SoC FPGA:集成ARM处理器系统和FPGA的28-nm单芯片解决方案

用户可定制SoC FPGA减小了嵌入式系统的电路板面积、功耗和成本，同时提升了系统性能。

Altera公司发布其基于ARM的SoC FPGA系列产品，在单芯片中集成了28-nm Cyclone® V和Arria® V FPGA架构、双核ARM® Cortex™-A9 MPCore™处理器、纠错码(ECC)保护存储器控制器、外设和宽带互联等。这些SoC FPGA继承了ARM丰富的软件开发工具、调试器、操作系统、中间件和应用程序等辅助系统功能。用户可以利用Altera的SoC FPGA开发流程，迅速建立可定制基于ARM的系统，减小了各种行业中嵌入式系统的电路板面积、功耗和成本，同时提升了性能，这些行业包括，汽车、工业、视频监控、无线基础设施、计算机和存储等。

ARM处理器部门副总裁Jim Nicholas评论说：“基于28nm工艺技术的SoC FPGA在性能和功能方面代表了嵌入式系统新的发展方向。这些器件能够极大的帮助嵌入式系统设计人员缩短产品面市时间，降低成本，提高能效，同时还可以充分发挥ARM软件辅助系统的支持作用。”

Altera的Cyclone V和Arria V SoC FPGA的处理器系统采用了双核800 MHz ARM Cortex-A9 MPCore处理器，同时具有NEON媒体处理引擎、单精度/双精度浮点单元、L1和L2高速缓存、ECC保护存储器控制器、ECC保护高速暂存存储器，以及多种常用外设。处理器系统的峰值性能达到4,000 DMIPS，而功耗不到1.8瓦。处理器系统和FPGA架构独立供电，能够以任意顺序配置和启动。工作起来后，可以根据需要关断FPGA部分，以降低系统功耗。

通过大吞吐量数据通路实现ARM Cortex-A9 MPCore处理器系统和FPGA的互联，峰值带宽超过125-Gbps，数据的连续性也很好。这种性能水平是两芯片解决方案无法实现的。集成单芯片SoC FPGA支持电路板设计人员在处理器和FPGA之间不采用外部IO通路，大幅度降低了系统功耗。

Altera的SoC FPGA系列
Altera的SoC FPGA系列利用了其28-nm系列产品，在多个方面进行创新，通过定制满足了用户的功耗、性能和成本要求，这些创新包括工艺技术、收发器技术、IO资源和硬核IP。Cyclone V和Arria V SoC FPGA的推出将这一系列产品进一步拓展至嵌入式处理市场。

Cyclone V和Arria V SoC FPGA基于低功耗28-nm工艺(28LP)。这些系列具有分别工作在5-Gbps和10-Gbps的嵌入式收发器。FPGA架构包括精度可调DSP模块，以及三个ECC保护存储器控制器。Altera的Cyclone V SoC FPGA具有110K逻辑单元(LE)，系统功耗和成本是业界最低的，器件性能水平非常适合大批量应用，包括下一代芯片工业驱动器、高级辅助驾驶以及视频监控等。对于中端应用，Arria V SoC FPGA在成本和性能上达到均衡，总功耗也是最低的。器件具有460K LE，适合满足对性能要求较高的应用，包括，远程射频前端、LTE基站和多功能打印机等。

SoC FPGA开发环境
Altera的SoC FPGA同时支持硬件和软件团队使用支持Cortex-A9 MPCore处理器和FPGA的通用工具和开发流程，提高了团队的效能。设计人员可以使用Altera的Quartus® II软件开发定制外设和硬件加速器，使用Altera的Qsys系统集成工具将其与处理器系统相集成。Qsys自动生成互联逻辑，连接知识产权(IP)功能和子系统，加速了硬件设计过程。Qsys自动产生FPGA优化芯片网络(NoC)互联，提高了性能，增强了设计重用功能，更迅速的进行验证。Qsys支持业界标准接口，包括，Avalon®存储器映射、Avalon流以及ARM的AMBA® AXITM，支持用户在一个设计中利用或者重新使用IP内核以及多种接口。SoC FPGA基于标准ARM Cortex-A9 MPCore处理器，因此，它们与现有的ARM软件辅助系统兼容。可以在Altera的SoC FPGA虚拟目标上立即开始基于SoC FPGA的系统软件开发。(请参考，Altera今天的发布声明：“Altera发布FPGA业界第一款SoC FPGA软件开发虚拟目标”。)

Altera公司产品和企业市场副总裁Vince Hu评论说：“集成了高性能处理系统、低功耗28-nm FPGA架构、硬件软件开发流程以及虚拟目标开发平台，Altera在SoC技术上设立了新标准。作为Altera嵌入式计划的一部分，SoC FPGA帮助嵌入式开发人员大幅度提高了系统性能，降低了功耗和成本以及电路板面积。”

价格和供货信息
嵌入式软件开发人员现在可以购买SoC FPGA虚拟目标，利用它开始面向Altera的SoC FPGA编写器件专用应用软件。将于2012年下半年提供SoC FPGA硅片，随后是参考设计和开发电路板。Altera的SoC FPGA批量价格起价不到15美元。