ZYNQ —— 強化處理器的新元素！賽靈思推出行業第一個可擴展處理平臺 Zynq-7000 產品系列
2011-03-02
作者：賽靈思
全球可編程平臺領導廠商賽靈思公司（Xilinx, Inc. (NASDAQ:XLNX)）宣布推出行業第一個可擴展處理平臺 Zynq™ 系列，旨在為視頻監視、汽車駕駛員輔助以及工廠自動化等高端嵌入式應用提供所需的處理與計算性能水平。這四款新型器件得到了工具和 IP 提供商生態系統的支持，將完整的 ARM® Cortex™-A9 MPCore 處理器片上系統 (SoC) 與 28nm 低功耗可編程邏輯緊密集成在一起，可以幫助系統架構師和嵌入式軟件開發人員擴展、定制、優化系統，并實現系統級的差異化。
安捷倫生命科學部項目負責人 Ralf Schäffer 指出：“10 多年來，我們一直探討在單芯片上完美集成處理器與 FPGA 的可能性，以降低成本，縮減 PCB 空間。一段時間以來，數家公司進行了此類嘗試，但都沒有實現真正緊密的高度集成，難以滿足我們的目標。然而，隨著賽靈思 Zynq-7000 系列的推出，我們長期以來的夢想終于成為了現實。這意味著安捷倫現在能夠采用通用代碼庫以最低的成本和工程開銷推出低端、中端、高端等眾多不同型號產品。”
Zynq-7000 嵌入式處理平臺系列的每款產品均采用帶有NEON及雙精度浮點引擎的雙核 ARM Cortex-A9 MPCore 處理系統，該系統通過硬連線完成了包括L1，L2 緩存、存儲器控制器以及常用外設在內的全面集成。該處理系統不僅能在開機時啟動并運行各種獨立于可編程邏輯的操作系統 (OS)，而且還可根據需要配置可編程邏輯。利用這種方法，軟件編程模式與全功能的標準 ARM 處理 SoC 毫無二致。
應用開發人員利用可編程邏輯強大的并行處理能力，不僅可以解決多種不同信號處理應用中的大量數據處理問題，而且還能通過實施更多外設來擴展處理系統的特性。系統和可編程邏輯之間的高帶寬 AMBA®-AXI互聯能以極低的功耗支持千兆位級數據傳輸，從而解決了控制、數據、I/O 和存儲器之間的常見性能瓶頸問題。
熟悉的編程環境
Zynq-7000 系列提供了一個開放式設計環境，便于可編程邏輯中雙核 Cortex-A9 MPCore 和定制加速器的并行開發，從而加速了產品上市進程。軟件開發人員可以充分利用基于 Eclipse 的Xilinx Platform Studio 軟件開發套件 (SDK)、ARM 的 DS-5 和 ARM Real View Design Suite (RVDS)，或 ARM 互聯社區和賽靈思聯盟計劃生態系統的領先廠商（諸如 Lauterbach、Wind River、PetaLogix、MathWorks、MentorGraphics、Micrium 和 MontaVista 等）提供的編譯器、調試器和應用。
此外，利用賽靈思屢獲殊榮的 ISE® 設計套件的優勢，Zynq-7000 系列的可編程結構經定制可以最大化系統級性能，滿足特定應用的各種需求。該套件提供了包括開發工具、AMB4 AXI4 即插即用 IP 核和總線功能模型 (BFM) 等在內的完整硬件開發環境，有助于加速設計和驗證工作。賽靈思通過收購高級綜合技術領先公司AutoESL進一步提升了在工具方面的進程，提供C，C++ 以及系統C綜合優化Zynq-7000器件架構。未來的版本也將促進Zynq-7000產品系列中處理器和可編程邏輯之間關鍵算法的無縫銜接。
隨著時間的推移，ARM互聯社區和賽靈思聯盟計劃生態系統的第三方廠商將進一步擴展上述解決方案，這是賽靈思目標設計平臺的一部分，可提供包括 IP 核、參考設計、開發套件及其他資源等在內的高效統一的開發環境，從而滿足特定應用和設計領域要求。
統一的可編程邏輯架構
Zynq-7000 系列的可編程邏輯完全基于賽靈思最新 7 系列 FPGA 架構來設計，可確保 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 均基于專門針對低成本和低功耗優化的 Artix®-7 系列；較大型的 Zynq-7030 和 Zynq-7040 器件基于包括 4 至 12 個 10.3 Gbps 收發器通道，可支持高速片外連接的中端 Kintex®-7 系列。所有四款產品均采用基于 2 個 12 位 1Msps ADC（模數轉換器）模塊的新型模擬混合信號模塊。（如需了解有關 7 系列 FPGA 的更多信息，敬請訪問以下網址：http://www.xilinx.com/cn/7）
快速推廣已經啟動
美國國家儀器公司研發院士 Keith Odom 指出：“可擴展處理平臺在單芯片中為可編程邏輯結構提供了高性能處理器和高帶寬連接，成為美國國家儀器公司圖形設計環境 LabVIEW 的理想選擇。該架構具有低時延、高吞吐量等優異特性，支持工業自動化、通信系統以及機器視覺等眾多應用領域的創新。”
自 2010 年 4 月以來，加入早期試用計劃的客戶也已開始評估 Zynq-7000 可擴展處理平臺對面向需要多功能和實時響應終端市場應用系統的支持能力，而這正是傳統處理解決方案所難以實現的。訪問賽靈思在嵌入式大會的展臺Hall 12/12-515可以獲取更多關于Zynq-7000可擴展處理平臺的信息以及用戶開發設計。
賽靈思公司全球市場營銷及業務開發高級副總裁 Vin Ratford 指出：“我們的 Zynq-7000 系列為設計人員提供了一個綜合平臺，可以幫助他們推出自己定制的標準產品，包括從基于 Artix-7 FPGA系列的功能的極低成本、極低功耗解決方案到基于Kintex-7系列的更全面、以性能為導向的高端解決方案。處理系統與可編程邏輯的緊密集成不僅能有效降低系統材料清單成本、功耗與尺寸，而且還能作為‘創新引擎’，推動創新應用的發展，將傳統 FPGA 技術市場向嵌入式系統領域大幅擴展。”
定價與供貨情況
客戶可以通過加入早期試用計劃盡快著手評估 Zynq-7000 系列。早期芯片器件預計將于 2011 年下半年推出，2012 年上半年將推出工程樣片。設計人員可立即使用支持 ARM 的工具和開發套件來熟悉 Cortex-A9 MPCore 架構并開始代碼移植工作。價格視器件訂購數量和具體型號而定。根據量產的價格，Zynq-7000系列大批量定貨將以低于15美金起價。感興趣的客戶請垂詢本地賽靈思銷售代表。如需了解更多信息，敬請訪問以下網址：www.xilinx.com/cn/zynq。