Ökosystem für Intel® FPGA und Intel® SoC FPGA Geräte
System on Module (SoM)
Der SoM wächst in rasantem Tempo und ermöglicht es einem größeren Bereich von Benutzern als je, FPGA-basierte Plattformen einzusetzen.
Ein SoM ist eine schlüsselfertige Hardware Lösung zur Bewältigung der Herausforderungen, die der Entwicklung eines Produkts und der Erfüllung wettbewerbsfähiger Marktanforderungen gegenüberstehen. Je nach Anwendung gibt es viele SoM-Optionen, aus denen Sie wählen können. SoMs sind mit einer Vielzahl von Verbindungsoptionen erhältlich, die mit einem benutzerdefinierten, kostenreduzierten und anwendungsspezifischen Baseboard verwendet werden können. SoMs sind sehr gut geeignet, um die Vielseitigkeit eines FPGA (Field Programmable Gate Array) zu nutzen.
Intel FPGA SoM Partnerprodukte bieten Vorteile bei der Entwicklung Ihrer Produkte, wie kürzere Markteinführungszeit und geringere Gesamtkosten und Risiken. Sie sind bei Intel® MAX®, Intel® Cyclone®, Intel® Arria®, Intel® Stratix® und Intel® Agilex™ Geräten erhältlich.
Vorteile
Niedriges Risiko
Die Verwendung eines SoM reduziert Risiken, die mit Design, Verifizierung und Board Bring Up verbunden sind. Durch die Verwendung eines standardmäßigen bewährten SoM Produkts wird die Komplexität des Board-Designs reduziert, was bedeutet, dass weder ein komplexes PCB-Design noch eine Verifizierung erforderlich sind. Mit SoMs wird die Beschaffung von Komponenten vereinfacht, was zu vorhersehbaren Design-Zyklen und Geschäftsergebnissen führt.
Schnelle Markteinführung
Viele SoMs sind mit einem validierten BSP (Board Support Package) und Designbeispielen erhältlich, so dass Sie schnell anfangen können. Mit SoMs können Sie Anwendungssoftware auf derselben produktionsfähigen Hardware entwickeln, auf der Sie entwickeln, ohne Ihr Design von einem Entwicklungskit aus portieren zu müssen.
Vielseitiges Design
Sie können aus einem breiten Angebot von Intel FPGA Partnern ein SoM wählen, um die Anforderungen Ihrer Endkunden zu erfüllen. Diese FPGA-basierten SoMs ermöglichen es Ihnen, sich an sich ändernde Anforderungen anzupassen, indem Sie neu programmierbare Hardware mit benutzerdefinierten Trägerplatinen verwenden. Dies ermöglicht einen geringeren Entwicklungsaufwand im Vergleich zu einer völligen Hardware-Neugestaltung.
Anwendungsbereiche
SoMs sind aufgrund ihrer anpassungsfähigen Architektur und ihres benutzerfreundlichen Designs in vielen Anwendungen weit verbreitet.
Industrieller PC, Fabrikautomatisierung, Kontrollsystem und maschinelles Sehen
Überwachung, Rundfunkgeräte und Einzelhandel-Anwendungen
Netzwerk- und Kommunikationsausrüstung
Test- und Messgeräte
Radarsystem, Software-Defined Radio, Cyber-Sicherheitssystem
High Performance Computing und wissenschaftliches Forschungssystem
Partner-Spotlight
GigaSoM von Exor International
Dieses SoM kombiniert einen Intel Atom® E39xx Prozessor und Intel® Cyclone® 10 GX FPGA in einem kleinen Formfaktor (82 x 54 mm), um Anwendungen in der Smart Factory zu ermöglichen. Dieses innovative SoM treibt die Konvergenz von IT (Information Technology) und OT (Operational Technology) voran, indem es die Integration traditioneller industrieller Feldbusse und TSN (Time-Sensitive Networking) ermöglicht. Es unterstützt die Konsolidierung von Workloads, z.B. von mehreren virtualisierten PLCs. Es ist bereit für die kommerzielle Bereitstellung, die eine Betriebstemperatur von -40 bis +85 °C unterstützt.
FAQs
Häufig gestellte Fragen
Was ist ein System on Module (SoM)?
System on Module (SoMs) sind kleine, hochintegrierte Single-Board-Computer, die DRAM, Flash-Speicher, Energieverwaltung und gemeinsame Schnittstellensteuerungen und BSP-Software (Board Support Package) enthalten. SoMs helfen Ihnen, ein vollständig kundenspezifisches Embedded Design zu erstellen, ohne von Grund auf zu beginnen.
Warum sollten Sie Systems on Module verwenden?
Vorteile der Verwendung von SoMs:
- Schnellere Markteinführung durch das Off-Loading des komplexen Board-Designs
- Produktionsfähige Hardware für die sofortige Bereitstellung
- Vielseitiges Produktdesign und die Anpassung von Anwendungen von verschiedenen Partnern
- Minimierung des Management von Komponenten-Lieferanten
Warum sollten Sie ein Intel FPGA-SoM wählen?
Intel und seine FPGA SoM Partner bieten einen unübertroffenen Wert durch die Wahl des Prozessors (x86, Arm oder Nios®), ein breites Leistungs- und Dichtespektrum beim FPGA Fabric (Intel® Max® und Intel® Agilex®) und ein globales Partner-Ökosystem.
Intel® SoC FPGAs Ökosystem
Intel® SoC FPGAs sind ARM-Prozessor-basiert und nutzen die Stärke des ARM-Ökosystems. Intel, unsere Technologiepartner und die Intel® SoC-FPGA-Anwendergemeinschaft bieten einen breiten Bereich an Optionen, um Ihre SoC-FPGA-Entwicklungsanforderungen zu erfüllen.
Betriebssysteme
Intel® SoC FPGAs umfassen ein hochmodernes, leistungsstarkes Multicore-Prozessor-Subsystem von ARM. Dieser Prozessor kann für einen breiten Bereich von Funktionen verwendet werden, von sehr einfachen Bare-Metal-Anwendungen, die auf einem der verfügbaren Kerne laufen, bis hin zu Echtzeitoperationen mit hoher Bandbreite und niedriger Latenz. Für eine einfache Single-Core-Anwendung mit minimalen Echtzeiteinschränkungen, kann die Bare-Metal-Anwendung unter Verwendung der bereitgestellten Hardware Libraries (HWLIBs) erstellt werden. Um die Fähigkeiten des Geräts voll nutzen zu können, wird aber sehr empfohlen, ein Betriebssystem (OS) zu verwenden. Das gewählte Betriebssystem kann ein einfacher Echtzeit-Kernel sein, der auf einem Single-Core läuft, oder ein vollwertiges Betriebssystem wie Linux oder eines von verschiedenen Multicore-fähigen Echtzeit-Betriebssystemen.
Neben dem Open-Source-Betriebssystem Linux gibt es eine Reihe von kommerziellen Betriebssystemen, die für Intel® SoC FPGAs verfügbar sind.
Sie können das Linux-Betriebssystem und Open-Source-Produkte für Intel® SoC FPGAs auf RocketBoards.org erhalten. Diese Website bietet eine Entwicklungsumgebung und Möglichkeiten zur Zusammenarbeit für Embedded-Entwickler, die SoC FPGAs verwenden. Für Informationen über das Golden System Reference Design, das auf den Intel SoC FPGA Mainboards vorinstalliert wird, suchen Sie auf rocketboards.org nach „GSRD“.
Betriebssystem |
Firma |
|---|---|
Code Time Technologies |
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Intel |
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MontaVista |
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DDC-I |
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eCosCentric |
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eSOL |
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FreeRTOS.org |
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Green Hills Software |
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Siemens |
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QNX |
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Quadros Systems Inc. |
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Microsoft |
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Micrium |
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uC3 (Japanisch) |
eForce |
Wind River |
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Wind River |
Entwicklungstools
Für Entwicklungstools in professioneller Qualität, einschließlich JTAG-Debugger und Befehlsverfolgungsfunktonen sollten Sie folgende Optionen in Betracht ziehen:
Produkt |
Firma |
Beschreibung |
|---|---|---|
Intel |
Software-Entwicklungs- und Debug-Tools für die Intel SoC FPGA-Komponenten basierend auf ARM Development Studio. Verwendung mit Intel FPGA Download Cable II JTAG Debugger-Tool oder mit ARM DSTREAM-Tools für JTAG-Debugging und besonders schnelle Befehlsverfolgung. |
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Green Hills |
Softwareentwicklungs- und Debugging-Tools für das Green Hills INTEGRITY Echtzeit-Betriebssystem. MULTI wird durch die Green Hills Probe für das schnelle JTAG-Debugging unterstützt. |
|
PolyCore Software, Micrium |
PolyCore Software und Micrium unterstützen Cyclone® V SoCs mit einer Multicore-Lösung. Diese Entwicklungsumgebung bietet den Benutzern ein bewährtes Modell zur Nachrichtenweitergabe und ein vertrauenswürdiges Real Time Operating System (RTOS) und erleichtert die Erstellung neuer Multicore-Designs. |
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MathWorks |
Verwenden Sie Simulink und Embedded Coder von MathWorks, um C/C++-Code für Cyclone V SoCs zu generieren. Wenn sie in Kombination mit Intel® SoC FPGA Support von HDL Coder verwendet wird, kann diese Lösung in einem Hardware/Software-Workflow verwendet werden, der Simulation, Prototyping, Verifizierung und Implementierung von Intel® SoC FPGAs umfasst. |
|
Siemens |
GNU Toolchain-Support für das Dual-Core ARM Cortex-A9 MPCore Prozessor-basierte SoC Virtual Target. |
|
Lauterbach |
Lauterbach TRACE32 ist eine Reihe von modularen Mikroprozessor-Entwicklungswerkzeugen, die Debugging, Tracing und Befehlssatzsimulatoren umfassen. Sie unterstützen den Nios® II Prozessor und das SoC auf der Basis des Dual-Core Arm* Cortex*-A9 MPCore* Prozessors. |
|
Wind River |
Software Development Tools für VxWorks auf dem Dual-Core ARM Cortex-A9 MPCore-Prozessor in Cyclone® V SoCs und Arria® V SoCs. |
IP-Cores
Intel® SoC FPGAs werden von einem breiten Bereich von Drittanbietern sowie IP-Kernen (Soft Intellectual Property) unterstützt. Diese Blöcke können im FPGA-Teil des SoC-Geräts instanziiert werden. Einige Beispiele für wichtige SoC Soft IP-Cores sind:
Intellectual Property |
Firma |
Beschreibung |
|---|---|---|
Grafik-Rendering |
2D, 2,5D, 3D und HD-Grafik-Rendering mit Support für EGL 1.3, OpenGL ES 1.1, OpenVG 1.01 APIs |
Nios® II Soft-Prozessor
Der Nios® II Prozessor, der laut Gartner Research der vielseitigste Prozessor der Welt ist, ist der am häufigsten verwendete Soft-Prozessor in der FPGA-Industrie. Der Nios® II Prozessor sorgt für eine noch nie dagewesene Flexibilität bei der Verarbeitung kostensensitiver, echtzeit- und sicherheitskritischer (DO-254) sowie ASIC-optimierter Anwendungen. Der Nios® II Prozessor unterstützt alle unsere SoC- und FPGA-Reihen.
Intel® Partner Alliance
Die Intel® Partner Alliance ist ein Programm, das den Wert, die Relevanz und die Erfahrung verbessert, die wir unseren Partnern bieten. Die Vereinheitlichung früherer Intel Partnerprogramme, wie das Design Solutions Network und das FPGA Partner Program, ermöglicht es Intel und seinen Partnern, die Branche weiterhin zu Innovationen mit leistungsstarker Technologie zu bringen. Diese Investitionen tragen dazu bei, bahnbrechenden Wandel zu ermöglichen und neue Marktchancen in einer zunehmend datenorientierten Welt zu beschleunigen. Mit der Intel Partner Alliance steht Ihnen der Weg in eine Welt der Innovation offen – von moderner Technik der Spitzenklasse bis hin zu ausgefeilten Lösungen für den Vertrieb und einem starken Partnernetzwerk.
Standalone Mainboards
Standalone Boards sind manchmal als Teil eines Entwicklungskits enthalten. Ein Entwicklungskit enthält in der Regel Software und Hardware. Die Intel® SoC FPGA Development Kits enthalten das Mainboard und alle zugehörigen Kabel, Dokumentation und Software Development Tools – SoC EDS und ARM Development Studio für Intel® SoC FPGAs (ARM DS für Intel® SoC FPGAs).
Embedded Betriebssysteme
| Betriebssystem | Anbieter |
|---|---|
| eCosPro | eCosCentric |
| eCos | Zylin |
| embOS | Segger |
| Euros | Euros |
| FreeRTOS | FreeRTOS |
| Linux | RocketBoards.org (Open Source Community) |
| µC/OS-II (Evaluierung ist in der Nios® II Embedded Design Suite enthalten, aber sie wird separat lizenziert) | Micrium |
| TargetOS | Blunk Microsystems |
| ThreadX | Express Logic |
| Toppers | Toppers |
| µCLinux | Intel® FPGA Wiki (Open Source Community) |
| Zephyr | Zephyr (Linux* Foundation Projects) |
Middleware- und Grafikbibliotheken
| Firmenname | Betriebssystem unterstützt | Netzwerk-Stack | Dateisystem | Grafikbibliothek | USB Stack | Verschiedenes |
|---|---|---|---|---|---|---|
| eCosCentric | eCosPro | Integriert | Integriert | - | - | - |
| Express Logic | ThreadX | NetX | FileX | GUIX | USBX | - |
| Mentor Graphics* | Kern | Nucleus Networking | Nucleus Speicher | Nucleus UI | Nucleus USB | - |
| Micrium | µC/OS-II | Micrium TCP/IP | µC/OS-FS | µC/OS GUI | Micrium USB | µC/OS CAN |
| Micro Digital | Alle | - | - | - | - | GoFast Floating Point Library |
| uGFX | Alle | - | - | uGFX | - | - |
Tools für die Software-Entwicklung
| Firma | Produkt | Beschreibung |
|---|---|---|
| Mentor Embedded | Sourcery CodeBench | GNU Toolchain-Unterstützung für Embedded Linux auf dem Nios® II Prozessor. |
| Altium | Tasking Toolset | Optimierender C-Compiler, Assembler, Linker und Locator. |
| MIPS (früher FS2) |
System Navigator | Der System Navigator Probe für Nios® II Prozessoren wurde erstellt, um die besonderen Eigenschaften und die integrierte Peripherie der in Intel® FPGAs eingebetteten Nios® II Cores zu unterstützen. |
| RocketBoard.org (Open-Source-Community) |
Linux* Toolchain | Linux-Toolchain von RocketBoard.org (Open-Source-Gemeinschaft). |
| Intel FPGA Wiki (Open-Source-Community) |
µCLinux Toolchain | µLinux Toolchain aus Intel® FPGA Wiki (Open-Source-Community). |