適用於 Cyclone 的快閃記憶體裝置® V SoC 和 Arria® V SoC

概述

Cyclone V SoC 和 Arria V SoC 支援以下快閃記憶體設備作為引導源和海量數據存儲：

  • 四通道串行外設介面 （QSPI） 快閃記憶體。
  • 南德快閃記憶體。
  • 安全數位 （SD）、安全數位高容量 （SDHC）、安全數位擴展容量 （SDXC）、多媒體卡 （MMC） 或嵌入式 MMC （eMMC） 快閃記憶體。

在選擇要與 SoC 合併的快閃記憶體裝置時，請務必考慮以下事項：

  • 該設備是否適用於英特爾® FPGA 設備 BootROM？
  • 硬核處理器系統 （HPS） 只能從 BootROM 中支援的快閃記憶體裝置啟動。
  • 設備是否經過驗證是否正常工作，是否受預載入程式、U-Boot 和 Linux* 等軟體的支援？
  • 對於受支援的設備，英特爾 FPGA 提供預載入程式、U-Boot 和 Linux 軟體。對於其他設備，此軟體必須由用戶開發。
  • HPS 快閃記憶體程式是否支援該設備？
  • HPS 快閃記憶體程式允許使用 JTAG 連接寫入快閃記憶體。這主要用於對初始預載入程式或引導載入程式映像進行程式設計。
  • 如果HPS程式設計器不支援該設備，則可以使用其他快閃記憶體程式設計方法，例如使用HPS對快閃記憶體進行程式設計。例如，可以使用U-Boot的快閃記憶體程式設計功能。

根據上述標準，確定了以下類別的快閃記憶體設備：

  • 經英特爾測試和支援的快閃記憶體裝置 ─ 這些設備符合上面列出的標準。這些設備使用英特爾 FPGA 工具接受回歸測試，英特爾 FPGA 技術支援完全支援其使用。
  • 已知可工作的快閃記憶體裝置 - 英特爾 FPGA 工具中未明確支援這些設備，但已知可與 SoC 配合使用。其中許多元件都是使用U-Boot作為替代程式設計方法進行程式設計的，但使用者可能必須對U-Boot進行源更改才能配置特定設備。
  • 不相容的快閃記憶體裝置 - 這些設備將無法與Cyclone V SoC和Arria V SoC配合使用。

以下各節介紹了 Cyclone V SoC 和 Arria V SoC 的各種快閃記憶體設備的支持級別。

四通道SPI快閃記憶體器件

四通道SPI快閃記憶體器件具有以下優點：

  • 可靠性：它們通常支援每個扇區至少 100，000 個擦除週期，並且至少支援 20 年的數據保留。因此，它們的管理更簡單，無需糾錯和壞塊管理。
  • 低引腳數要求：四通道SPI快閃記憶體器件通常需要六個引腳，但最多可與4個引腳配合使用。
  • 高頻寬。

四通道SPI快閃記憶體器件的儲存容量通常小於其他快閃記憶體器件。因此，它們主要用作引導源，而不是用於大容量存儲。

多達四個四通道SPI快閃記憶體晶片選擇可與Cyclone V SoC和Arria V SoC一起使用。該元件將從連接到晶元選擇零的四通道SPI快閃記憶體啟動。

下面顯示了當前已測試和支援的設備清單。請注意，該元件清單僅適用於 HPS 四通道 SPI 控制器，不適用於 FPGA 配置。

零件編號

製造者

能力

電壓

支持類別

筆記

N25Q512A83GSF40F

微米

512 兆位元組

3.3 V

英特爾測試和支援

可在旋風 V SoC 開發套件上使用

N25Q00AA13GSF40F

微米

1 千兆位元組

3.3 V

已知工作原理

MT25QL01GBBB8ESF-0SIT

微米

1 千兆位元組

3.3 V

已知工作原理

MT25QL512ABA8ESF-0SIT

微米

512 兆位元組

3.3 V

已知工作原理

MT25QL512ABB8ESF-0SIT

微米

512 兆位元組

3.3 V

已知工作原理

MT25QL256ABA8ESF-0SIT

微米

256 兆位元組

3.3 V

已知工作原理

MT25QU256ABA8ESF-0SIT

微米

256 兆位元組

1.8 V

已知工作原理

N25Q128A13ESF40F

微米

128 兆位元組

3.3 V

已知工作原理

MT25QL128ABA8ESF-0SIT

微米

128 兆位元組

3.3 V

已知工作原理

MT25QU128ABA8ESF-0SIT

微米

128 兆位元組

1.8 V

已知工作原理

MX25L12833FMI-10G

馬克龍尼克斯

128 兆位元組

3.3 V

已知工作原理

需要 U 啟動更新。用於閃爍的U型啟動。

MX25L25645GMI-08G

馬克龍尼克斯

256 兆位元組

3.3 V

已知工作原理

需要 U 啟動更新。

MX25L25635FMI-10G

馬克龍尼克斯

256 兆位元組

3.3 V

已知工作原理

需要 U 啟動更新。

MX25L51245GMI-08G

馬克龍尼克斯

512 兆位元組

3.3 V

已知工作原理

需要 U 啟動更新。用於閃爍的U型啟動。

MX66L51235FMI-10G

馬克龍尼克斯

512 兆位元組

3.3 V

已知工作原理

需要 U 啟動更新。用於閃爍的U型啟動。

MX66U51235FMI-10G
（EOL，請改用 MX25U51245GMI00）

馬克龍尼克斯

512 兆位元組

1.8 V

已知工作原理

需要 U 啟動更新。

MX25U51245GMI00

馬克龍尼克斯

512 兆位元組

1.8 V

已知工作原理

需要 U 啟動更新。

MX25U51245GXDI00

馬克龍尼克斯

512 兆位元組

1.8 V

已知工作原理

需要 U 啟動更新。

MX66L1G45GMI-10G

馬克龍尼克斯

1 千兆位元組

3.3 V

已知工作原理

需要 U 啟動更新。

MX66U2G45GXR100

馬克龍尼克斯

2千兆位元組

1.8 V

已知工作原理

需要 U 啟動更新。用於閃爍的U型啟動。

S25FL128薩格菲00

柏樹

128 兆位元組

3.3 V

已知工作原理

S25FL256SAGMFI00

柏樹

256 兆位元組

3.3 V

已知工作原理

S25FL512薩格菲01

柏樹

512 兆位元組

3.3 V

已知工作原理

S25FL512薩格米格11

柏樹

512 兆位元組

3.3 V

英特爾測試和支援

S70FL01GSAGMFI011

柏樹

1 千兆位元組

3.3 V

已知工作原理

兩個晶元選擇。HPS 快閃記憶體程式和 BootROM 僅使用 CS0。

S70FS01GS

柏樹

1 千兆位元組

1.8 V

不相容的

不支援 RDSR 指令。

GD25Q127CFIG

千兆裝置

128 兆位元組

3.3 V

已知工作原理

需要 U 啟動更新。用於閃爍的U型啟動。

GD25Q256雙饋風

千兆裝置

256 兆位元組

3.3 V

已知工作原理

需要 U 啟動更新。用於閃爍的U型啟動。
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快閃記憶體器件

NAND快閃記憶體裝置的主要優點是儲存容量大。

NAND 快閃記憶體裝置的缺點包括：

  • 高引腳數要求（至少需要15個引腳）。
  • 由於與四通道SPI快閃記憶體相比，單個位的可靠性較低，因此更難管理，因此需要糾錯和壞塊管理。
  • 與四通道SPI快閃記憶體器件相比，最大頻寬較低。

NAND快閃記憶體裝置通常用於大容量數據存儲，但它們也可以用作引導源。

與 Cyclone V SoC 和 Arria V SoC 一起使用的 NAND 快閃記憶體器件必須至少滿足以下要求：

  • ONFI 1.0 相容性。
  • x8 介面。
  • 單級電池 （SLC） 或多電平電池 （MLC）。
  • 只有一個 ce# 和一個 rb# 引腳。
  • 頁面大小：512 位元組、2 KB、4 KB 或 8 KB。
  • 每塊頁數：32、64、128、256、384 或 512。
  • 糾錯碼 （ECC） 扇區大小可程式設計為512位元組（用於4位、8位或16位校正）或1，024位元組（用於24位校正）。

目前測試與支援的裝置清單如下所示：

零件編號

製造者

能力

電壓

支持類別

筆記

MT29F1G08ABBEAH4：E

微米

1 千兆位元組

1.8 V

已知工作原理

MT29F4G08ABBEAH4：E

微米

4 千兆位元組

1.8 V

已知工作原理

MT29F4G08阿巴達WP：D

微米

4 千兆位元組

3.3 V

已知工作原理

MT29F8G08ADADAH4-IT：D

微米

8 千兆位元組

3.3 V

已知工作原理

MX30UF1G18AC-TI

馬克龍尼克斯

1 千兆位元組

1.8 V

已知工作原理

MX30LF1G18AC-TI

馬克龍尼克斯

1 千兆位元組

3.3 V

已知工作原理

MX30UF2G18AC-TI

馬克龍尼克斯

2千兆位元組

1.8 V

已知工作原理

MX30LF2G18AC-TI

馬克龍尼克斯

2千兆位元組

3.3 V

已知工作原理

MX30UF4G18AB-TI

馬克龍尼克斯

4 千兆位元組

1.8 V

已知工作原理

MX60LF8G18AC-TI

馬克龍尼克斯

8 千兆位元組

3.3 V

已知工作原理

S34MS01G200TFI90

柏樹

1 千兆位元組

1.8 V

已知工作原理

S34MS02G200TFI00

柏樹

2千兆位元組

1.8 V

已知工作原理

S34MS04G200TFI00

柏樹

4 千兆位元組

1.8 V

已知工作原理

S34ML08G201TFI000

柏樹

8 千兆位元組

3.3 V

已知工作原理

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SD/SDHC/SDXC/MMC/eMMC 快閃記憶體設備

SD/SDHC/SDXC/MMC 卡具有以下優點：

  • 大存儲容量。
  • 內部糾錯、壞塊管理和磨損均衡。
  • 便宜的。

SD/SDHC/SDXC/MMC的一些缺點是：

  • 通常不如四通道SPI可靠（儘管有更高可靠性的工業版本）。
  • 它們需要一個插座，這使得它們在機械上更容易受到攻擊。

與 SD/SDHC/SDXC/MMC 快閃記憶體裝置相比，eMMC 快閃記憶體裝置具有以下優勢：

  • 提高了可靠性。
  • 更小、不可拆卸（焊接）的封裝。

英特爾 FPGA Cyclone V SoC 和 Arria V SoC 與以下設備相容：

  • SD/SDHC/SDXC（包括 eSD）- 符合 3.0 版。
  • MMC 和 eMMC - 符合版本 4.41。

目前測試和支援的 eMMC 裝置清單如下所示：

零件編號

製造者

能力

支持類別

筆記

MTFC16GJDDQ-4M IT

微米

16 千兆位元組

已知工作原理

符合 eMMC v4.51 標準

MTFC16加卡埃納-4M IT

微米

16 千兆位元組

已知工作原理

符合 eMMC v5.0 標準

MTFC16GAKAEDQ-AIT

微米

16 千兆位元組

已知工作原理

符合 eMMC v5.0 標準

MTFC8加卡納-4M IT

微米

8 千兆位元組

已知工作原理

符合 eMMC v4.51 標準

MTFC8GACAEDQ-AIT

微米

8 千兆位元組

已知工作原理

符合 eMMC v5.0 標準

S40410081B1B2W000

柏樹

8 千兆位元組

已知工作原理

符合 eMMC v4.51 標準

S40410161B1B2W010

柏樹

16 千兆位元組

已知工作原理

符合 eMMC v4.51 標準
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