Zynq MPSoC

Video Codec – Xilinx EV系列Video Codec基本介绍

作者:圆宵,来源:FPGA那点事儿

随着视频应用场景和内容越来越丰富,对网络传输,存储,和AI智能分析带来了越来越高的需求和挑战。以一路FHD@60fps视频为例,其RAWDATA的带宽约为3Gbps;到了4K@60fps,带宽大约为12Gbps;到8K,带宽更是会到48Gbps。这样大的数据量,如果不进行压缩是没有办法进行传输和存储的。因此,从早年的MPEG2,到当下被广泛采用的H.264,H.265,再到VP9,AV1以及未来的VVC,各种各样的视频编解码标准被提出来。每代都比之前在编码效率上有提升,付出的代价就是更大的编码复杂度。

不管编解码标准变得如何复杂,它们的基本技术思想都是类似的。通过帧内压缩和帧间压缩,同时压缩空间冗余度和时间冗余度。对于编码来说,都要经过预处理,运动估计,变换,量化,熵编码这几个基本步骤;解码过程则跟编码过程完全相反。

【视频】使用 QEMU 命令行运行 Bare-Metal 应用

本视频介绍了 Quick Emulator,该工具在硬件不可用时能够运行面向 Zynq UltraScale+ MPSoC 器件的软件。

作者:James Karp、Michael J. Hart、Wai Kooi Wong、Krimo Semmoud、Desmond Yeo

赛灵思 ESD 白皮书 WP433 [参考资料 1] 总结了半导体行业的规模化趋势“摩尔定律”如何导致组件级 ESD 抗扰性的降低。从 28nm 7 系列器件开始,赛灵思 FPGA 的 ESD 抗扰性比前几代降低了约50%。为了补偿和减轻这种 ESD 规模效应,客户在他们的生产现场引入了更严格的 ESD 控制环境。尽管如此,应用 ESD 环境仍毫无改善。

Xilinx将功能安全性扩展至 AI 级器件

Exida 为高性能 Zynq UltraScale+ 系列颁发 IEC 61508 规格证书

赛灵思公司(Xilinx, Inc.,(NASDAQ: XLNX))今天宣布,根据IEC 61508 功能安全规范,其 Zynq® UltraScale+™ MPSoC 系列经业界领先的功能安全认证机构 Exida评估,已经达到硬件故障裕度 (HFT) 1 类,安全完整性等级 (SIL) 3 级。此次评估意味着产品开发者能够运用赛灵思功能丰富、高度集成的单芯片 MPSoC 系列产品,为人工智能 (AI)等安全关键型应用构建新型高性能系统,并能保证IEC 61508 功能安全认证达到安全完整性等级 3 (SIL 3)。

赛灵思核心垂直市场副总裁 Yousef Khalilollahi 表示:“基于 AI 的系统必须是安全的系统。今天的发布不仅展示了赛灵思在这一新型器件领域的领导地位,而且进一步提升了AI系统的性能和灵活性。Zynq UltraScale+ MPSoC 在设计时就已经将安全性和保密性放进了考虑范围,因此使其成为支持工业物联网或工业 4.0 平台以及未来数代汽车、航空和 AI 系统的理想架构。”

Zynq UltraScale+系列之“外围接口概述”

作者:XCZ,来源:硬件助手

本篇主要介绍ZU+系列MPSoC的外围接口,针对每个接口进行概述性介绍,后续会针对个别接口进行详细介绍原理图设计和PCB设计。

ZU+系列MPSoC的外围接口主要包括两部分:PL部分和PS部分。PL内部资源视具体型号而定,PS部分集成两个或四个ARM Cortex-A53 MPCore with CoreSight(具体数量和性能和具体型号有关),以及两个ARM Cortex-R5 with CoreSight。

对外接口主要有以下几种:

  • PL CONFIG&SYSMON;
  • PL HP I/O banks;
  • PL HD I/O banks;
  • PL GTH/GTY Quads;
  • PS DDRx;
  • PS GTR(包括PCIe V2.0, USB3.0, DP1.2a, GbE, SATA V3.1);
  • 2018年11月5日,佰才邦携手赛灵思(Xilinx)在第一届中国国际进口博览会中展示了全球首款基于5G基站的5G系留式无人机高空基站。该产品采用大负载能力的系留式无人机作为飞行平台,携带基于赛灵思MPSOC系列芯片的大功率5G RRU,可在15分钟内飞行到200米高空,完成5G应急通信网络的快速部署。无人机基站升空后,单次空中停留时间可超过24小时,覆盖半径超过5公里,数据传输峰值速率可达1Gb/s以上,能够有效解决应急通信中的大数据传输问题。该产品可广泛应用于灾害救援、突发事件处置、大型赛事热点覆盖等多种应急通信场景。

    行业抓取式演示视频重点介绍了 Zynq UltraScale+ MPSoC 装有专用处理引擎,面向图像处理、实时处理和功能安全性。

    Zynq UltraScale+系列之“电源”

    最近一个项目开始使用Xilinx的ZU+系列MPSoC,于是对其官网上的相关文档进行了学习梳理,包括电源、时钟、复位、配置和外围接口等。

    本篇就电源部分进行梳理,其他部分会在后续的文章进行梳理,如有不妥之处,敬请留言指正为谢!

    1、电源概述

    引用UG1085中的一张图可以看出ZU+的电源还是相当复杂的,不过细细琢磨也就分为两部分:PL和PS,PL部分再细分为logic部分和GTx部分;PS部分再细分为LPD、FPD(含GTR)和公共部分(PLL、ADC、AUX)。下面是用思维导图整理的相关电源域,其中以-2E等级为参考,电流部分由于所选型号、所用资源不一,暂未统一评估,后续会进行详细评估。

    使用一款模块 - 如Enclustra Mercury+ XU1, 开发时间能够缩短一半

    Enclustra,一家成功的、创新的瑞士FPGA设计公司,专业FPGA和SoC模块提供商;在赛灵思开发者大会XDF 2018展示了如何利用SoC模块和专业的定制化设计服务将产品的研发周期缩短一半。


    Enclustra的Mercury+ XU1核心板模块配备了丰富的资源,可处理最繁重的应用任务,尺寸仅 74 × 54毫米 (图片来源:Enclustra GmbH)

    计算Mandelbrot 曼德博分形集合是一个典型的计算密集型任务,非常适合展示Enclustra模块产品中的MPSoC技术。演示Demo可以计算每秒多达100帧的曼德博分形集合,计算任务在FPGA内部完成,每秒840亿次64*64比特的乘法运算;控制和显示输出软件运行在Ubuntu上,分辨率为1920*1080全高清。

    Xilinx助力Aupera带来互联网视频处理颠覆式创新

    Aupera科技,一家专注于视频处理创新的科技公司,在赛灵思(Xilinx, Nasdaq: XLNX)开发者大会上公布其Aup2600系列视频处理平台正式商用,该系统基于赛灵思最新发布的Zynq® UltraScale+™ MPSoC芯片,旨在解决目前视频应用规模增长时面临的诸多挑战,包括海量视频实时编解码以及视频内容实时分析。

    AuperaTM Aup2600 系列是一套分布式计算架构视频处理系统,其去中心化,打破传统x86架构瓶颈,将颠覆现有数据中心的视频处理格局。单台设备配置高达48个Zynq® UltraScale+™ MPSoC处理引擎,可并行处理380路H.264/H.265高清视频码流,实现单位能耗相同下相比传统方案33倍的性能以及1/10机架空间的压倒性优势。

    Aupera科技同时与赛灵思一起深度合作,开发多种机器学习算法,赋能基于人工智能的实时视频分析和搜索应用,这些视频+人工智能的融合,无需更换或升级硬件,真正实现视频内容分析算法的在线无缝升级和快速迭代。

    “我们的基于FPGA的高密度视频处理系统已实现可大规模商用,它提供了一个真正具有颠覆性的互联网视频处理解决方案,可帮助我们的客户实现单位能耗相同下相比传统方案33倍的性能,同时保证最终用户的高质量的视频服务,相信我们正在改变数据中心视频处理的格局。”Aupera科技的CEO廖博士说道。

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