分立式ARM+FPGA与ZYNQ SoC相比,有哪些好处?

2021年9月17日 7点热度 0条评论 来源: Tronlong创龙

目录

1 ARM+FPGA架构有什么优势        
2 分立式ARM+FPGA有哪些好处        
   2.1 接口资源更多        
   2.2 HMI体验更好        
   2.3 ARM主频更高        
   2.4 开发难度更低        
3 评估板免费试用        
4 产品资料下载        
5 技术交流群            

1 ARM+FPGA架构有什么优势

相对于纯ARM或纯FPGA器件,ARM+FPGA架构能带来性能、成本、功耗等组合优势。两者各司其职,各自发挥原本架构的独特优势,例如:  
(1) ARM接口资源丰富、功耗低,擅长进行多媒体显示、逻辑控制等。
(2) FPGA擅长进行多通道或高速AD采集、接口拓展,以及高速信号传输等。  
ARM与FPGA通过高速通信接口快速进行数据交换,可满足各种工业现场应用场景。  

2 分立式ARM+FPGA有哪些好处

Xilinx公司的ZYNQ系列器件是经典的ARM+FPGA SoC处理器(ARM与FPGA封装在同一颗芯片上),集成单/双核ARM Cortex-A9 + Artix-7/Kintex-7 FPGA。

 

 
        ZYNQ由于为SoC器件,具有如下优点:  
(1) 硬件集成度较高,体积较小。
(2) ARM与FPGA通信速率更高。
(3) 外设接口可灵活配置。  
但部分用户在使用ZYNQ(本文特指XC7Z010/XC7Z020)的过程中,由于产品不同的功能要求,可能会遇到如下问题:
(1) 接口资源较少。
(2) HMI体验较差。
(3) ARM主频较低。
(4) 开发难度较大。

创龙科技(Tronlong)推出的分立式ARM + FPGA工业级核心板SOM-TL437xF,可完美解决如上问题。SOM-TL437xF核心板集成AM437x(TI ARM Cortex-A9) + Spartan-6(Xilinx FPGA)处理器,在内部ARM与FPGA通过GPMC高速并行总线连接,通信速率可高达624Mb/s。

 
 

2.1 接口资源更多

ZYNQ接口资源较少,所以在实际产品的运用中,接口资源经常捉襟见肘。

 
SOM-TL437xF核心板支持原生LCD、CAMERA、GPMC、音频接口,并可支持高达4个原生Ethernet以太网口、6个原生UART接口,USB、SDIO、SPI等接口数量皆高于ZYNQ。  
ZYNQ的FPGA无专用RAM,而SOM-TL437xF核心板的FPGA端配置了256M/512MByte 专用DDR3,方便FPGA端进行大数据预处理。SOM-TL437xF核心板的FPGA端可用IO最大支持138个。  
核心板硬件资源

核心板型号

SOM-TL437xF

SOM-TLZ7x

CPU

TI AM437x + Xilinx Spartan-6

Xilinx ZYNQ XC7Z010/XC7Z020

ROM

4/8GByte eMMC

4/8GByte eMMC

RAM

ARM:512M/1GByte DDR3

FPGA:256M/512MByte DDR3

ARM:512M/1GByte DDR3

FPGA:无

Ethernet

2(10/100/1000M)

2(10/100/1000M)

Ethernet(PRU)

2(10/100M)

/

LCD

1

/

USB

2

1

GPMC

1

/

CAN

2

2

MMC/SD/SDIO

3

1

UART

6

2

ADC

2

2

I2C

2

2

SPI

5

2

QSPI

1

/

CAMERA

2

/

IO(FPGA)

XC6SLX16138

XC6SLX45:106

XC7Z010:97

XC7Z020:120

评估板硬件资源

 

 

2.2 HMI体验更好

ZYNQ无原生LCD接口,无法连接显示屏,即使外扩了LCD接口,Qt界面以及触控功能的体验均难以令人满意。
SOM-TL437xF核心板支持原生LCD接口,使用系统自带Qt系统(Qt-5.7.1),完美支持触摸功能,亦可在底板添加HDMI电路,实现HDMI输出功能。

 

 

2.3 ARM主频更高

ZYNQ主频为667MHz(-1)/766MHz(-2)/866MHz(-3),且866MHz(-3)版本芯片价格较为昂贵,市面使用的客户较少,且不易购买。
SOM-TL437xF核心板ARM端主频1.0GHz,另外自带4个PRU单元(类似单片机),用作数据协处理。  

2.4 开发难度更低

ZYNQ为SoC架构,传统的ARM和FPGA开发人员均需对异构多核开发框架、流程进行熟悉,核间通信、ARM与FPGA通信等开发难度较大。即使对于有经验的工程师而言,亦需要消耗不少时间进行熟悉。
SOM-TL437xF核心板为分立式结构,ARM与FPGA为独立芯片,因此开发者可使用传统流程进行开发。相对于ZYNQ SoC而言,显然分立结构可节省工程师熟悉开发流程的时间,开发难度较低,可加快产品的开发时间。  

3 评估板免费试用

                                                                                    (免费试用申请二维码)  

4 产品资料下载

核心板硬件资料、产用户手册、产品规格书等可点击下方链接或扫码二维码获取。  
                                                                                  http://site.tronlong.com/pfdownload

 
 

5 技术交流群

AM437x交流群:373129850、487528186
Spartan-6交流群:311416997、101245165
ZYNQ 交流群:645235672、193393878  

 

    原文作者:Tronlong创龙
    原文地址: https://blog.csdn.net/Tronlong/article/details/109241764
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