赛灵思推出行业第一个可扩展处理平台Zynq-7000 产品系列

Zynq-7000双核 ARM Cortex-A9 处理系统与可编程逻辑紧密集成,扩展了嵌入式系统架构,提升了性能和可扩展性
全球可编程平台领导厂商赛灵思公司(Xilinx, Inc. (NASDAQ:XLNX))宣布推出行业第一个可扩展处理平台 Zynq™ 系列,旨在为视频监视、汽车驾驶员辅助以及工厂自动化等高端嵌入式应用提供所需的处理与计算性能水平。这四款新型器件得到了工具和 IP 提供商生态系统的支持,将完整的 ARM® Cortex™-A9 MPCore 处理器片上系统 (SoC) 与 28nm 低功耗可编程逻辑紧密集成在一起,可以帮助系统架构师和嵌入式软件开发人员扩展、定制、优化系统,并实现系统级的差异化。

安捷伦生命科学部项目负责人 Ralf Schäffer 指出:“10 多年来,我们一直探讨在单芯片上完美集成处理器与 FPGA 的可能性,以降低成本,缩减 PCB 空间。一段时间以来,数家公司进行了此类尝试,但都没有实现真正紧密的高度集成,难以满足我们的目标。然而,随着赛灵思 Zynq-7000 系列的推出,我们长期以来的梦想终于成为了现实。这意味着安捷伦现在能够采用通用代码库以最低的成本和工程开销推出低端、中端、高端等众多不同型号产品。”

Zynq-7000 嵌入式处理平台系列的每款产品均采用带有NEON及双精度浮点引擎的双核 ARM Cortex-A9 MPCore 处理系统,该系统通过硬连线完成了包括L1,L2 缓存、存储器控制器以及常用外设在内的全面集成。该处理系统不仅能在开机时启动并运行各种独立于可编程逻辑的操作系统 (OS),而且还可根据需要配置可编程逻辑。利用这种方法,软件编程模式与全功能的标准 ARM 处理 SoC 毫无二致。

应用开发人员利用可编程逻辑强大的并行处理能力,不仅可以解决多种不同信号处理应用中的大量数据处理问题,而且还能通过实施更多外设来扩展处理系统的特性。系统和可编程逻辑之间的高带宽 AMBA®-AXI互联能以极低的功耗支持千兆位级数据传输,从而解决了控制、数据、I/O 和存储器之间的常见性能瓶颈问题。

熟悉的编程环境
Zynq-7000 系列提供了一个开放式设计环境,便于可编程逻辑中双核 Cortex-A9 MPCore 和定制加速器的并行开发,从而加速了产品上市进程。软件开发人员可以充分利用基于 Eclipse 的Xilinx Platform Studio 软件开发套件 (SDK)、ARM 的 DS-5 和 ARM Real View Design Suite (RVDS),或 ARM 互联社区和赛灵思联盟计划生态系统的领先厂商(诸如 Lauterbach、Wind River、PetaLogix、MathWorks、MentorGraphics、Micrium 和 MontaVista 等)提供的编译器、调试器和应用。

此外,利用赛灵思屡获殊荣的 ISE® 设计套件的优势,Zynq-7000 系列的可编程结构经定制可以最大化系统级性能,满足特定应用的各种需求。该套件提供了包括开发工具、AMB4 AXI4 即插即用 IP 核和总线功能模型 (BFM) 等在内的完整硬件开发环境,有助于加速设计和验证工作。赛灵思通过收购高级综合技术领先公司AutoESL进一步提升了在工具方面的进程,提供C,C++ 以及系统C综合优化Zynq-7000器件架构。未来的版本也将促进Zynq-7000产品系列中处理器和可编程逻辑之间关键算法的无缝衔接。

Zynq-7000 系列架构

Zynq-7000 系列分析

Zynq-7000 系列产品的嵌入式开发

随着时间的推移,ARM互联社区和赛灵思联盟计划生态系统的第三方厂商将进一步扩展上述解决方案,这是赛灵思目标设计平台的一部分,可提供包括 IP 核、参考设计、开发套件及其他资源等在内的高效统一的开发环境,从而满足特定应用和设计领域要求。

统一的可编程逻辑架构
Zynq-7000 系列的可编程逻辑完全基于赛灵思最新 7 系列 FPGA 架构来设计,可确保 28nm 系列器件的 IP 核、工具和性能 100% 兼容。最小型的 Zynq-7000、Zynq-7010和Zynq-7020 均基于专门针对低成本和低功耗优化的 Artix®-7 系列;较大型的 Zynq-7030 和 Zynq-7040 器件基于包括 4 至 12 个 10.3 Gbps 收发器通道,可支持高速片外连接的中端 Kintex®-7 系列。所有四款产品均采用基于 2 个 12 位 1Msps ADC(模数转换器)模块的新型模拟混合信号模块。(如需了解有关 7 系列 FPGA 的更多信息,敬请访问以下网址: http://www.xilinx.com/cn/7

快速推广已经启动
美国国家仪器公司研发院士 Keith Odom 指出:“可扩展处理平台在单芯片中为可编程逻辑结构提供了高性能处理器和高带宽连接,成为美国国家仪器公司图形设计环境 LabVIEW 的理想选择。该架构具有低时延、高吞吐量等优异特性,支持工业自动化、通信系统以及机器视觉等众多应用领域的创新。”

自 2010 年 4 月以来,加入早期试用计划的客户也已开始评估 Zynq-7000 可扩展处理平台对面向需要多功能和实时响应终端市场应用系统的支持能力,而这正是传统处理解决方案所难以实现的。访问赛灵思在嵌入式大会的展台Hall 12/12-515可以获取更多关于Zynq-7000可扩展处理平台的信息以及用户开发设计。

赛灵思公司全球市场营销及业务开发高级副总裁 Vin Ratford 指出:“我们的 Zynq-7000 系列为设计人员提供了一个综合平台,可以帮助他们推出自己定制的标准产品,包括从基于 Artix-7 FPGA系列的功能的极低成本、极低功耗解决方案到基于Kintex-7系列的更全面、以性能为导向的高端解决方案。处理系统与可编程逻辑的紧密集成不仅能有效降低系统材料清单成本、功耗与尺寸,而且还能作为‘创新引擎’,推动创新应用的发展,将传统 FPGA 技术市场向嵌入式系统领域大幅扩展。”

定价与供货情况
客户可以通过加入早期试用计划尽快着手评估 Zynq-7000 系列。早期芯片器件预计将于 2011 年下半年推出,2012 年上半年将推出工程样片。设计人员可立即使用支持 ARM 的工具和开发套件来熟悉 Cortex-A9 MPCore 架构并开始代码移植工作。价格视器件订购数量和具体型号而定。根据量产的价格,Zynq-7000系列大批量定货将以低于15美金起价。感兴趣的客户请垂询本地赛灵思销售代表。如需了解更多信息,敬请访问以下网址: www.xilinx.com/cn/zynq

客户反馈
得到众多业界领先供应商支持的熟悉的编程与开发环境是构成 Zynq-7000 系列产品整体解决方案的一大支柱。赛灵思与 ARM 互联 社区和赛灵思联盟计划成员密切合作,共同为 Zynq-7000 系列提供了广泛采用的工具链、编译器、调试器、IP 核及其它支持。

ARM
ARM 首席技术官(CTO)Mike Muller 指出:“双核 Cortex™-A9 处理器采用 ARM Artisan 物理 IP,并与 28nm FPGA 架构紧密集成,为嵌入式设计人员开启了无限可能,从而使得在单个低成本、低功耗封装中实现卓越的性能成为可能。Zynq-7000 系列支持全面可扩展系统的开发,可以帮助终端客户平衡利用固定及灵活资源。”

iVeia
iVeia 公司首席技术官(CTO) Michael Fawcett指出:“带有NEON及浮点引擎的双核Cortex A9处理系统为iVeia提供了所需要的高性能、高集成度,帮助我们降低了成本和功耗。处理系统和可编程逻辑的紧密结合使得我们可以获取更优异的硬件加速性能。”

Lauterbach
Lauterbach 开发工具部销售和市场营销总监 Norbert Weiss 指出:“Lauterbach 的 TRACE32 硬件辅助调试与跟踪工具支持 Zynq-7000 系列,使客户不仅能够保存设计/调试环境,同时还能进一步探索可扩展处理平台的功能。我们将同赛灵思在 FPGA 嵌入式系统开发解决方案方面多年通力协作的基础上展开进一步合作。”

PetaLogix
PetaLogix 创始人兼首席执行官 John Williams 博士指出:“PetaLogix 与赛灵思建立了长期合作关系,为赛灵思 MicroBlaze™ 软核处理器提供了完整的 Linux 和开发工具解决方案。通过支持 ARM Cortex-A9 处理器子系统,PetaLogix 将也能够为嵌入式设计人员同时提供软/硬微处理器资源支持,同时还采用一体化无缝设计流程,直接为设计人员提供他们期待的 Linux 平台支持。”

MathWorks
MathWorks 高级策略师 Ken Karnofsky 指出:“成千上万的工程师都在采用基于模型的设计以及Simulink®和MathWorks代码生成技术来实现处理器和 FPGA 算法。MathWorks 始终致力于加强同赛灵思的合作,为 Zynq-7000 系列推出基于模型的设计流程,支持 ARM Cortex-A9 处理器和可编程逻辑的自动代码生成。”

Mentor Graphics
Mentor Graphics 公司 Mark Mitchell 指出:“Mentor通过与赛灵思合作为Zynq-7000系列的ARM Cortex-A9内核推出Sourcery G++,将我们的解决方案推向了了嵌入式客户群。我们基于 Eclipse 的集成开发环境包括 CodeSourcery 的专业级 GNU 工具链,将为开发人员提供构建 Zynq-7000 应用的便捷途径。”

Micrium
Micrium 总裁兼首席执行官 Jean Labrosse 指出:“Micrium 期待扩展对赛灵思 MicroBlaze 软核处理器的支持,并已经开始提供对Zynq-7000系列中ARM Cortex A9 处理子系统的支持。Micrium 为赛灵思广泛系列的嵌入式处理解决方案提供了全面支持,并能满足嵌入式应用中的性能、集成度和可靠性要求,对此我们深感自豪。”

MontaVista
MontaVista 产品管理总监 Patrick J. MacCartee 指出:“MontaVista 针对赛灵思嵌入式解决方案的 MVL 6 开发平台现在将扩展支持 Zynq-7000 系列。我们的可扩展处理平台支持为我们的 Meld 开发社区开启了无限可能,将通过处理平台带来全新的性能水平和高集成度。”

Wind River
风河系统全球联盟总监Imran Yusuf指出:“通过将高性能的Cortex A9 MPCore处理器与灵活的FPGA集成,赛灵思为嵌入式应用开创了高度灵活的先河。结合风河系统广泛的以及具有市场领先地位的多核软件产品,风河与赛灵思将提供高度灵活的以及可配置的基于ARM的硬件/软件平台,来帮助我们的客户不断创新,在嵌入式领域开发多元化的应用。”