Unterstützte Flash-Geräte für Intel® Stratix® 10

Übersicht

Intel Stratix 10 Geräte unterstützen die folgenden Flash-Geräte zur Konfiguration über den Secure Device Manager (SDM):

• Quad Serial Peripheral Interface (QSPI)-Flash

Darüber hinaus unterstützen die Intel Stratix 10 SoC-Geräte die folgenden Flash-Geräte auf dem HPS (Hard Processor System) für Massenspeicher:

• NAND-Flash
• SD, SDHC, SDXC, MMC, eMMC-Flash
• Direkter Zugriff auf den SDM-Flash mit reduzierter Leistung

Bei der Wahl eines Flash-Geräts, das mit dem Intel Stratix 10 verwendet werden soll, ist es wichtig, Folgendes zu berücksichtigen:

• Für Geräte, die mit dem SDM verbunden sind:
• Funktioniert das Gerät als Konfigurationsquelle?
• Wenn das Gerät auch von HPS verwendet werden soll, wird es dann von der HPS-Software unterstützt?
• Für Geräte, die mit HPS verbunden sind:
• Wird das Gerät von der HPS-Software unterstützt?

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

• Getestet und unterstützt von Intel – Diese Flash-Geräte erfüllen die oben aufgeführten Kriterien. Diese Geräte erhalten Regressionstests mit Intel® FPGA Tools, und ihre Verwendung wird vollständig vom Intel FPGA technischen Support unterstützt.
• Bekannt für Work – Diese Flash-Geräte werden in den Intel FPGA Tools nicht explizit unterstützt, funktionieren aber bekanntlich.
• Nicht kompatibel – Diese Flash-Geräte funktionieren nicht.

Flash-Speichertypen

Dieser Abschnitt stellt die verschiedenen Flash-Typen vor, die von Intel Stratix 10 Geräten unterstützt werden.

QSPI-Flash

Die QSPI-Flash-Geräte haben die folgenden Vorteile:

• Zuverlässigkeit: Sie unterstützen in der Regel mindestens 100.000 Löschungszyklen pro Sektor und mindestens 20 Jahre Datenspeicherung. Infolgedessen ist ihre Verwaltung einfacher, ohne dass Fehlerkorrektur und fehlerhafte Blockverwaltung erforderlich sind.
• Voraussetzung für geringe Stiftanzahl: Ein Quad SPI Flash-Gerät benötigt in der Regel sechs Pins, kann aber mit nur vier Pins verwendet werden.
• Hohe Bandbreite

Ein Quad SPI Flash-Gerät verfügt in der Regel über eine kleinere Speicherkapazität als andere Flash-Geräte. Sie werden daher meistens als Boot-Quelle und nicht für Massenspeicher verwendet.

Bis zu vier Quad SPI Flash Chip-Selects können mit Intel Stratix 10 Geräten verwendet werden. Die FPGA wird nur von einem Quad SPI-Flash konfiguriert, der mit dem Chip Select Zero verbunden ist, während die anderen für Massenspeicherzwecke verwendet werden können.

Der Standard für QSPI-Flashgeräte weist viele Schwankungen auf, und der QSPI Flash-Controller hat einige Einschränkungen. Daher muss jede Flash-Gerätereihe einzeln getestet und validiert werden, um die Kompatibilität mit Intel Stratix 10 zu bestätigen.

SD/SDHC/SDXC/MMC/eMMC Flash

Die SD/SDHC/SDXC/MMC-Karten haben die folgenden Vorteile:

• Große Massenspeicherkapazitäten
• Interne Fehlerkorrektur, fehlerhafte Blockverwaltung und Wear-Levelling
• Kostengünstige

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

• In der Regel weniger zuverlässig als Quad SPI (obwohl industrielle Versionen mit höherer Zuverlässigkeit verfügbar sind)
• Sie benötigen einen Sockel, der sie mechanisch anfälliger macht.

Die eMMC-Flashgeräte haben die folgenden zusätzlichen Vorteile gegenüber SD/SDHC/SDXC/MMC-Flashgeräten:

• Verbesserte Zuverlässigkeit
• Kleineres, nicht abnehmbares (gelötetes) Paket

Intel Stratix 10 Geräte sind mit den folgenden Flash-Geräten kompatibel:

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

Da die oben genannten Standards eine einfache und einheitliche Schnittstelle freisetzen, funktioniert jedes kompatible Gerät, und es müssen keine einzelnen Teilenummern aufgeführt werden, um die Kompatibilität mit Intel Stratix 10 zu bestätigen.

NAND-Flash

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

Die Nachteile von NAND-Flash-Geräten umfassen:

• Hohe Anforderungen an die Anzahl der Stifte (mindestens 15 Stifte sind erforderlich)
• Schwieriger zu verwalten, da die Zuverlässigkeit einzelner Bit im Vergleich zu Quad SPI Flash geringer ist, sind Fehlerkorrektur und fehlerhafte Blockverwaltung erforderlich
• Geringere maximale Bandbreite im Vergleich zu Quad SPI Flash-Geräten

Die MIT Intel Stratix 10 SoC zu verwendenden NAND-Flash-Geräte müssen mindestens die folgenden Anforderungen erfüllen:

• ONFI-1.0-Kompatibilität
• x8 und x16 unterstützt
• Single-Level Cell (SLC) oder Multi-Level Cell (MLC)
• Ein Ce#- und RB#-Pin-Paar über dedizierte HPS-Pins verfügbar. Vier Paare über FPGA Pins verfügbar.
• Seitengröße: 512 Byte, 2 KB, 4 KB oder 8 KB
• Seiten pro Block: 32, 64, 128, 256, 384 oder 512
• Die Größe des ECC-Sektors (Error Correction Code) kann auf 512 Byte (für 4, 8 oder 16 Bit Korrektur) oder 1.024 Byte (für 24-Bit-Korrektur) programmiert werden.

Da der ONFI-Standard einige Schwankungen bietet und der NAND-Flash-Controller einige Einschränkungen auf sich hat, muss jede Flash-Gerätereihe einzeln getestet und validiert werden, um die Kompatibilität mit Intel Stratix 10 zu bestätigen.

Unterstützte SDM-Konfigurations-Flashgeräte

Dieser Abschnitt enthält die Liste der Flash-Geräte, die für FPGA Konfiguration unterstützt werden.

QSPI-Flash

Eine Liste der QSPI-getesteten und unterstützten Flash-Geräte finden Sie unter Gerätekonfiguration – Support-Center.

Unterstützte HPS-Massenspeicher-Flashgeräte

Dieser Abschnitt enthält die Liste der Flash-Geräte, die für Massenspeicher auf HPS unterstützt werden.

SD/SDHC/SDXC/MMC/eMMC Flash

Die SD/SDHC/SDXC/MMC/eMMC-Flashgeräte entsprechen einem strengen Standard, der eine relativ einfache und einheitliche Schnittstelle freilegt. Aus diesem Grund müssen keine vollständigen Validierungen mit jedem unterstützten Gerät durchgeführt werden. Jedes Gerät, das die unterstützten Standards erfüllt, funktioniert.

Die aktuelle Liste der eMMC-Geräte, die auf HPS getestet und unterstützt werden, finden Sie unten:

NAND-Flash

Die aktuelle Liste der NAND-Geräte, die auf HPS getestet und unterstützt werden, finden Sie unten: