實現(xiàn)基于ARM的嵌入式系統(tǒng)的可編程芯片系統(tǒng)方法

產(chǎn)品更迅速面市

通過現(xiàn)場可編程平臺，使用現(xiàn)成的器件開發(fā)定制基于ARM的SoC FPGA，其開發(fā)時間和成本只是其他定制器件的一小部分?？煽康腇PGA 設(shè)計工具、直觀的系統(tǒng)集成工具以及成熟的ARM輔助系統(tǒng)相結(jié)合，加速了開發(fā)過程，降低了風險。即使是第一次實現(xiàn)FPGA的設(shè)計人員，目前常用的工具支持接口格式和標準，因此，他們可以比較輕松的重新使用已有軟件、IP和其他設(shè)計內(nèi)容。使用SoC FPGA 平臺，利用開發(fā)基礎(chǔ)支撐條件，開發(fā)人員能夠很快抓住嵌入式系統(tǒng)市場的機遇。

靈活性

在嵌入式系統(tǒng)市場上應(yīng)對競爭需要很高的靈活性。網(wǎng)絡(luò)和通信應(yīng)用必須適應(yīng)新的或者變化的標準。工業(yè)和醫(yī)療供應(yīng)商不一定需要大批量產(chǎn)品，但是對專業(yè)化產(chǎn)品有很大的需求。不考慮特殊應(yīng)用領(lǐng)域，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員必須能夠靈活的應(yīng)對激烈的競爭，利用最新的技術(shù)，很快抓住新的市場機遇。

SoC FPGA 非常適合滿足嵌入式市場需求?；?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/ARM">ARM的SoC FPGA 中的邏輯部分很容易應(yīng)對各種變動，適用性較強。在SoC FPGA 中，邏輯是現(xiàn)場可編程的，意味著很容易迅速修改，以突出產(chǎn)品優(yōu)勢，進行更新或者重制某一產(chǎn)品型號。在有保證的情況下，即使設(shè)備在現(xiàn)場部署后，也可以進行重新配置。

可更新和設(shè)計重用

設(shè)計重用是管理成本、縮短市場窗口、提高設(shè)計資源利用率的關(guān)鍵手段。能夠在多個器件和系列中調(diào)整并重新使用設(shè)計內(nèi)容，這種能力是無價的。當把現(xiàn)有設(shè)計或者IP模塊應(yīng)用到體積、功耗和性能需求都不同的器件上時，借助這種方法，設(shè)計人員不需要從頭開始重新進行設(shè)計。由于越來越多的設(shè)計團隊分散在世界各地，重新使用功能不但提升了效能，而且提供了共享和利用已有內(nèi)容的好方法。

SoC FPGA 體系結(jié)構(gòu)支持多個IP內(nèi)核，靈活的適應(yīng)不同的器件系列。很多應(yīng)用都有不同的價格、性能、功耗和其他限制，采用可重用和可更新內(nèi)容很容易滿足這些需求。隨著工藝技術(shù)的進步，采用這類FPGA 系列，通過在下一代產(chǎn)品中導(dǎo)入IP，能夠方便的移植到下一工藝節(jié)點。

長壽命產(chǎn)品

對于很多應(yīng)用而言，長壽命產(chǎn)品是要考慮的重要因素。產(chǎn)品生命周期，特別是醫(yī)療、工業(yè)和軍用器件，長達10 到15 年，甚至更長。但是，IC 供應(yīng)商的產(chǎn)品一般只供應(yīng)較短的時間。當這類產(chǎn)品的產(chǎn)品生命周期超過其IC 組件時，設(shè)計人員會有很大的成本代價，花費寶貴的設(shè)計資源進行設(shè)計移植，或者重制。

為避免產(chǎn)品過時或者失效問題的不利影響，建議需要較長產(chǎn)品生命周期的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員選擇經(jīng)過嚴格可靠性測試的實施方案，供應(yīng)商在預(yù)期的產(chǎn)品生命周期內(nèi)都能夠提供支持。由于其長壽命并且容易移植，工業(yè)、軍事、航空航天、汽車以及醫(yī)療應(yīng)用一直在采用FPGA.長壽命器件意味著很少在現(xiàn)場進行產(chǎn)品維護，從而降低了維護成本，支持將設(shè)計資源應(yīng)用到新產(chǎn)品上。

Altera SoC FPGA

作為2011 年啟動的“嵌入式計劃”的一部分，ALTEra 為嵌入式系統(tǒng)市場提供28-nm基于ARM的SoC FPGA.這些Altera 產(chǎn)品具有：

　　■先進的硬核ARM處理器、外設(shè)和高速互聯(lián)。

　　■片內(nèi)Altera FPGA 架構(gòu)、第二個存儲器控制器以及PCI Express（PCIe）接口。

　　■支持已有內(nèi)容和IP集成的設(shè)計工具。

　　■采用或者不采用硅片，加速軟件開發(fā)的仿真環(huán)境。

硅片

在28-nm 工藝節(jié)點，Altera 使用了定制方法，在Arria V 和Cyclone V FPGA 系列中提供ARM處理器，以滿足多種嵌入式應(yīng)用需求。在相同的TSMC 28-nm 低功耗（28LP）工藝上生產(chǎn)的兩種系列產(chǎn)品都能夠滿足嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)低功耗和低成本需求。

Altera 的Cyclone V FPGA 系列非常適合對功耗和體積要求較高的應(yīng)用，而Arria VFPGA 系列在體系結(jié)構(gòu)上為滿足高性能嵌入式應(yīng)用而量身定制。