Mercury+ MP1核心板首發(fā)：當(dāng)FPGA 遇見RISC-V?

RISC-V是一個基于精簡指令集（RISC）原則的開源指令集架構(gòu)（ISA）。與大多數(shù)指令集相比，RISC-V指令集可以自由地用于任何目的，允許任何人設(shè)計、制造和銷售RISC-V芯片和軟件。其設(shè)計使其適用于現(xiàn)代計算設(shè)備（如倉庫規(guī)模云計算機、高端移動電話和微小嵌入式系統(tǒng)）。RISC-V ISA在架構(gòu)上提供了一個自由的、可擴展的軟件和硬件自由的新水平，為未來50年的計算設(shè)計和創(chuàng)新鋪平了道路。

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關(guān)于PolarFire? SoC FPGA系列

Microchip的PolarFire? SoC FPGA包括中端收發(fā)器、邏輯、數(shù)字信號處理（DSP）和隨機存取存儲器（RAM）資源的組合，由于其不受單粒子翻轉(zhuǎn)（SEU）問題的影響，并且所有存儲器都包含單次糾錯雙次錯誤檢測（SECDED），因此是安全關(guān)鍵型應(yīng)用的理想選擇。它們實現(xiàn)了高度集成的設(shè)計，每瓦特功效比同類產(chǎn)品高出兩倍。低功耗和發(fā)熱少消除了主動冷卻、風(fēng)扇或散熱片的成本和復(fù)雜性，能夠支持那些要求發(fā)熱少以及更高集成度、國防級安全性和可靠性的應(yīng)用。

Mercury+ MP1

就在前不久的Mi-V 2022年全球峰會上Enclustra發(fā)布了其首款基于Microchip Polarfire?的系統(tǒng)級模塊Mercury+ MP1，這款核心板采用了成熟的Enclustra Mercury+外形尺寸，并將RISC-V處理系統(tǒng)與非易失性FPGA結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起。

概述

Enclustra Mercury+ MP1系統(tǒng)級模塊將Microchip的PolarFire? SoC系列器件與快速DDR4 ECC SDRAM、eMMC閃存、SPI閃存、雙千兆以太網(wǎng)PHY、USB 2.0 PHY相結(jié)合。采用的芯片型號是Microchip MPFS250T 和 MPFS460T，為低功耗智能嵌入式視覺應(yīng)用和汽車、工業(yè)自動化、通信、國防和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供了更小的熱排放，同時不損害功耗和性能。該系統(tǒng)級模塊（SoM）在一個即插即用的平臺上結(jié)合了低功耗的FPGA和高度安全的64位四核RISC-V CPU，從而形成一個完整而強大的嵌入式處理系統(tǒng)。

隨著基于PolarFire? SoC的Mercury+ MP1系統(tǒng)級模塊的發(fā)布，Enclustra現(xiàn)在可以提供基于三家不同公司的FPGA技術(shù)的系統(tǒng)級模塊——AMD Xilinx (AMD 賽靈思), Intel（英特爾） 和Microchip（微芯）。憑借其龐大的產(chǎn)品組合，Enclustra能夠為幾乎所有的應(yīng)用提供相匹配的系統(tǒng)級模塊，并幫助用戶縮短上市時間和降低總體擁有成本（TCO）。

益處

• 一個完整而強大的嵌入式處理系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間

• 基于RISC-V ISA的確定性和一致性的實時應(yīng)用平臺

• 大容量，高帶寬內(nèi)存，最高4 GB DDR4 SDRAM（MSS）和8 GB DDR4 SDRAM（FPGA）

• 高帶寬的數(shù)據(jù)傳輸：PCIe Gen2 x4，USB 2.0，大量的LVDS差分對提供高速數(shù)據(jù)I/O，集成成本低
• 高效率的DC/DC整流器和SoC器件，極低功耗

• 支持Linux嵌入式操作系統(tǒng)

特征

• Microchip PolarFire? SoC

四個64-bit RV64GC四核應(yīng)用處理器

64-bit RV64IMAC監(jiān)控處理器內(nèi)核

28nm非易失性FPGA架構(gòu)

• 最高4 GB DDR4 ECC SDRAM（MSS）

• 最高8 GB DDR4 SDRAM（FPGA）

• 64 MB QSPI flash（MSS）

• 64 MB SPI flash（FPGA）

• 16 GB eMMC flash

• 最高20個MGT，最大速度12.7 Gbit/sec

• 支持PCIe Gen2 ×4

• 2 × Gigabit Ethernet（SGMII接口位于MSS端）

• USB 2.0 OTG

• 最高461,000 LUT4-eq

• 295個用戶I/O

9個MSS I/O

最高206個GPIO（最高3.3 V）

最高100個MGT信號（時鐘和數(shù)據(jù)）

• 5-13.2 V單電源供電

• 身材小巧（74 × 54 mm）

產(chǎn)品圖

水星MP1（上視圖）

水星MP1（底視圖）

水星MP1結(jié)構(gòu)框圖

目標(biāo)應(yīng)用

• 嵌入式計算

• 數(shù)據(jù)采集

• 高速通訊

• 驅(qū)動/運動控制

• 數(shù)字信號處理

• 圖像處理

瑞蘇盈科(Enclustra)是FPGA領(lǐng)域全球一流的公司之一， 2004年成立于瑞士并成為Xilinx官方合作伙伴，同時是Intel FPGA金牌方案商、Microchip官方方案商，提供FPGA核心板/開發(fā)板、FPGA IP核、全棧設(shè)計服務(wù)，目前有來自19個國家的員工在全球70+國家服務(wù)1600+客戶。2019年正式進入中國市場，成立全資子公司瑞蘇盈科（深圳）科技有限公司，成立之初便建立本土工程師團隊，為中國客戶帶來更好的本土化支持與服務(wù)。