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CPU+FPGA渐成嵌入式标配，Altera公布更为广泛的嵌入式计划
(2010-10-13 12:41:47)
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cpufpga嵌入式alteraxilinx英特尔armit |
http://www.eetrend.com/files-eetrend/interview/201010/100027694-15659-jennifer-1.jpg作者：张国斌
“调查显示，目前40%的嵌入式设计都同时采用了CPU和FPGA，这显示CPU+FPGA的设计形式日趋流行。”在近日Altera新闻发布会上，Altera亚太区高级市场经理罗嘉鸾女士在公布Altera新的嵌入式计划前，分析了目前的电子设计背景，“CPU采用多核和提高时钟频率都遇到了挑战，所以采用和FPGA搭配的方式既保证了高性能也提供了灵活性。”在此次新闻发布会上，Altera宣布在其28nmFPGA上将嵌入ARM
Cortex－A9、MIPS32等内核。
CPU+FPGA渐成嵌入式标配
继赛灵思公司年中宣布在其28nm FPGA上嵌入ARM
Cortex－A9后，Altera公司的这个宣布意味着CPU+FPGA的搭配将成为嵌入式领域的标配，这必然推动嵌入式设计跨入新的设计时代。
“这样做的好处很多，首先通过这样的集成确保了设计复用，在ARM或者MIPS系统下的设计代码都可以复用到FPGA上。”她解释道，“其次这样可以省却用户授权处理器内核的麻烦，还有这样做可以让节约系统成本，可以省下CPU方面的存储资源，最后这样做的好处还可以提高设计效率加速产品面市。”
她透露已经有100多个客户率先使用了这样的FPGA，并对这样的嵌入式新器件表示了欢迎。“目前，英特尔在其E600 ATOM多核芯片中也嵌入了我们的FPGA，英特尔已经公布了这个产品。”她补充道。“我们要培育‘黑天鹅’（注：黑天鹅指人类历史上有重大意义的事件，比如互联网的发明、手机的发明等等，会对人类既进步产生重要影响），现在嵌入式处理体系需要这样的‘黑天鹅’。”
嵌入式处理体系需要这样的‘黑天鹅’
IBM的一个关于Z10系统的白皮书也承认：“…在系统开发后期，提供FPGA辅助芯片非常有利于增加新固件，增强卸载功能。我们希望这一基于硬件的新解决方案能够成为未来设计的基础。”看来FPGA与嵌入式处理器的结合顺应了技术发展的趋势。
IBM的一个关于Z10系统的白皮书
此次Altera公布的嵌入式计划是先期嵌入的ARM Cortex－A9为硬核，可以嵌入单核也可以嵌入多核，MIPS公司的MP32则为软核形式，MIPS32嵌入式处理器产品等。加上Altera自有的Nios® II和以前对Cortex-M1内核的支持，目前仅Altera的FPGA就可以支持四类嵌入式处理器内核嵌入FPGA中。“未来如何客户有需要，我们可以嵌入软核形式的ARM Cortex－A9内核。”她表示。
不过与赛灵思公司曾经公布消息稍有不同，这次Altera公司并没有披露在嵌入ARM内核时，新器件是先启动FPGA还是先启动ARM内核（赛灵思的器件是先启动ARM内核），罗嘉鸾表示Altera会根据用户需求来设置启动模式，这样会保持一定的灵活性。
新工具支持新器件
随着嵌入式器件日益复杂，工具的支持成为关键，对于嵌入了多种处理器内核的FPGA器件，必须有高效的工具支持才可以确保设计效率的提升。“本季度末，Altera将提供Qsys系统集成工具，它是Quartus II开发软件的一部分。采用业界首创的FPGA优化芯片网络技术能够提供存储器映射和数据通路互联，使Altera SOPC Builder工具的性能几乎提高至两倍。”，罗嘉鸾表示，“Qsys将采用使用方便的SOPC Builder界面，支持与现有嵌入式系统移植的后向兼容。而且，这一高级互联技术将支持分层设计、渐进式编译以及部分重新配置方法。Altera将在本季度末发布Qsys和嵌入式计划更详细的信息。”
Qsys系统集成工具
这个工具还支持嵌入了Altera FPGA的英特尔ATOM处理器的开发，这样的意义很重大，可以解决X86开发资源向嵌入式移植的问题。
不过，要解决设计的模块复用问题，就要有统一的IP核接口，在这方面，包括Altera在内的很多公司都有自己的一套互连接口的标准，像Altera的Avalon、Atlantic、IBM的CoreConnect、ARM的AMBA等等，为了支持新的嵌入式处理器子系统的开发，Altera会支持业内标准的IP核接口，例如ARM的AMBA。我们知道，赛灵思也曾经宣布支持ARM的AMBA总线标准，这样意味着ARM生态系统的IP可以应用于两大FPGA供应商的器件上，对于整个嵌入式产业的发展是有积极意义的。
罗嘉鸾透露支持ARM/MIPS等嵌入式处理器的28nm FPGA器件将在2011年1Q面市，届时，支持ARM内核的赛灵思28nm器件也将面市，嵌入式设计将迎来新的发展，让我们拭目以待更精彩的嵌入式时代来临！
嵌入式的需求和应对策略
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