DSP/ARM+复旦微ZYNQ/A7/K7 FPGA系列解决方案

Posted 2022-08-11 深圳信迈科技DSP+ARM+FPGA

 DSP+ARM+FPGA复旦微系列解决方案定制。

RK3399/TI AM5728/C6657/C6678+复旦微ZYNQ/A7/K7系列。

现在国产化进度赶人，进口的芯片只做了个功能验证，马上就要换上国产的。国内现在已经做出来Zynq的只有复旦微一家，已经在研制的有上海安路，还有成都华微（不排除深圳国威也在做，毕竟这个市场潜力很大）。

目录

使用场景

芯片架构有区别

Procise开发环境

IAR开发环境

市场潜力

使用场景在哪里
首先明确一点，Zynq这类ARM+FPGA的异构SOC芯片绝不适用于低成本方案 ，为什么？

使用这类芯片几乎都需要配套DDR3，一片DDR3的价格大概在一百元，这还是进口的价格，国产的更贵；
只要使用DDR，就至少需要八层电路板，投一次板多少钱？2千元以上；
如果使用复旦微家的FMQL，就会捆绑销售他家的nor flash，因为别家的和他不兼容。而且这个nor flash还是军温级的，一片1千元以上（进口的仅需三十元）。
那么使用这种芯片优势在哪呢？ 

ARM编译很快，FPGA编译很慢，前期一些指标急于验证的话可以使用ARM来快速验证；
ARM适合做协议层和业务层数据解析和一些逻辑控制，因为这些东西通常需要反复修改，使用ARM非常方便。可移植性也很好，意味着可以直接从旧项目上copy代码；
FPGA适合做算法和对时序有严格要求的控制，或者数据采集这种高吞吐率的工作。这种程序后期基本不需要大动；
由于是芯片级别的结合，因此ARM和FPGA之间的通信变得非常简单，直接用AXI总线就可以了，相比传统方案的电路板上走线简直是多快好省。
芯片架构有区别
不同于Xilinx的双核Cortex-A9 +  FPGA，复旦微家的设计是四核CortexA7 + FPGA。FPGA方面的架构和资源是一样的，几乎可以平行替代；ARM方面，两者都属于Armv7架构，两匹骡和四头驴的区别吧，都不算太强悍。Zynq推出的时间毕竟比较长了，在当时A9算是比较新的架构，可是复旦微的FMQL后来居上，不但未出其右，甚至还差了那么一点意思（成都华威的据说是四核A53，性能更强悍，比较期待）。

ARM体系架构图

至于为什么不采用和Xilinx家双核A9的架构，我猜测可能是知识产权的问题，毕竟当时Zynq是 Xilinx 和 ARM 两家共同研发的，复旦微要加ARM核必然需要ARM公司的授权，这个坎是绕不过的。

  Zynq 芯片架构图

ARM这块采用的架构不同，这也就带来了软件移植上的问题，Zynq使用定制的eclipse（叫做SDK）开发Arm软件，和vivado配合整个生态链比较闭环，开发人员也不需要关注太多底层的东西，例如bsp文件是如何生成的，内存是如何分配的等等。但是FMQL没有开发自家的IDE，因此使用的是IAR这个开发环境，再配合上低配版vivado软件——Procise。

Procise开发环境
Procise就不过多介绍了，山寨vivado。这个软件的作用仅仅是把vivado的工程导入进来，然后生成开发所需的bsp文件，再导出到IAR里面去。

由Vivado软件生成的 bit 流几乎可以直接烧录进FMQL的FPGA部分，除了部分功能需要打patch才能过三温，说明复旦微在FPGA这部分已经能够完全兼容Xilinx了。Procise软件也就在建立工程和固化程序时用一下，就完成使命了。

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procise软件界面

IAR开发环境
IAR这个上古IDE搞嵌入式的想必都不陌生，但是实际使用的人估计并不多，大多数人都在使用Keil。我也是第一次用IAR，新版的IAR和Keil的界面差不多，但是更有喜感，一股城中村改造失败的废土风。但是有一说一，debug模式下对变量的观察还是可圈可点的，甚至强于Keil。

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IAR软件界面

市场潜力
目前国内的军品FPGA市场主要还是上海复旦微一骑绝尘，剩下深圳国威、成都华威和五十八所几个国企三分天下。复旦微起步最早，积累的经验也最多。但是作为消费者，我更乐于看到深圳国威和复旦微掰手腕，打价格战。以K7为例，两年前复旦微卖1.5w一片，现在被国威打到2、3千一片，国产暴利褪去，一切都要归于市场选择。

在民品市场也是群雄逐鹿，竞争非常激烈。我个人其实更支持上海安路，一直在踏踏实实做正向研发，数据手册和技术文档都写的非常严谨。在这里浅浅预测一下，将来的FPGA市场中，军品还会是复旦微的天下，但是民品会被上海安路一家通吃。