Unterstützte Flash-Geräte für Intel® Stratix® 10

Überblick

Intel Stratix 10-Geräte unterstützen die folgenden Flash-Geräte für die Konfiguration über 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 Blitz
• Direkter Zugriff auf den SDM-Flash mit reduzierter Leistung

Bei der Auswahl eines Flash-Geräts für die Verwendung mit dem Intel Stratix 10 ist es wichtig, Folgendes zu beachten:

• Für an SDM angeschlossene Geräte:
• Funktioniert das Gerät als Konfigurationsquelle?
• Wenn das Gerät auch von HPS verwendet werden soll, wird es dann von der HPS-Software unterstützt?
• Für An HPS angeschlossene Geräte:
• Wird das Gerät von der HPS-Software unterstützt?

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

• Von Intel getestet und unterstützt - Diese Flash-Geräte erfüllen die oben aufgeführten Kriterien. Diese Geräte erhalten Regressionstests mit Intel® FPGA-Tools und ihre Verwendung wird vom technischen Support für Intel FPGA vollständig unterstützt.
• Bekanntermaßen funktionierend - Diese Flash-Geräte werden in den Intel FPGA-Tools nicht explizit unterstützt, es ist jedoch bekannt, dass sie funktionieren.
• Inkompatibel - Diese Flash-Geräte funktionieren nicht.

Flash-Speichertypen

In diesem Abschnitt werden die verschiedenen Flash-Typen vorgestellt, die von Intel Stratix 10-Geräten unterstützt werden.

QSPI-Blitz

Die QSPI-Flash-Geräte haben folgende Vorteile:

• Zuverlässigkeit: Sie unterstützen in der Regel mindestens 100.000 Löschzyklen pro Sektor und mindestens 20 Jahre Datenaufbewahrung. Infolgedessen ist ihre Verwaltung einfacher, ohne dass eine Fehlerkorrektur und ein schlechtes Blockmanagement erforderlich sind.
• Niedrige Pinanzahl: Ein Quad-SPI-Flash-Gerät benötigt normalerweise sechs Pins, kann jedoch mit nur vier Pins verwendet werden.
• Hohe Bandbreite

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

Bis zu vier Quad-SPI-Flash-Chip-Selects können mit Intel Stratix 10-Geräten verwendet werden. Der FPGA konfiguriert nur über einen Quad-SPI-Flash, der mit dem Chip verbunden ist, und wählt Null, während die anderen für Massenspeicherzwecke verwendet werden können.

Der Standard für QSPI-Flash-Geräte weist eine große Variabilität auf, und der QSPI-Flash-Controller weist einige Einschränkungen auf. Daher muss jede Familie von Flash-Geräten einzeln getestet und validiert werden, um die Kompatibilität mit Intel Stratix 10 zu bestätigen.

SD/SDHC/SDXC/MMC/eMMC Blitz

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

• Große Speicherkapazitäten
• Interne Fehlerkorrektur, Bad Block Management und Wear Levelling
• Billig

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 eine Steckdose, was sie mechanisch anfälliger macht.

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

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

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 kompatibel

Da die oben genannten Standards eine einfache und einheitliche Benutzeroberfläche bieten, funktioniert jedes kompatible Gerät, und es ist nicht erforderlich, einzelne Teilenummern aufzulisten, um die Kompatibilität mit Intel Stratix 10 zu bestätigen.

NAND-Flash

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

Zu den Nachteilen von NAND-Flash-Geräten gehören:

• Eine hohe Pinanzahlanforderung (mindestens 15 Pins sind erforderlich)
• Schwieriger zu verwalten, 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, die mit Intel Stratix 10 SoC verwendet werden sollen, müssen mindestens die folgenden Anforderungen erfüllen:

• ONFI 1.0-Kompatibilität
• x8 und x16 unterstützt
• Single-Level-Zelle (SLC) oder Multi-Level-Zelle (MLC)
• Ein ce#- und rb#-Pin-Paar ist 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 Sektorgröße des Fehlerkorrekturcodes (ECC) kann auf 512 Byte (für 4, 8 oder 16 Bit Korrektur) oder 1.024 Byte (für 24 BitKorrektur) programmiert werden.

Da der ONFI-Standard eine gewisse Variabilität bietet und der NAND-Flash-Controller einige Einschränkungen aufweist, muss jede Familie von Flash-Geräten einzeln getestet und validiert werden, um die Kompatibilität mit Intel Stratix 10 zu bestätigen.

Unterstützte Flash-Geräte für die SDM-Konfiguration

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

QSPI-Blitz

Die aktuelle Liste der QSPI-Geräte, die für die FPGA-Konfiguration getestet und unterstützt wurden, finden Sie unten.

Es gibt viele Unterschiede zwischen QSPI-Geräten. Wenn ein Gerät nicht in der Tabelle aufgeführt ist, wird es daher nicht unterstützt und funktioniert höchstwahrscheinlich nicht.

Unterstützte HPS Mass Storage Flash-Geräte

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

SD/SDHC/SDXC/MMC/eMMC Blitz

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

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

NAND-Flash

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