Arria® V FPGA 與 SoC FPGA

Arria® V FPGA 系列可為中階應用提供最高的頻寬與最低的總功率，例如遠端無線電裝置、10G/40G 線卡和廣播室設備。目標產品類型有五種，包括具備雙核心 ARM* Cortex*-A9 硬核處理器系統（HPS）的 SoC 產品類型，最能滿足您的效能、功率與整合需求。

亦請參閱：Arria® V FPGA 設計軟體、Design Store、下載項目、社群與支援

Arria® V FPGA 與 SoC FPGA

Arria® V GZ FPGA

為中階應用提供最低的頻寬功率，並且十分適合需要最高 12.5 Gbps 的收發器、對功率敏感的設計。

Arria® V GT FPGA

為中階應用提供最低的總功率，以及速度最高 10.3125 Gbps 的最低功率收發器。

Arria® V GX FPGA

為中階應用提供最低的總功率，以及速度最高 10.3125 Gbps 的最低功率收發器。

Arria® V ST SoC FPGA

Intel® SoC FPGA 配備搭載 ARM* 的 HPS 及 10.3125 Gbps 收發器。

Arria® V SX SoC FPGA

Intel® SoC FPGA 配備搭載 ARM* 的 HPS 及支援背板功能的 6.5536 Gbps 收發器。

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優勢

業界最低功率

Arria® V GZ FPGA 為中階應用提供最低的頻寬功率，並且十分適合需要最高 12.5 Gbps 的收發器、對功率敏感的設計。在 10G 資料傳輸速率下，Arria® V GZ FPGA 每個通道的耗電量低於 180 mW；而在 12.5 Gbps 的資料傳輸速率下，每個通道的耗電量則低於 200 mW。Arria® V GZ FPGAs 還提供具有 -3L 速度等級的較低靜態功率產品選擇。

Arria® V GX 和 GT FPGA 使用 28 奈米低功耗製程達到最低的靜態功率，配備速度高達 10.3125 Gbps 的最低功耗收發器，並採用專為降低動態功率而設計的出色硬 IP 結構，為中階應用提供最低的總功率。相較於前一代中階 FPGA，Arria® V 裝置平均可節能 40%。

可自訂的搭載 ARM* 處理器的 SoC

透過將包含處理器、周邊設備與記憶體控制器的硬核處理器系統（HPS）與使用高頻寬互連骨幹的 FPGA 結構整合，Intel® SoC FPGA 可讓您節省系統功率、系統成本及主機板空間。HPS 與 Intel 28 nm 低功率 FPGA 結構的組合可提供應用級 ARM* 處理器的效能與生態系統，以及 Arria® V FPGA 的靈活性與數位訊號處理（DSP）的豐富性。

輕鬆移轉至 Intel® Arria® 10 SoC FPGA

Arria® V SoC FPGA 與 Intel® Arria® 10 SoC FPGA 採用相同的雙核心 ARM* Cortex*-A9 MPCore* 處理器。因此，當您的 Arria® V SoC FPGA 準備好進行效能升級時，您可將軟體輕鬆移轉至 Intel® Arria® 10 SoC FPGA。基於 TSMC 20 奈米製程的 Intel® Arria® 10 SoC FPGA，為 Arria® V SoC FPGA 設計提供效能升級途徑，可輕鬆移轉軟體。

業界最高效能的 28 奈米 SoC FPGA

  • 最高 1.05 GHz 雙核心 ARM* Cortex*-A9 MPCore* 處理器
  • 四個強化的 32 位元記憶體控制器，具有最高 533 MHz 記憶體匯流排速度及選用的錯誤修正碼（ECC）
  • 處理器至 FPGA 互連，峰值總頻寬 >125 Gbps

適用於中階應用的最低系統功率

  • 將多個元件整合至單一晶片
  • 最低功率收發器，速度最高 10.3125 Gbps
  • 採用低功率 TSMC 28LP 製程

對系統成本的多項優勢

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並非所有 SoC FPGA 都一樣。 架構至上

SoC FPGA 不僅僅整合各部分元件。瞭解處理器與 FPGA 系統如何相互搭配以完成每項工作至關重要。當您選擇 SoC FPGA 作為下一款設計時，架構很重要。Intel® SoC FPGA 的設計旨在：

  • 保留處理器啟動 / FPGA 配置順序、系統對處理器重設之回應，以及雙晶片解決方案之獨立記憶體介面的靈活性。
  • 透過整合式 ECC 保持資料完整性與可靠性。
  • 透過整合式記憶體保護單元，保護處理器與 FPGA 共享的 DRAM 記憶體。
  • 透過 Intel 的 FPGA 適應性除錯功能實現系統級除錯，為整個裝置提供無與倫比的可見性和控制能力。

瞭解如何從我們豐富的資源中為您的應用選擇合適的 SoC FPGA，包括處理器專家 Jim Turley 的一系列短影片。

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功能特色

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靈活的收發器

無論您需要少數或多達 36 個通道的收發器，Arria® V FPGA 都可以提供收發器解決方案來滿足您的效能和功率需求，讓您擁有通往成功的利器。

可變式精確度 DSP 區塊

Arria® V FPGA 與 SoC 採用業界首個可變式精確度數位訊號處理（DSP）區塊。

SoC FPGA 硬核處理器系統

Intel® SoC 使用高頻寬互連骨幹，整合包含處理器、周邊裝置和記憶體介面的 ARM* 硬核處理器系統（HPS）與 FPGA 架構。

溫度支援

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Arria® V SoC FPGA 硬核處理器系統概覽

裝置 所有 Arria® V SoC FPGA 裝置（SX、ST）
處理器

雙核心 ARM* Cortex*-A9 MPCore* 處理器，具有 ARM* CoreSight* 除錯功能與追蹤技術

  • -I3 速度等級的 1.05 GHz CPU 時脈速率
  • -C4 速度等級的 925 MHz CPU 時脈速率
  • -C5、-I5 速度等級的 800 MHz CPU 時脈速率
  • -C6 速度等級的 700 MHz CPU 時脈速率
協同處理器 ARM* NEON* 媒體處理引擎，每個處理器具備向量浮點（VFP）v3 雙精確度浮點單元、窺探控制單元（SCU）、加速一致性連接埠（ACP）
Level 1 快取 32 KB L1 指令快取、32 KB L1 資料快取
Level 2 快取 512 KB 共享 L2 快取
晶載記憶體 64 KB 晶載 RAM、64 KB 晶載 ROM
HPS 硬記憶體控制器

多埠 SDRAM 控制器，支援 DDR2、DDR3、DDR3L 及 LPDDR2，並支援選用的錯誤修正碼（ECC）
533 MHz/1066 Mbps 外部記憶體介面
使用者可配置的記憶體頻寬：8、16、16+ECC、32、32+EEC
最高 4 GB 位址範圍，具有內建記憶體保護控制
四線式序列周邊介面（SPI）快閃控制器 支援 SPIx1、SPIx2 或 SPIx4（四線式 SPI）序列 NOR 快閃裝置
最多四種晶片選擇
SD/SDIO/MMC 控制器

支援 SD、eSD、SDIO、eSDIO、MMC、eMMC，以及具備整合式 DMA 的 CE-ATA
NAND 快閃控制器 支援 8 位元 ONFI 1.0 NAND 快閃裝置
可程式化硬體 ECC，適用於單層式儲存單元（SLC）與多層式儲存單元（MLC）裝置
乙太網路媒體存取控制器（EMAC） 2 個 10/100/1000 EMAC，具備 RGMII 外部 PHY 介面與整合式 DMA
USB On-The-Go 控制器（OTG） 2 個 USB 2.0 OTG 控制器，具備 ULPI 外部 PHY 介面與整合式 DMA
UART 控制器 2 個 UART 16550 相容
SPI 控制器 2 個 SPI 主要裝置
2 個 SPI 從屬裝置
I2C 控制器 4 個 I2C
一般用途 I/O（GPIO） 最多 71 個 GPIO 及 14 個僅輸入針腳，具有數位消除彈跳及可設定的中斷模式
直接記憶體存取（DMA）控制器 8 通道直接記憶體存取（DMA）
透過 31 個周邊裝置交握介面支援流量控制
計時器 每個處理器均有專用的間隔和看門狗計時器
處理器子系統則有全域計時器
4 個一般用途計時器
2 個看門狗計時器
最大 HPS I/O 208
HPS 鎖相迴路（PLL） 3
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生態系統

Intel® SoC FPGA 搭載 ARM* 處理器，並繼承 ARM* 生態系統的優勢。Intel、我們的生態系統合作夥伴，以及 Intel® SoC FPGA 使用者社群提供了各種選項，以滿足您的 SoC FPGA 開發需求。 提供多種的作業系統、開發工具、智慧財產（IP）核心和專業服務選擇。許多均由生態系統合作夥伴提供。

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作業系統

Arria® V SoC FPGA 包括精密複雜的高效能多核心 ARM* Cortex*-A9 MPCore* 處理器。此處理器可用於廣泛的功能，包括在其中一個可用的核心上進行非常簡單的裸機應用，以及高頻寬、低延遲的即時操作。

開發工具

適用於專業品質的開發工具，包括 JTAG 除錯工具及指令追蹤功能。

IP 核心數

Intel® SoC FPGA 受各種 Intel® FPGA 及第三方軟性智慧財產（IP）核心所支援。這些區塊可在 SoC FPGA 裝置的 FPGA 部分中具現化。

Nios® II 軟核處理器

Nios® II 處理器是全球最多功能的處理器，Gartner Research 表示，它是 FPGA 業界最普遍採用的軟核處理器。

設計服務網路

設計服務網路（DSN）成員提供包羅廣泛的設計服務、IP 和產品組合，可協助客戶滿足充滿挑戰性的產品開發需求、降低風險並加快上市時間。

主機板

搭載 Intel® SoC FPGA 的主機板由 Intel 和生態系統合作夥伴提供。主機板可以是獨立的，或是系統模組（SoM）配置。

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應用

無線通訊

遠端無線電站、RF 卡與通道卡、行動通訊回傳。

無線通訊

20G/40G 橋接與交換、20G 封裝處理、Gigabit 被動光纖網路（GPON）。

廣播

數位調變設備（包括 EdgeQAM 及衞星與地面廣播）、專業影音（A/V）交換器、視訊會議、PCIe 擷取與攝影機。

電腦與儲存裝置

自訂儲存裝置、快閃記憶體快取、插入卡。

軍事

導引控制、戰術性電子戰、自訂儲存裝置、光電/紅外線（OR/IR）系統。

測試與醫療

超音波、電腦斷層掃描、其他診斷成像、可攜式與無線測試。

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工業與消費者

人機介面、I/O 輔助、高階顯示器、高階視訊監視。

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設計工具

Intel® Quartus® Prime 軟體套件

Intel® Quartus® Prime 軟體套件提供使用 Intel® SoC FPGA 進行設計所需的一切。這是一個完整的開發套件，隨附便利使用者的 GUI 和技術，可協助您讓想法成真。Intel® Quartus® Prime 軟體包括各種生產力工具，可使您輕鬆打造您的設計，例如：

  • 適用於 OpenCL™ 技術的 Intel® FPGA SDK
  • Platform Designer（原 Qsys）
  • 系統主控台除錯工具組
  • 收發器工具組
  • 時間分析器
  • 電源分析器

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Intel® SoC FPGA Embedded Development Suite

使用 Intel® SoC FPGA Embedded Development Suite（SoC EDS）立即展開韌體與應用程式軟體開發，這項全方位的工具套件包含：

  • 開發工具
  • 公用程式
  • 執行階段軟體
  • 應用範例

SoC EDS 的核心是獨有的 ARM* Development Studio 5* (DS-5*) Intel® SoC FPGA 版。此工具組結合 ARM* DS-5* 進階多核心除錯功能與 FPGA 適應能力，帶來前所未有的全晶片除錯可見性和控制能力。

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其他資源

進一步探索 Intel® FPGA 裝置的相關內容，例如開發板、智慧財產、支援，還有更多。

Support Resources

Resource center for training, documentation, downloads, tools and support options.

Development Boards

Intel® FPGA and its partners offer a large selection of development boards and hardware tools to accelerate the FPGA design process.

Intellectual Property

The Intel® FPGA IP portfolio covers a wide variety of applications with a combination of soft and hardened IP cores along with reference designs.

Design Tools

Explore our suite of software and development tools to assist hardware engineers and software developers when creating an FPGA design.

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