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Sono targati Altera i primi SoC FPGA

Riduzione di dimensioni della scheda, consumi e costi a fronte di sensibili incrementi di prestazioni: tutti i vantaggi della nuova proposta Altera.

Pubblicato il 11 ottobre 2011

A Milano, ultima tappa di un tour europeo, Altera ha illustrato i dettagli della sua ultima creazione: i SoC Fpga. “Si tratta - ha detto Chris Balough, senior director embedded marketing della società - della combinazione di una struttura Fpga della serie Cyclone V e Arria V con un blocco processore Arm (più le periferiche e i controllori di memoria) collegati mediante un’interconnessione a estesa ampiezza di banda.

Più in dettaglio i SoC FPGA Cyclone V e Arria V integrano un blocco processore formato da un processore dual-core ARM Cortex-A9 MPCore operante a 800 MHz, un engine di elaborazione multimediale NEON, unità in virgola mobile a singola/doppia precisione, cache di livello primo e secondo livello (L1 e L2), controllori di memoria con protezione ECC, memoria transitoria (scratch pad) sempre con protezione ECC, oltre a una vasta gamma delle più comuni periferiche.

Questo blocco processore garantisce prestazioni di picco pari a 4.000 DMIPS con consumi inferiori a 1,8 W. Il sistema processore ARM Cortex-A9 MPCore e l’FPGA sono interconnessi mediante percorsi dati contraddistinti da elevato throughput, capaci di fornire un’ampiezza di banda di picco superiore a 125 Gbps con coerenza dei dati integrata. Questi SoC FPGA possono sfruttare il vasto ecosistema di ARM che contempla tool di sviluppo software, debugger, sistemi operativi, middleware e applicazioni. Gli utenti possono utilizzare il flusso di sviluppo SoC FPGA di Altera per generare in tempi brevi sistemi personalizzati basati su ARM che, a fronte di sensibili riduzioni in termini di dimensioni della scheda, consumi e costi, assicurano prestazioni particolarmente spinte.

“Sistemi di questo tipo trovano aprono interessanti prospettive anche in Italia - ha commentato Tommaso Rolando, area sales director South Europe di Altera - grazie alla loro versatilità applicativa che ne consente l’uso in settori rilevanti per il nostro Paese come ad esempio l’industriale, l’automotive e la videosorveglianza, dove questi prodotti rappresentano un’alternativa interessante alle tradizionali implementazione tramite microprocessori, microcontrollori o Dsp”. I progettisti possono creare periferiche personalizzate e acceleratori hardware mediante il software Quartus II di Altera e procedere alla loro integrazione con il blocco processore mediante l’apposito tool di integrazione Qsys di Altera.

Lo sviluppo software per i sistemi basati su SoC FPGA può essere avviato immediatamente sfruttando l’altra novità presentata da Altera: il Virtual Target per SoC FPGA espressamente ideato per consentire lo sviluppo immediato di software embedded per i SoC FPGA. Basato sulle collaudate soluzioni di Synopsys, il target virtuale (Virtual Target) per SoC FPGA è una simulazione funzionale basata su PC di una scheda di sviluppo per SoC FPGA di Altera. Il target virtuale è l’equivalente funzionale, compatibile dal punto di vista binario e dei registri, di una scheda per SoC FPGA che garantisce che il software sviluppato su questo target virtuale può essere trasferito sulla scheda reale senza problemi.

In grado di girare sui sistemi operativi Linux e VxWorks e supportato dalla gamma dei tool di sviluppo dell’ecosistema ARM, questo target virtuale permette ai softwaristi di sviluppare le loro applicazioni utilizzando tool noti, ottimizzare il riutilizzo del codice e avere controllo e visibilità completa sul target, elementi critici nel processo di sviluppo di sistemi con processori multicore complessi.

Per consentire lo sviluppo di software applicativo sia per il blocco processore integrato in hardware (hardened) sia per i blocchi IP basati su FPGA personalizzati, Altera mette a disposizione in opzione un’estensione FPGA-in-the-loop per il target virtuale. Questa estensione utilizza una scheda di sviluppo per FPGA di Altera connessa al target virtuale basato su PC per mezzo di un’interfaccia PCIe. Insieme, il target virtuale e l’estensione FPGA-in-the-loop, consentono agli utenti di aggiungere periferiche custom e acceleratori hardware al sottosistema processore, creare i relativi driver e procedere all’integrazione con il software applicativo prima della disponibilità dell’hardware finale. Ciò consente di trasferire in maniera estremamente semplice il software applicativo e il firmware del dispositivo specifico all’hardware effettivo.

Il target virtuale per SoC FPGA può essere già acquistato, mentre il silicio vero e proprio sarà disponibile nel secondo semestre 2012, corredato da progetti di riferimento e schede di sviluppo. Il prezzo di partenza sarà inferiore a 15 dollari (per alti volumi).

Nella foto: Tommaso Rolando, area sales director South Europe di Altera

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