ZYNQ系列
阿新 • • 發佈：2018-12-20
賽靈思公司（Xilinx）推出的行業第一個可擴充套件處理平臺Zynq系列。旨在為視訊監視、汽車駕駛員輔助以及工廠自動化等高階嵌入式應用提供所需的處理與計算效能水平。
- 中文名
- ZYNQ系列
- 開發商
- 賽靈思公司
- 用 途
- 嵌入式應用
- 程式設計環境
- XilinxPlatformStudio
-
名稱由來
編輯
Zynq這個詞很容易讓人聯想到zinc，也就是電池、日光屏、合金製品和藥品中最常見的化學元素鋅。鋅與其他金屬的合金可實現增強型功能，根據合金的不同物件表現為不同的色彩。鋅最常見的用途就是電鍍。那麼這個名稱與電鍍之間有什麼聯絡？
在2010年4月矽谷舉行的嵌入式系統大會上，賽靈思釋出了可擴充套件處理平臺的架構詳情，這款基於無處不在的ARM處理器的SoC可滿足複雜嵌入式系統的高效能、低功耗和多核處理能力要求。賽靈思可擴充套件處理平臺晶片硬體的核心本質就是將通用基礎雙ARMCortex-A9MPCore處理器系統作為“主系統”，結合低功耗28nm工藝技術，以實現高度的靈活性、強大的配置功能和高效能。由於該新型器件的可程式設計邏輯部分基於賽靈思28nm7系列FPGA，因此該系列產品的名稱中添加了“7000”，以保持與7系列FPGA的一致性，同時也方便日後本系列新產品的命名。
除了晶片外，賽靈思Zynq-7000系列還構成了最終平臺產品的基礎。賽靈思聯盟計劃生態系統和ARM互聯社群的成員提供的軟體開發與硬體設計實現工具、廣泛採用的作業系統、偵錯程式、IP及其他元素的工具就好像“電鍍”在一起一樣，從而使可擴充套件處理平臺成為了可能。
究竟是什麼
編輯 Zynq-7000為何不是FPGA？ Zynq-7000可擴充套件處理平臺是採用賽靈思新一代FPGA（Artix-7與Kintex-7FPGA）所採用的同一28nm可程式設計技術的最新產品系列。可程式設計邏輯可由使用者配置，並通過“互連”模組連線在一起，這樣可以提供使用者自定義的任意邏輯功能，從而擴充套件處理系統的效能及功能。不過，與採用嵌入式處理器的FPGA不同，Zynq-7000產品系列的處理系統不僅能在開機時啟動，而且還可根據需要配置可程式設計邏輯。採用這種方法，軟體程式設計模式與全功能的標準ARM處理SoC毫無二致。 “可擴充套件”意味著什麼？ 在軟體工程領域，可擴充套件性（有時會同前向相容性相混淆）是指實現方案考慮到未來發展需求的系統設計原理。這是一種能夠擴充套件系統的系統性舉措，也是實現擴充套件所需的工作。擴充套件可體現為增加新功能，也可體現為現有功能的修改。其核心主題就是在儘可能減少現有系統功能變動的基礎上實現變革。 在系統架構中，可擴充套件性意味著系統設計時包含了通過新功能擴充套件/改進自身的機制和元素(hook)，而且無需對系統基礎架構進行較大的修改。良好的架構反映了實現上述目的的設計原理，也為今後可能的構建工作制定了發展藍圖。請注意，這通常是指最終交付的產品中包含了尚不會（實際上可能永遠不會）用到的功能和機制，但這種功能並不是可有可無的，而是可維護性的必要元素，有助於避免產品過早被淘汰。 ZYNQ=processor Zynq-7000嵌入式處理平臺系列的每款產品均採用帶有NEON及雙精度浮點引擎的雙核ARMCortex-A9MPCore處理系統，該系統通過硬連線完成了包括L1，L2快取、儲存器控制器以及常用外設在內的全面整合。該處理系統不僅能在開機時啟動並執行各種獨立於可程式設計邏輯的作業系統(OS)，而且還可根據需要配置可程式設計邏輯。利用這種方法，軟體程式設計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程式設計邏輯強大的並行處理能力，不僅可以解決多種不同訊號處理應用中的大量資料處理問題，而且還能通過實施更多外設來擴充套件處理系統的特性。系統和可程式設計邏輯之間的高頻寬AMBA®-AXI互聯能以極低的功耗支援千兆位級資料傳輸，從而解決了控制、資料、I/O和儲存器之間的常見效能瓶頸問題。
程式設計環境
編輯 Zynq-7000系列提供了一個開放式設計環境，便於可程式設計邏輯中雙核Cortex-A9MPCore和定製加速器的並行開發，從而加速了產品上市程序。軟體開發人員可以充分利用基於Eclipse的XilinxPlatformStudio軟體開發套件(SDK)、ARM的DS-5和ARMRealViewDesignSuite(RVDS)，或ARM互聯社群和賽靈思聯盟計劃生態系統的領先廠商（諸如Lauterbach、WindRiver、PetaLogix、MathWorks、MentorGraphics、Micrium和MontaVista等）提供的編譯器、偵錯程式和應用。 此外，利用賽靈思屢獲殊榮的ISE®設計套件的優勢，Zynq-7000系列的可程式設計結構經定製可以最大化系統級效能，滿足特定應用的各種需求。該套件提供了包括開發工具、AMB4AXI4即插即用IP核和匯流排功能模型(BFM)等在內的完整硬體開發環境，有助於加速設計和驗證工作。賽靈思通過收購高階綜合技術領先公司AutoESL進一步提升了在工具方面的程序，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程式設計邏輯之間關鍵演算法的無縫銜接。 隨著時間的推移，ARM互聯社群和賽靈思聯盟計劃生態系統的第三方廠商將進一步擴充套件上述解決方案，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。可程式設計邏輯架構
編輯
Zynq-7000系列的可程式設計邏輯完全基於賽靈思最新7系列FPGA架構來設計，可確保28nm系列器件的IP核、工具和效能100%相容。最小型的Zynq-7000、Zynq-7010和Zynq-7020均基於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器件基於包括4至12個10.3Gbps收發器通道，可支援高速片外連線的中端Kintex-7系列。所有四款產品均採用基於2個12位1MspsADC（模數轉換器）模組的新型模擬混合訊號模組。
基於ZYNQ XC7Z100 FFG 900的高效能運算模組
北京太速科技 一、板卡概述
本板卡基於Xilinx公司的FPGA XC7Z100 FFG 9000 晶片， 該平臺為設計和驗證應用程式提供了一個完整的開發平臺。該平臺使設計師能夠更加簡單進行高效能的原型設計，並且通過FMC HPC擴充套件槽提供可擴充套件性和滿足客戶定製需求。
二、主要效能和優勢
- 使用 Zynq-7000 SoC 對嵌入式應用進行快速原型設計以實現優化
- 硬體、設計工具、 IP、以及預驗證參考設計
- 演示嵌入式設計，面向視訊通道
- 儲存介面
- 1GB DDR3 元件儲存
- 1GB DDR3 SODIM 儲存器
- 支援包含 Dual ARM Cortex-A9 核處理器的嵌入式處理
- 使用 10-100-1000 Mbps Ethernet (RGMII) 開發網路應用
- 使用 HDMI 輸出實現視訊顯示應用
- 擴充套件 I/O， 包含 FPGA Mezzanine Card (FMC) 介面
三、軟體支援:
· 支援從microSD 卡載入ubuntu系統
· 支援利用QSPI模式配置程式
· 支援RS232連線計算機串列埠通訊
· 支援外接HDMI連線顯示器，並支援鍵盤，滑鼠等外接裝置進行演示
· 支援Msata儲存裝置，支援高速資料儲存功能 (SATA儲存單獨定製開發)
· 平臺引入了Xilinx公司新的SDSoC™ 開發工具，提供了嵌入式C/C++ 應用開發體驗，包括了Eclipse IDE 和完整的設計環境，支援Zynq® All Programmable SoC 開發，同時集成了Vivado設計環境。
· FMC上接高速ADC，DAC子卡，Camera Link 子卡等，進行功能擴充套件以及客戶的定製需求，並可提供演示程式
四、應用領域：
· 軟體無線電處理平臺
· 圖形影象硬體加速器
· 視訊監視、汽車駕駛員輔助以及工廠自動化等嵌入式應用開發平臺