ZYNQ系列

賽靈思公司（Xilinx）推出的行業第一個可擴展處理平臺Zynq系列。旨在爲視頻監視、汽車駕駛員輔助以及工廠自動化等高端嵌入式應用提供所需的處理與計算性能水平。

 

中文名

ZYNQ系列

開發商

賽靈思公司

用    途

嵌入式應用

編程環境

XilinxPlatformStudio

名稱由來

編輯

Zynq這個詞很容易讓人聯想到zinc，也就是電池、日光屏、合金製品和藥品中最多見的化學元素鋅。鋅與其餘金屬的合金可實現加強型功能，根據合金的不一樣對象表現爲不一樣的色彩。鋅最多見的用途就是電鍍。那麼這個名稱與電鍍之間有什麼聯繫？

在2010年4月硅谷舉行的嵌入式系統大會上，賽靈思發佈了可擴展處理平臺的架構詳情，這款基於無處不在的ARM處理器的SoC可知足複雜嵌入式系統的高性能、低功耗和多核處理能力要求。賽靈思可擴展處理平臺芯片硬件的核心本質就是將通用基礎雙ARMCortex-A9MPCore處理器系統做爲「主系統」，結合低功耗28nm工藝技術，以實現高度的靈活性、強大的配置功能和高性能。因爲該新型器件的可編程邏輯部分基於賽靈思28nm7系列FPGA，所以該系列產品的名稱中添加了「7000」，以保持與7系列FPGA的一致性，同時也方便往後本系列新產品的命名。

除了芯片外，賽靈思Zynq-7000系列還構成了最終平臺產品的基礎。賽靈思聯盟計劃生態系統和ARM互聯社區的成員提供的軟件開發與硬件設計實現工具、普遍採用的操做系統、調試器、IP及其餘元素的工具就好像「電鍍」在一塊兒同樣，從而使可擴展處理平臺成爲了可能。

到底是什麼

編輯

Zynq-7000爲什麼不是FPGA？

Zynq-7000可擴展處理平臺是採用賽靈思新一代FPGA（Artix-7與Kintex-7FPGA）所採用的同一28nm可編程技術的最新產品系列。可編程邏輯可由用戶配置，並經過「互連」模塊鏈接在一塊兒，這樣能夠提供用戶自定義的任意邏輯功能，從而擴展處理系統的性能及功能。不過，與採用嵌入式處理器的FPGA不一樣，Zynq-7000產品系列的處理系統不只能在開機時啓動，並且還可根據須要配置可編程邏輯。採用這種方法，軟件編程模式與全功能的標準ARM處理SoC毫無二致。

「可擴展」意味着什麼？

在軟件工程領域，可擴展性（有時會同前向兼容性相混淆）是指實現方案考慮到將來發展需求的系統設計原理。這是一種可以擴展系統的系統性舉措，也是實現擴展所需的工做。擴展可體現爲增長新功能，也可體現爲現有功能的修改。其核心主題就是在儘量減小現有系統功能變更的基礎上實現變革。

在系統架構中，可擴展性意味着系統設計時包含了經過新功能擴展/改進自身的機制和元素(hook)，並且無需對系統基礎架構進行較大的修改。良好的架構反映了實現上述目的的設計原理，也爲從此可能的構建工做制定了發展藍圖。請注意，這一般是指最終交付的產品中包含了尚不會（實際上可能永遠不會）用到的功能和機制，但這種功能並非無關緊要的，而是可維護性的必要元素，有助於避免產品過早被淘汰。

ZYNQ=processor

Zynq-7000嵌入式處理平臺系列的每款產品均採用帶有NEON及雙精度浮點引擎的雙核ARMCortex-A9MPCore處理系統，該系統經過硬連線完成了包括L1，L2緩存、存儲器控制器以及經常使用外設在內的全面集成。該處理系統不只能在開機時啓動並運行各類獨立於可編程邏輯的操做系統(OS)，並且還可根據須要配置可編程邏輯。利用這種方法，軟件編程模式與全功能的標準ARM處理SoC毫無二致。

應用開發人員利用可編程邏輯強大的並行處理能力，不只能夠解決多種不一樣信號處理應用中的大量數據處理問題，並且還能經過實施更多外設來擴展處理系統的特性。系統和可編程邏輯之間的高帶寬AMBA®-AXI互聯能以極低的功耗支持千兆位級數據傳輸，從而解決了控制、數據、I/O和存儲器之間的常見性能瓶頸問題。

　　

編程環境

編輯

Zynq-7000系列提供了一個開放式設計環境，便於可編程邏輯中雙核Cortex-A9MPCore和定製加速器的並行開發，從而加速了產品上市進程。軟件開發人員能夠充分利用基於Eclipse的XilinxPlatformStudio軟件開發套件(SDK)、ARM的DS-5和ARMRealViewDesignSuite(RVDS)，或ARM互聯社區和賽靈思聯盟計劃生態系統的領先廠商（諸如Lauterbach、WindRiver、PetaLogix、MathWorks、MentorGraphics、Micrium和MontaVista等）提供的編譯器、調試器和應用。

此外，利用賽靈思屢獲殊榮的ISE®設計套件的優點，Zynq-7000系列的可編程結構經定製能夠最大化系統級性能，知足特定應用的各類需求。該套件提供了包括開發工具、AMB4AXI4即插即用IP核和總線功能模型(BFM)等在內的完整硬件開發環境，有助於加速設計和驗證工做。賽靈思經過收購高級綜合技術領先公司AutoESL進一步提高了在工具方面的進程，提供C，C++以及系統C綜合優化Zynq-7000器件架構。將來的版本也將促進Zynq-7000產品系列中處理器和可編程邏輯之間關鍵算法的無縫銜接。

隨着時間的推移，ARM互聯社區和賽靈思聯盟計劃生態系統的第三方廠商將進一步擴展上述解決方案，這是賽靈思目標設計平臺的一部分，可提供包括IP核、參考設計、開發套件及其餘資源等在內的高效統一的開發環境，從而知足特定應用和設計領域要求。

可編程邏輯架構

編輯

Zynq-7000系列的可編程邏輯徹底基於賽靈思最新7系列FPGA架構來設計，可確保28nm系列器件的IP核、工具和性能100%兼容。最小型的Zynq-7000、Zynq-7010和Zynq-7020均基於專門針對低成本和低功耗優化的Artix-7系列；較大型的Zynq-7030和Zynq-7040器件基於包括4至12個10.3Gbps收發器通道，可支持高速片外鏈接的中端Kintex-7系列。全部四款產品均採用基於2個12位1MspsADC（模數轉換器）模塊的新型模擬混合信號模塊。

 

基於ZYNQ XC7Z100 FFG 900的高性能計算模塊

 

北京太速科技

1、板卡概述  本板卡基於Xilinx公司的FPGA XC7Z100 FFG 9000 芯片， 該平臺爲設計和驗證應用程序提供了一個完整的開發平臺。該平臺使設計師可以更加簡單進行高性能的原型設計，而且經過FMC HPC擴展槽提供可擴展性和知足客戶定製需求。           2、主要性能和優點 使用 Zynq-7000 SoC 對嵌入式應用進行快速原型設計以實現優化 硬件、設計工具、 IP、以及預驗證參考設計 演示嵌入式設計，面向視頻通道 存儲接口 1GB DDR3 組件存儲 1GB DDR3 SODIM 存儲器 支持包含 Dual ARM Cortex-A9 核處理器的嵌入式處理 使用 10-100-1000 Mbps Ethernet (RGMII​) 開發網絡應用 使用 HDMI 輸出實現視頻顯示應用 擴展 I/O， 包含 FPGA Mezzanine Card (FMC) 接口   3、軟件支持:       ·  支持從microSD 卡加載ubuntu系統       ·  支持利用QSPI模式配置程序       ·  支持RS232鏈接計算機串口通訊       ·  支持外接HDMI鏈接顯示器，並支持鍵盤，鼠標等外接設備進行演示       ·  支持Msata存儲設備，支持高速數據存儲功能 (SATA存儲單獨定製開發)       ·  平臺引入了Xilinx公司新的SDSoC™ 開發工具，提供了嵌入式C/C++ 應用開發體驗，包括了Eclipse IDE 和完整的設計環境，支持Zynq® All Programmable SoC 開發，同時集成了Vivado設計環境。       ·  FMC上接高速ADC，DAC子卡，Camera Link 子卡等，進行功能擴展以及客戶的定製需求，並可提供演示程序   4、應用領域：      ·  軟件無線電處理平臺      ·  圖形圖像硬件加速器      ·  視頻監視、汽車駕駛員輔助以及工廠自動化等嵌入式應用開發平臺