Programmierbare Logik

Prozessor liebt FPGA

Derzeit treffen zwei unabhängige Trends in der Elektronikindustrie zusammen, die den FPGA-Einsatz steigern und eine flexible, plattformbasierte, skalierbare Methode für das Design von Embedded-Systemen ermöglichen

Der erste Trend hängt mit dem wachsenden Einsatz von standardisierten, universellen Plattformen zusammen, die auf der Industriestandard- Prozessortechnologie basieren. Ein Beispiel dieses Trends hin zu prozessor-basierten Kontrollsystemen wird vom Intel-Atom-Prozessor und dem zugehörigen Chipsatz für den System-Controller-Hub belegt. Der Hub-Chip beinhaltet einen Speicherund Grafik-Controller sowie eine ganze Reihe von populären Schnittstellen. Er vereinfacht zudem die einfache Erweiterung von I/Os über ein Paar von Single-Lane-PCI-Express-Ports. In der Zwischenzeit haben die Systempartner in den ARM- und Mips- Anwenderkommunen große Anstrengungen unternommen, PCI-Express- Bridges und weitere IP (Intellectual Property) anzubieten, um damit sicherzustellen, dass ihre Plattformen die fast vollständige Allgegenwärtigkeit dieses Standards auch unterstützen.

In bestimmten Applikationen übernehmen z.B. ARM-Prozessoren wegen ihrer hohen Energieeffizienz und der daraus resultierenden längeren Batterie-Laufzeiten mehrere Schlüsselapplikationen an der Seite von „Win- Tel“-basierenden Prozessoren. ARM hat seinen 32-bit-Prozessor Cortex-M3 im Programm, der speziell dazu entwickelt wurde, eine preisgünstige Hochleistungs-Plattform für eine große Palette an Applikationen zu bilden, die Mikrocontrollersysteme, elektronische Systeme in der Automobilkarosserie, Industriesteuerungen und drahtlose Netzwerke einschließen. Der zweite Trend ist die rapide Anwendung des PCI-Express-Protokolls, das 2004 von Intel als die nächste Generation der Schnittstellenarchitektur für Personal Computer in die PCI Special Interest Group (PCI-SIG) eingebracht wurde. Diese Technik bietet nun ihre Vorteile bezüglich Leistungsfähigkeit, geringer Verlustleistung und Kosten auch für eine große Palette von Nicht-PC-Anwendungen. Diese beiden Trends begünstigen neue preisgünstige FPGAs, die eingebaute PCIExpress- kompatible Schnittstellen mit integrierten seriellen Transceivern und PCI-Express-Endpunkt-Funktionsblöcken enthalten.

1. Teil: Prozessor liebt FPGA
2. Teil: Kombination von Prozessor und FPGA erhöht Flexibilität
3. Teil: Integration ist der Schlüssel
4. Teil: Lösungen zum Erstellen von kundenspezifischer Peripherie
5. Teil: Targeted-Referenz-Designs

Weiterführende Links:

• Dual ARM Cortex-A9 MPCore Prozessorsystem mit programmierbarer Logik: Xilinx Zynq-7000 - die erste Extensible Processing Plattform