Unterstützte Flash-Geräte für Intel® Arria® 10 SoC-Gerät

Übersicht

Intel Arria 10 SoCs unterstützen die folgenden Flash-Geräte sowohl als Boot-Quelle als auch als Massendatenspeicher:

• Quad Serial Peripheral Interface (QSPI) Flash
• NAND-Flash
• Secure Digital (SD), Secure Digital High Capacity (SDHC), Secure Digital eXtended Capacity (SDXC), MultiMediaCard (MMC) oder Extended MMC (eMMC) Flash

Bei der Auswahl eines Flash-Geräts für die Integration in SoCs ist Folgendes zu beachten:

• Funktioniert das Gerät mit dem BootROM des Intel® FPGA Geräts?
• Das Hard Processor System (HPS) kann nur von Flash-Geräten booten, die im BootROM unterstützt werden.
• Ist die Funktion des Geräts verifiziert und wird es von Software wie U-Boot und Linux* unterstützt?
• Für unterstützte Geräte stellt Intel die U-Boot- und Linux-Software zur Verfügung. Bei anderen Geräten muss diese Software vom Benutzer entwickelt werden.
• Wird das Gerät mit dem HPS Flash Programmer unterstützt?
• Der HPS Flash Programmer ermöglicht das Schreiben in den Flash-Speicher unter Verwendung einer JTAG-Verbindung. Dies ist in erster Linie für die Programmierung des anfänglichen Preloader- oder Bootloader-Images gedacht.
• Wenn das Gerät vom HPS-Programmierer nicht unterstützt wird, können andere Flash-Programmiermethoden verwendet werden, z. B. die Verwendung des HPS zur Programmierung von Flash. So können beispielsweise die Flash-Programmierfunktionen von U-Boot genutzt werden.

Basierend auf den oben genannten Kriterien werden die folgenden Kategorien von Flash-Geräten identifiziert:

• Von Intel getestete und unterstützte Flash-Geräte – Diese Geräte erfüllen die oben aufgeführten Kriterien. Diese Geräte werden mit Intel FPGA Tools Regressionstests unterzogen und ihre Verwendung wird vom Intel FPGA technischen Support umfassend unterstützt.
• Bekannte funktionierende Flash-Geräte – Diese Geräte werden in den Intel FPGA-Tools nicht explizit unterstützt, aber es ist bekannt, dass sie mit SoCs funktionieren. Viele dieser Geräte werden mit U-Boot als alternative Programmiermethode programmiert, aber Quelländerungen an U-Boot müssen möglicherweise von Benutzern vorgenommen werden, um ein bestimmtes Gerät zu konfigurieren.
• Inkompatible Flash-Geräte - Diese Geräte funktionieren nicht auf SoCs.

In den folgenden Abschnitten wird der Support-Level für verschiedene Flash-Geräte für Intel Arria 10 SoCs vorgestellt.

QSPI-Flash-Geräte

Die Quad-SPI-Flash-Bausteine haben folgende Vorteile:

• Zuverlässigkeit: Sie unterstützen in der Regel mindestens 100.000 Löschzyklen pro Sektor und eine Datenaufbewahrung von mindestens 20 Jahren. Daher ist ihre Verwaltung einfacher, da keine Fehlerkorrektur und keine Verwaltung fehlerhafter Blöcke erforderlich ist.
• Niedrige Pinanzahl erforderlich: Ein Quad-SPI-Flash-Baustein benötigt normalerweise sechs Pins, kann aber auch mit nur vier Pins verwendet werden.
• Hohe Bandbreite

Ein Quad-SPI-Flash-Baustein hat in der Regel eine geringere Speicherkapazität als andere Flash-Bausteine. Sie werden daher meist als Boot-Source und nicht als Massenspeicher verwendet.

Bis zu vier Quad-SPI-Flash-Chip-Auswahl können mit Intel Arria 10 SoCs verwendet werden. Das Gerät bootet von einem Quad-SPI-Flash, der mit dem Chip Select Zero verbunden ist.

Die aktuelle Liste der getesteten und unterstützten Geräte wird unten angezeigt. Beachten Sie, dass die Geräteliste nur für den HPS QSPI-Controller und nicht für FPGA Konfiguration gilt.

NAND-Flash-Geräte

Der Hauptvorteil der NAND-Flash-Geräte ist die große Speicherkapazität.

Zu den Nachteilen von NAND-Flash-Geräten gehören:

• Eine hohe Pinanzahl erforderlich (mindestens 15 Pins sind erforderlich)
• Schwieriger zu handhaben, da die Zuverlässigkeit einzelner Bits im Vergleich zu Quad SPI Flash geringer ist, sind Fehlerkorrektur und Bad-Block-Management erforderlich
• Geringere maximale Bandbreite im Vergleich zu Quad-SPI-Flash-Geräten

Die NAND-Flash-Geräte werden typischerweise als Massendatenspeicher verwendet, können aber auch als Boot-Quelle verwendet werden.

Die NAND-Flash-Geräte, die mit Intel Arria 10 SoC verwendet werden sollen, müssen mindestens die folgenden Anforderungen erfüllen:

• ONFI 1.0-Kompatibilität
• x8-Schnittstelle für Boot-Geräte, x16-unterstützt für allgemeine Datenspeicherung
• Single-Level Cell (SLC) oder Multi-Level Cell (MLC)
• Für die Boot-Quelle ist nur ein ce#- und rb#-Pin-Paar verfügbar. Für den Massenspeicher stehen bis zu drei zusätzliche Paare zur Verfügung.
• Seitengröße: 512 Bytes, 2 KB, 4 KB oder 8 KB
• Seiten pro Block: 32, 64, 128, 256, 384 oder 512
• Die Sektorgröße des Fehlerkorrekturcodes (ECC) kann auf 512 Byte (für 4, 8 oder 16 Bit-Korrektur) oder 1.024 Byte (für 24-Bit-Korrektur) programmiert werden

Die aktuelle Liste der getesteten und unterstützten Geräte ist unten aufgeführt:

SD/SDHC/SDXC/MMC/eMMC-Flash-Geräte

Die SD/SDHC/SDXC/MMC-Karten haben folgende Vorteile:

• Große Speicherkapazitäten
• Interne Fehlerkorrektur, Bad-Block-Management und Wear-Leveling
• Kostengünstige

Einige der Nachteile von SD / SDHC / SDXC / MMC sind:

• In der Regel weniger zuverlässig als Quad SPI (obwohl Industrieversionen mit höherer Zuverlässigkeit verfügbar sind)
• Sie benötigen eine Steckdose, die sie mechanisch anfälliger macht

Die eMMC-Flash-Geräte haben die folgenden Vorteile gegenüber SD/SDHC/SDXC/MMC-Flash-Geräten:

• Verbesserte Zuverlässigkeit
• Kleineres, nicht entfernbares (verlötetes) Gehäuse

Die SD/SDHC/SDXC/MMC/eMMC-Flash-Geräte entsprechen einem strengen Standard, der eine relativ einfache und einheitliche Benutzeroberfläche bietet. Daher ist es nicht erforderlich, mit jedem unterstützten Gerät eine vollständige Validierung durchzuführen. Jedes Gerät, das den unterstützten Standards entspricht, funktioniert.

Intel Arria 10 SoCs sind mit den folgenden Geräten kompatibel:

• SD/SDHC/SDXC (einschließlich eSD) – kompatibel mit Version 3.0
• MMC – kompatibel mit Version 4.41
• eMMC – kompatibel mit Version 4.5

Weiterführende Links

• Gerätekonfiguration – Support-Center
• Konfigurations-Support-Center
• Konfigurationsmerkmale
• Konfiguration über Protokoll
• Intel® FPGA Support-Ressourcen