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SoC FPGAs ...

SoC FPGA general Infographic  #1

‚Ķvereinen die Vorteile eines hochflexiblen programmable Logic Device (PLD) mit leistungsstarkem Arm®-Prozessorsystem, wie man sie aus der mobilen Welt kennt, in einem einzigen Chip.

PLDs/FPGAs können schneller als jeder Computer rechnen, weil sie ihre Anwendungen direkt in Hardware ausführen. Sie können fast jede digitale Logik wie Sensorschnittstellen, Mikroprozessoren und KI-Beschleuniger Einheiten laden. Die grenzenlose Flexibilität von FPGAs ermöglicht den Einsatz in Bereichen, in denen andere kostenoptimierte Technologien versagen. SoC FPGAs können die Fähigkeiten von FPGAs mit ihrem fest verbauten Prozessorsystem auf die nächste Stufe heben, weil sie die Eigenschaft haben, branchenführendes Embedded Linux auszuführen. Linux kann zum Beispiel FPGA-Daten steuern, verarbeiten, überwachen und mit der Desktop-Welt in Kontakt bleiben, indem es einen Cloud-Update-Manager hostet, der nicht nur die Software, sondern auch die gesamte im FPGA eingebettete Hardware aktualisieren kann, um neue Anforderungen im Feldbetrieb zu erfüllen. Dadurch können SoC FPGAs die Produktlebensdauer verlängern, Abfall reduzieren und benutzerfreundlichere und profitablere Service-Geschäftsmodelle ermöglichen.

SoC FPGAs gelten als die Familie der komplexesten Microchips auf dem Markt, die einen hohen Entwicklungsaufwand erfordern. Aufgrund ihrer Komplexität werden viele Projekte mit einfacheren Technologien entworfen, indem viele Funktionen entfernt werden müssen. Somit bleiben viele Anwendungsgebiete verwehrt.

rsyocto wurde gegründet, um die komplexe SoC FPGA-Entwicklung zu übernehmen und zu automatisieren, damit sich seine Partner auf ihre Kernkompetenzen konzentrieren können, indem sie ihre Anwendungen mit bahnbrechenden SoC FPGAs beschleunigt bekommen.

rsyocto product development life cycle Infographic

SoC FPGA Interface Design

Hohe Erfahrung mit den folgenden SoC FPGAs

  • Intel® Cyclone® V SE/ST/SX SoC FPGA
  • Intel® Arria® 10 SX SoC FPGA
  • Xilinx® Ultrascale™+ MPSoC
  • Intel® Agilex™ F-Series SoC FPGA

High-Speed Interface Entwicklung zwischen Sensoren und Aktoren, Speicher, die FPGA-Fabric, Echtzeit Prozessoren und Arm® (Cortex®-A) Application Prozessoren.

z.b. durch:

  • Arm® AMBA® AXI /Intel® Avalon® Memory Mapped (MM) und Streaming (ST) Bus Interfaces

  • Echtzeit Soft-Core Prozessoren

  • Interruptgesteuerte Linux Kernel Mode Treiber

  • Direct memory access(DMA)

  • Hochoptimiert shared system Memory (SDRAM)

SoC FPGA Demo Application Infographic

Embedded Reference Linux Distribution rsyocto

rsyocto Embedded Linux Distribution Block Infographic

Mit dem OpenEmbedded Yocto Project wurde speziell für Intel® SoC FPGAs und den Anforderungen moderner wissenschaftlicher und industrieller Anwendungsfälle eine optimierte Embedded Linux Distribution entworfen. Der Board Support Package (BSP) meta layer beinhaltet von uns entwickelte und mitbetreute high-level Linux Treiber für das Yocto Project und Intel® SoC FPGAs. Diese Linux-Distribution mit ihrem integrierten Build-System kann als Referenzpunkt für die Umsetzung der Anforderungen unserer Kunden verwendet werden.

Merkmale und Optionen

  • Full utilization of the Arm®-based (Arm®v7-A, Arm®v8-A,) Application Processors embedded inside Intel® SoC-FPGAs with an adapted Linux Kernel
  • Optimized Memory Footprint for various boot sources and with RAM-Disk support
  • High-End SoC FPGA Network-on-Chip Interconnect Firewall support
  • Linux Kernel Drivers for the entire Hard-IP Interfaces (e.g. CAN, Watchdog, Ethernet,...) are implemented
  • Drivers for all Arm® AMBA® AXI Bridge Interfaces between the FPGA- and Arm®-World (inc. DMA) are accessible
  • Optional integration of an Intel® Nios® II Soft-Core Processor running a real-time OS (z.B. FreeRTOS) is available
  • High-Speed shared DDR3/DDR4 Memory Interface between Linux and FPGA Soft-IP is optionally deliverable
  • FPGA Configuration can be written and monitored during boot or by Linux
  • Arm® and Intel® Software and Hardware tools are out of the box supported
  • Management Web or Desktop Interfaces are optionally obtainable
  • Embedded Software, Updates and Linux Packages, like Entwicklung Tools, can be added or removed according to customer requirements
  • The integrated Embedded native remote development environment simplifies the Embedded Linux Software development in the team

Build-System zur Generierung einer hochoptimierten SoC-FPGA-Läsung

Zur Vereinfachung des komplexen SoC-FPGA-Build-Flows wurde ein vollautomatisches Python-basiertes Build-System entwickelt und fest in die Linux-Distribution integriert. Es erweitert die Möglichkeiten des OpenEmbedded Yocto Project und lässt sich problemlos in verschiedene Produktzyklusphasen wie Entwicklung und Produktion integrieren.

rsyocto Embedded Linux Distribution Design Flow Infographic

Embedded Systems und Desktop-Integration

High-Speed Schnittstellen- und Embedded Softwareentwicklung zwischen Embedded Systems und Desktop/Cloud, um beide Welten zusammenzubringen. Wir können das gesamte Design übernehmen, um jede FPGA-Schnittstelle oder Beschleuniger-Soft-IP mit der Desktop-Umgebung zu verbinden.


z.b. durch die Entwicklung:

  • PCIe oder USB Microsoft® Windows™ Kernel Mode Treiber (KMDF) with the Windows® Driver Development Kit (WDK)
  • Windows™ Dienste Entwicklung für die Ausfü hrung Echtzeit und Latenz kritischem Code
  • Komplexe Windows® Desktop GUI Application Entwicklung (WPF C#)
SoC FPGA demo block Diagram

 FPGA Interface Entwicklung 

SuperSpeed USB 3.0 peripheral Schnittstellen →

Feldbusse (z.B. CAN) →

High-Speed Transceiver Schnittstellen (z.B. 10GbE) →

1Gb Ethernet Schnittstellen →

SoC FPGA Interface Design Board left
SoC FPGA Interface Design Board right

← SDRAM Speicher (z.B. DDR3/DDR4)

← PCIe Schnittstellen

Robin Sebastian, rsyocto founder

SoC FPGA DESIGN SERVICE
rsyocto GmbH & Co. KG

Robin Sebastian, M.Sc.

"Tu erst das Notwendige, dann das Mögliche und plötzlich schaffst du das Unmögliche."

(Francis of Assisi)

Wir verbinden verschiedene Welten, kreieren unglaubliche Dinge, genau auf Dich zugeschnitten.