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發(fā)布成功
小店提供基于Xilinx ZYNQ UltraScale+ MpSoC處理平臺(tái)的一站式全套解決方案。
一、ZYNQ UltraScale+系列MpSoC簡(jiǎn)介
Zynq UltraScale+ MPSoC系列器件共有四個(gè)大的系列，分別是CG系列、EG系列和EV系列，其中EG系列和EV系列提供汽車級(jí)和軍品級(jí)器件。
相較與上一代ZYNQ-7000產(chǎn)品，器件性能優(yōu)越性主要體現(xiàn)在：
a）PS性能顯著提升：64bit四核1.3GHz Cortex-A53 APU（CG系列是雙核）；可運(yùn)行在獨(dú)立、鎖步模式的雙核533MHz Cortex-R5 RPU；
b）靜態(tài)存儲(chǔ)：采用高達(dá)36Mb的高密度片上UltraRAM靜態(tài)存儲(chǔ)器，在通信等應(yīng)用中可完美取代片外SRAM；
c）高速互聯(lián)：增強(qiáng)PS MIO性能，集成PCIe2.1 x4、SATA3.0、DP1.2、USB3.0等高速接口；PL高速收發(fā)器單通道速率達(dá)到32.75Gbps，集成了PCI Express Gen 3 x16、150G Interlaken、100G Ethernet MAC/PCS等高速互聯(lián)資源；
d）電源管理：采用先進(jìn)的multi-domain，multi-island電源管理系統(tǒng)，支持LPS子系統(tǒng)（符合ASIL-C和SIL3等標(biāo)準(zhǔn)）和FPS子系統(tǒng)（符合ASIL-B和SIL2等標(biāo)準(zhǔn)）兩類功耗模式工作；
e）高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：RF系列集成增強(qiáng)的12bit/4.096GSPS RF數(shù)據(jù)直采ADC和14bit/6.554GSPS RF DAC；
f）視頻處理性能：EV系列集成H.265/264視頻Codec，可提供10位像素深度下4K/P60的編解碼性能；
g）增強(qiáng)的安全性能：支持4096bit RSA簽名（帶384bit SHA-3）和256bit AES認(rèn)證。
除此之外，器件的邏輯量、時(shí)鐘性能、DSP資源、DDR控制器帶寬、PS-PL交互帶寬等都得到了大幅度的提升，EV/EG系列還包括入門級(jí)Mali-400 GPU。當(dāng)然，價(jià)格上也有了質(zhì)的提升，便宜的也得數(shù)百美金，貴的嘛，高達(dá)數(shù)十萬(wàn)美金[見(jiàn)過(guò)國(guó)內(nèi)用的最便宜的RF系列的，單片價(jià)格一萬(wàn)美刀]。下1是Zynq UltraScale+ MPSoC系列器件的共有結(jié)構(gòu)框圖。
（1）CG系列器件
CG系列器件APU為雙核A53，沒(méi)有Video Codec、GPU、只有16.3Gbps高速GTH收發(fā)器資源。
CG系列器件邏輯資源覆蓋103K~600K范圍，并且有不帶高速收發(fā)器和Ultra RAM資源的Very Low Cost版本，封裝也有19×19mm A484和21×21mm A625的小尺寸封裝，是最有望能在一般應(yīng)用中能用得上、用得起的系列。
CG系列器件主要針對(duì)傳感處理系統(tǒng)、電機(jī)和控制系統(tǒng)、一般的音視頻系統(tǒng)、采集和互聯(lián)系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)等領(lǐng)域。
（2）EG系列器件
EG系列不含Video Codec，但是邏輯規(guī)模大、高速互聯(lián)資源強(qiáng)。該系列邏輯資源覆蓋103K~1143K，GTH、GTY、100G EMAC、150G Interlaken、PCIe Gen3 x16資源應(yīng)有盡有，Ultra RAM和DSP資源也特別豐富。
因此，EG系列的器件特別適合數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算、AI、機(jī)器視覺(jué)、高性能醫(yī)療儀器等對(duì)計(jì)算能力要求高、互聯(lián)通信帶寬高時(shí)延小的的應(yīng)用領(lǐng)域。
（3）EV系列器件
EV系列器件帶H.265/H.264 Codec硬核資源，只有三個(gè)型號(hào)，分別是ZU4EV（192K）、ZU5EV（256K）和ZU7EV（504K），最小的封裝是23×23mm的C784，就目前來(lái)價(jià)格看，最便宜的約$400，一些高端視覺(jué)應(yīng)用中勉強(qiáng)可以接受。
該系列器件主要針對(duì)視覺(jué)領(lǐng)域的應(yīng)用，比如態(tài)勢(shì)感知（AR/全息等）、圖像檢測(cè)識(shí)別跟蹤等、汽車輔助駕駛（ADAS）等高性能視覺(jué)應(yīng)用。
（4）RF系列器件
RF系列器件有ZU21/25/27/28/29DR 5個(gè)型號(hào)的器件，除ZU25DR外，其他型號(hào)的邏輯資源均為930K、Ultra RAM均為25Mb、DSP Slice均為4272個(gè)，其他高速互聯(lián)資源應(yīng)有盡有，可以看成是EV系列去除GPU、增加RF ADC/DAC的版本。
RF系列器件的ADC有12bit/4.096GSPS RF-ADC w/DDC和12bit/2.058GSPS RF-ADC w/DDC兩個(gè)版本、14-bit/6.554GSPS RF-DAC w/DUC。ZU21/28DR還集成了SD-FEC。最大的目的是想要去掉中頻，實(shí)現(xiàn)射頻直采和直放。
從性能配置上看，該系列器件主要針對(duì)的是通信市場(chǎng)，特別是5G市場(chǎng)。當(dāng)然，軍民用雷達(dá)、全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)等也是通通可以用的。
該系列器件提供擴(kuò)展溫度級(jí)、工業(yè)級(jí)和軍品級(jí)器件，單片價(jià)格$10000以上，屬于禁運(yùn)清單產(chǎn)品。
二、應(yīng)用方案
樓主挑選了三個(gè)案例對(duì)ZYNQ UltraScale+系列MPSoC應(yīng)用做簡(jiǎn)要說(shuō)明，這些案例綜合了Xilinx的官方資料。
案例一：汽車ADAS系統(tǒng)
一般的，一個(gè)較為完整的ADAS系統(tǒng)包括多個(gè)環(huán)視攝像頭、多個(gè)車載雷達(dá)傳感器以及很高安全等級(jí)的決策單元，如下圖2所示。
圖2 ADAS系統(tǒng)方案框圖
如圖2所示，雷達(dá)和相機(jī)sensor接入、預(yù)處理、融合和輔助駕駛算法均在PL完成。
PS的APU主要負(fù)責(zé)顯示、存儲(chǔ)、對(duì)PL系統(tǒng)的配置和掛載外設(shè)的控制、一些算法幀處理輔助等工作。RPU運(yùn)行在高安全等級(jí)的雙核鎖步模式，對(duì)結(jié)果進(jìn)行裁決和預(yù)警并將必要數(shù)據(jù)發(fā)送到汽車中控系統(tǒng)。
案例二：數(shù)據(jù)中心
一般的，大型數(shù)據(jù)中心并發(fā)性能高、延時(shí)低、數(shù)據(jù)安全且單位能耗低。Zynq UltraScale+ MPSoC提供了一種比較優(yōu)秀的選擇，在數(shù)據(jù)處理性能和功耗上都有較為明顯的優(yōu)勢(shì)。
如圖3所示，PL實(shí)現(xiàn)兩路40Gbps以太網(wǎng)接入，TCP/IP協(xié)議棧處理， 32TB NVME存儲(chǔ)接口；PS運(yùn)行存儲(chǔ)平臺(tái)管理軟件，實(shí)現(xiàn)軟件數(shù)據(jù)備份、搜索、分析和圖像識(shí)別、增強(qiáng)等。
圖3 數(shù)據(jù)中心方案框圖
案例三、軟件無(wú)線電系統(tǒng)
高性能的軟件無(wú)線電系統(tǒng)使用高性能的FPGA，這是一個(gè)老生常談的話題，ZYNQ UltraScale+ MPSoC相對(duì)于純FPGA器件而言多了性能較好的64位ARM處理器，可有做更為復(fù)雜的人機(jī)界面和管理功能。基于該器件的軟件無(wú)線電系統(tǒng)方案架構(gòu)框圖見(jiàn)下圖4。
圖4 無(wú)線通信系統(tǒng)方案框圖
三、技術(shù)服務(wù)
服務(wù)內(nèi)容：
小店可提供系統(tǒng)級(jí)的完整解決方案，包括方案設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)和調(diào)試、FPGA邏輯設(shè)計(jì)、嵌入式軟件設(shè)計(jì)和生產(chǎn)代工等一站式服務(wù)。并且，有若干個(gè)成熟的解決方案可供選擇，時(shí)效性高、質(zhì)量可靠。
行業(yè)分類 : 工業(yè)電子
開(kāi)發(fā)平臺(tái) : Linux
交付形式 : PCBA,整機(jī),軟件
性能參數(shù) : 工業(yè)級(jí)（-40°C~+60°C）；支持定制開(kāi)發(fā)
應(yīng)用場(chǎng)景 : （1）5G通信系統(tǒng)（RF射頻直采）； （2）數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算中心； （3）人工智能計(jì)算卡； （4）汽車ADAS系統(tǒng)； （5）軟件無(wú)線電系統(tǒng)； （6）雷達(dá)控制和處理系統(tǒng)； （7）高性能機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)。
