ECC)、內存保護和高速串行收發器等其他硬核邏輯。使用所提供的 FPGA 自適應調試功能,開發 ARM 兼容軟件,前所未有的提高了目標可視化、控制能力和效能。

靈活性

硬件差異化、系統啟動和配置選擇以及多個硬化內存控制器可提供更高的靈活性。

加速

更高的硬核處理器系統 (HPS )至 FPGA 帶寬互聯、硬件加速以及更高內存性能可提升系統性能

集成

在一片 FPGA 中集成分立處理器和數字信號處理 (DSP) 功能,降低系統功耗和成本,減小電路板面積

總體擁有成本 (TCO)

降低系統成本 通過單片集成、集成PCIe? 控制器以及無斷電排序功能來實現

架構至關重要

要保證您的系統設計滿足目前以及未來的性能要求,關鍵是開發架構結構良好的產品。采用 SoC 嵌入式系統,您一開始就打下了堅實的基礎,使您的設計能夠:

  • 提高系統性能 - 通過硬核處理器系統 (HPS) 至 FPGA 寬帶互聯、硬件加速以及高性能內存來實現
  • 增強可靠性 - 通過 ECC 和內存保護功能來實現,保護系統不受硬件或者軟件錯誤的影響,CPU 熱啟動或者冷復位都不會影響系統,也不用對 FPGA 重新編程
  • 更加靈活 - 通過硬件和軟件差異化、系統啟動和配置選擇以及多個硬化內存控制器來實現
  • 降低系統成本 - 通過單片集成、集成 PCIe*?控制器以及無斷電排序功能來實現
  • 提高效能 - 通過我們優秀的目標可視化、控制能力和高效能 FPGA 自適應調試工具來實現
  • 未來路徑 - 通過我們的高端、中端和低端應用規劃,以及軟件移植和平均生命周期高達 15 年以上的產品來實現

并不是所有 SoC FPGA 都是相同的。架構至關重要

了解怎樣借助大量的資源,為您的應用選擇合適的 SoC FPGA,這些資源包括處理器專家 Jim Turley 提供的系列短視頻。

架構至關重要


選擇適合您應用的 SoC FPGA。

英特爾? Enpirion? 電源解決方案

英特爾? Enpirion? 電源解決方案是針對英特爾? FPGA、CPLD 和 SoC 設計和驗證的高頻 DC-DC 降壓電源轉換器。這些功能強大且易于使用的電源模塊集成了構建電源所需的幾乎所有組件,可節省電路板空間并簡化設計流程。

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入門

ARM* Cortex*-A53 MPCore* 處理器

    英特爾? Stratix? 10 SoC 采用英特爾 14 納米 FinFET 制程技術制造,采用基于四核 ARM* Cortex*–A53 MPCore* 處理器集群的第三代硬處理器系統 (HPS)。硬核處理器系統 (HPS) 還包括了大量的外設功能,結合了突破性的 Hyperflex? FPGA 結構,實現了業界性能最高的 SoC FPGA 產品家族。

    ARM* Cortex*-A9 MPCore* 處理器

      雙核 ARM* Cortex*-A9 MPCore*?處理器是 Cyclone??V SoC FPGA、Arria? V SoC FPGA 和英特爾? Arria? 10 SoC FPGA 的核心。所有三種設備使用相同的高性能處理器,但 Arria? V SoC FPGA 可實現更高的時鐘速度和性能,英特爾? Arria? 10 SoC FPGA 在這方面的表現甚至更加突出。因為三種設備基本上使用相同的處理器,所以 Cyclone? V SoC FPGA 可有效用于基于三種 SoC 之一的系統的早期原型設計和軟件開發。

      產品文檔和支持

      硬件開發

      英特爾? SoC FPGA 的硬件設計流程包括配置硬核處理器系統 (HPS) 及將邏輯添加至設備的 FPGA 部分。Platform Designer(前身為 Qsys)屬于英特爾? Quartus? Prime 設計軟件的一部分,可實施兩種任務。Platform Designer(前身為 Qsys)可在 FPGA 中自動生成優化的片上網絡 (NoC),包括 HPS 接口,從而創建自定義系統芯片 (SoC)。

      軟件開發

      SoC FPGA 可充分利用龐大的 ARM* 嵌入式軟件生態系統,包括操作系統、中間件和軟件開發工具。

      開發套件和電路板

      SoC FPGA 開發包預先配置了 Linux 及名為黃金系統參考設計的參考設計實例。正因如此,其本身使用簡單,只需取出電路板及內容物,連接電源及必需的通訊線纜(如以太網、UART,或 USB)即可。電路板接通電源后,會立即啟動并運行有用的實例。無需下載任何其他工具或軟件即可進行電路板初始通電。

      初始通電后,需執行多項步驟。您可下載軟件、工具以及其他實例,并在電路板上制作和運行應用程序。這些選項在電路板特定的快速入門指南中均有所涉及。

      選擇特定開發套件,查看詳細的電路板快速入門指南。

      英特爾? Stratix? 10 SOC FPGA 開發套件

      英特爾? Stratix? 10 SoC FPGA 開發套件讓您快捷、輕松地開發基于定制 ARM* 處理器的 SoC FPGA 設計。

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      英特爾? Arria? 10 SoC FPGA 開發套件

      快速入門指南逐步指導如何取出、配置英特爾? Arria? 10 SoC FPGA 開發套件電路板,以及為其通電和與其交互。

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      Arria? V SoC FPGA 開發套件

      此快速入門指南逐步指導如何取出、配置 Arria? V SoC FPGA 開發套件電路板,以及為其通電和與其交互。

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      Cyclone? V SoC FPGA 開發套件

      此快速入門指南逐步指導如何取出、配置英特爾? Cyclone? V SoC FPGA 開發套件,以及為其通電和與其交互。

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      常見問題解答

      常見問題解答

      常見問題解答

      SoC FPGA 中的處理器可以是“硬核”或“軟核”。硬核處理器采用類似于串行收發器的 SoC FPGA 的固定芯片邏輯實施。然而,在 SoC FPGA 上,圍繞處理器的可編程邏輯可供您用于定制或應用特定功能。相比軟核處理器,硬核處理器可提供更高的 CPU 性能,具體取決于處理器架構、時鐘速率和制程技術等因素。顧名思義,硬核處理器特性集是固定的,通常僅作為特定 SoC FPGA 的額外選項。SoC FPGA 中硬核處理器的數量和類型還用作特定 SoC FPGA 的固定功能。Altera? 提供英特爾??Stratix? 10 SoC FPGA、英特爾??Arria? 10 SoC FPGA、Arria??V SoC FPGA 和?Cyclone??V SoC FPGA?家族中的硬核處理器。

      Nios? II 處理器等軟核處理器采用可編程邏輯實施,使用邏輯單元、倍頻器和內存等片上資源,幾乎可應用于任何 FPGA 家族。軟核處理器的性能和成本主要取決于其所在的 FPGA,但性能和成本通常低于硬核處理器。在單個設備中使用的軟核處理器的數量僅受到設備資源限制(即其邏輯和內存)。例如,高密度 FPGA 可以含有數百個軟核處理器。同樣,企業可實施不同類型的軟核處理器:16 或 32 位、性能優化、邏輯區優化等。在遷移至門陣列或基于單元的設計時,您可選擇將軟核處理器設計遷移至硬核處理器實施環境。一個或多個軟核處理器可用于 SoC FPGA 的 FPGA 部分。

      在嵌入式系統中,FPGA 具有多種使用方式。常見用途包括:

      • I/O 和外設擴展—添加當前處理器缺乏的外設,如 LCD 或內存控制器,或通過添加以太網、通用 I/O (GPIO) 或 UART 端口,增加系統中 I/O 信道的數量。
      • 協同處理—將計算密集型算法從運行在處理器上的軟件遷移至 FPGA 中的硬件,以提升系統性能。通過在硬件而非軟件中運行,信號處理、圖像處理和數據包處理應用可實現數量級的性能提升。
      • 定制嵌入式控制器—您可決定在定制嵌入式控制器中加入哪些(及多少)處理器、外設、接口、直接內存訪問 (DMA) 信道和內存。
      • 多處理器—通過在多個 CPU 中分配任務,加速軟件開發,提升代碼可靠性,并增強可維護性。您可將多處理器系統設計為單個 FPGA 中的定制系統,或增強外部 CPU 或數字信號處理器。

      FPGA 開發人員可獲得傳統嵌入式解決方案不具備的多種優勢:

      • 保護您的軟件投資免受處理器過時的影響—借助面向基于 FPGA 的嵌入式處理器的硬件設計,您可保護軟件投資免受處理器過時的影響。在最糟糕的情況下,您可將嵌入式設計遷移至全新的 FPGA 家族,這需要對電路板進行重新設計。然而,您的處理器子系統不會變化,因此,您的軟件投資仍然完好無損。
      • 縮短上市時間—通過在設計中添加 FPGA,您可提前發布具有基本特性集的新產品,然后逐步升級硬件。Altera? 支持您通過互聯網遠程輕松更新 FPGA 硬件設計。在一些情況下,整個產品線可采用單個電路板設計,FPGA 包含可變內容。
      • 適應不斷變化的要求—FPGA 支持您甚至在 PCB 配置完成后添加或更改硬件特性,進而適應最新變化或不斷演進的標準。
      • 提升系統性能,無需重新設計電路板—有時,您會在設計流程的后續階段發現系統并未達到所需性能。通過在系統中添加 FPGA,您可顯著提升性能,而無需重新設計電路板、購買更快速度等級設備或重新編寫匯編碼。您可將多個處理器、定制指令和硬件加速器添加至 FPGA,以提升系統性能,無需重新設計電路板。

      MathWorks* 的 Simulink*、Embedded Coder* 和 HDL Coder* 工具,可提供在英特爾? SoC FPGA 上進行模擬、原型設計、驗證及實施的硬件/軟件工作流。點擊此處了解更多信息。

      開發工具


      查看并了解相關的開發工具,以便針對英特爾? SoC FPGA 構建軟件并創建 FPGA 設計。

      生態系統


      我們的生態系統合作伙伴以及英特爾? SoC FPGA 用戶社區提供多種選擇以滿足您的 SoC FPGA 開發需求。

      資源中心


      英特爾? SoC FPGA 資源中心提供了您開始使用英特爾? SoC FPGA 所需的一切信息

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      產品和性能信息

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      該比較基于英特爾? Agilex? FPGA、SoC 家族與英特爾? Stratix? 10FPGA 的對比,其中使用模擬結果,可能會有變化。本文檔包含正在開發的產品、服務和/或進程的信息。這里提到的所有信息如有更改,恕不另行通知。如欲獲得最新的預告、時間表、規格和發展藍圖,請聯系您的英特爾代表。

      英特爾? 技術的功能和優勢取決于系統配置,可能需要啟用硬件、軟件或激活服務。如需了解更多信息,請訪問 intel.com,或者咨詢生產廠家或零售商。沒有任何計算機系統能保證絕對安全。性能測試中使用的軟件和工作負載可能僅可基于英特爾? 微處理器進行性能優化。

      英特爾、英特爾徽標、凌動、至強等都是英特爾公司在美國和/或其他國家(地區)的商標。* 文中涉及的其他名稱及品牌是其各自所有者的資產。
      ? 2019 英特爾公司。

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      OpenCL 和 OpenCL 標志是 Apple Inc. 經 Khronos 許可使用的商標。

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