Hohe Übertragungs- und RAM-Bandbreite: Modul für FPGA-Computing

FPGA-Spezialist Enclustra hat sein »Mercury+ XU8 MPSoC«-Modul optimiert für Anwendungen, die große Datenmengen in kürzester Zeit verarbeiten müssen. Dafür kommt »Zynq UltraScale+ MPSoC« von Xilinx zum Einsatz.

Das Mercury+-XU8-Modul von Enclustra basiert auf dem Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC. Bildquelle: © Enclustra

Das Mercury+-XU8-SoC-Modul bietet 20 Multigigabit-Transceiver mit einer Datenübertragungsrate von je bis zu 15 Gbit/s und einer Speicherbandbreite von bis zu 29,8 GByte/sec. Basierend auf dem Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC vereint das Modul sechs ARM-Cores, eine Mali-400MP2-GPU (EV-Variante), bis zu 12 GB DDR4-SDRAM, zahlreiche Standardschnittstellen, 236 User-I/Os und bis zu 504.000 LUT4-Äquivalente.

Neben den üblichen Standardschnittstellen wie Gigabit-Ethernet, USB 3.0, DisplayPort, SATA und SGMII verfügt das 74 mm × 54 mm große Modul über 16 GB eMMC sowie 64 MByte QSPI-Flash. Sowohl das Processing-System als auch die FPGA-Matrix verfügen über PCIe-Verbindungen.

In Kombination mit dem Mercury+-PE1-300- oder Mercury+-PE1-400-Base-Board bildet das Mercury+ XU8 eine leistungsfähige Entwicklungs- und Prototypenplattform. Die zwei LPC-Stecker auf dem Mercury+ PE1-300 beziehungsweise der eine HPC-FMC-Stecker auf dem Mercury+ PE1-400 eröffnen ein großes Angebot an Aufsteckkarten verschiedenster Hersteller. So sind zum Beispiel Karten mit ADCs, DACs, Leistungsstufen für die Motoransteuerung oder für RF-Anwendungen verfügbar.

Die ausführliche Dokumentation und das Referenzdesign erleichtern die Inbetriebnahme deutlich. Neben dem User Manual sind das User Schema, ein 3D-Modell (STEP), der PCB Footprint (Altium, OrCAD, PADS, Eagle) sowie die Leitungslängen der I/O-Signale verfügbar.

Mit dem Enclustra Build Environment lässt sich für die Enclustra-SoC-Module mit integriertem ARM-Prozessor Linux im Handumdrehen kompilieren. Über eine grafische Oberfläche werden Modul und Base Board ausgewählt. Danach lädt das Enclustra Build Environement den passenden Bitstream, First Stage Boot Loader (FSBL) und die benötigten Quellcodes herunter. Anschliessend wird U-Boot, Linux und das auf BusyBox basierte Root-Dateisystem kompiliert.

Dank dem Familienkonzept mit kompatiblen Steckverbindern können auf demselben Base Board verschiedene Modultypen zum Einsatz kommen. Wird zum Beispiel kein ARM-Prozessor benötigt, kann stattdessen das Mercury+-KX2-FPGA-Module verwendet werden. Darüber hinaus bietet Enclustra für seine Produkte einen Design-In-Support.

embedded world, Nürnberg, 26.-28. Februar 2019, Halle 4A, Stand 4A-121