ZYNQ 嵌入式处理器与FPGA集成的独特创举

Xilinx的EPP(可扩展处理平台)——Zynq-7000系列将业界标准的ARM双核Cortex-A9 MPCore处理系统与Xilinx可扩展的28nm FPGA架构整合在一起，在单一芯片上集成了“嵌入式处理器+FPGA”等性能。 Zynq嵌入式处理器是Xilinx公司推出的创新性产品，它代表了可扩展处理平台（EPP）的实现，将ARM双核Cortex-A9 MPCore处理系统与28nm FPGA架构集成在同一芯片上。这一设计巧妙地结合了嵌入式处理器的计算能力与FPGA的灵活性，为嵌入式系统设计带来了革命性的变化。 28nm FPGA技术为Zynq带来了显著的优势。相比更大型的工艺节点，28nm工艺提供了更高的密度、更低的功耗以及更快的速度。这使得Zynq能够在单一芯片上实现高性能处理和高度定制的硬件加速，同时降低了系统成本和设计复杂性。与ASIC和ASSP等专用集成电路相比，FPGA在设计灵活性和上市时间方面具有竞争优势，特别适合于需要快速响应市场变化和高度定制的应用。 ARM Cortex-A9 MPCore处理器是Zynq的核心组件之一，因其在业界的广泛应用和成熟的生态系统而被选中。ARM处理器因其低功耗、高性能和丰富的软件支持而备受青睐。Cortex-A9是基于ARMv7架构的高性能处理器，拥有高效的八级流水线和多发射超标量设计，能处理复杂的计算任务，适合于消费电子、网络、企业和移动设备等领域的高端应用。 Zynq的独特之处在于它将处理器和FPGA紧密结合，实现了1+1>2的效果。传统的嵌入式系统通常采用分离的处理器和FPGA，两者之间通过PCIe等接口进行通信，这限制了带宽并增加了额外的功耗和成本。而在Zynq中，FPGA和处理器之间使用了高性能的AXI4连接总线，极大地提高了数据传输速率，并允许共享内存资源，从而减少了板级空间，降低了整体系统成本，同时优化了功耗。 Zynq的出现解决了许多系统设计面临的挑战，包括提高系统性能、降低功耗、减小电路板面积和降低总成本。它为软件开发公司提供了一种更为友好的解决方案，简化了FPGA的编程难度，使他们能够利用FPGA的并行处理能力来加速应用程序。 此外，Zynq的这种集成设计还促进了不同领域之间的融合，例如在智能手机、平板电脑、3D电视、网络SoC、网络服务器和超级计算机等应用中，基于Cortex-A9的创新得以快速发展。通过Zynq，开发者可以更高效地设计复杂的系统，实现软硬件协同优化，创造出更具竞争力的产品。 Zynq嵌入式处理器的创新之处在于将高性能的ARM Cortex-A9处理器与28nm FPGA相结合，通过先进的工艺和优化的互连结构，为嵌入式系统设计提供了前所未有的灵活性、效率和成本效益，开启了嵌入式行业和FPGA领域的新篇章。