कंपनी ब्लॉग के बारे में हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर प्रोग्रामयोग्यता के साथ Xilinx Zynq™ 7000 SoCs की आपूर्ति/रीसाइक्लिंग

मिंगजियाडा सप्लाई/रीसायकल Xilinx ZynqTM 7000 SoCs हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर प्रोग्राम करने योग्य के साथ

I. कोर आर्किटेक्चरः सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर प्रोग्रामेबिलिटी का सही संलयन

ZynqTM 7000 SoC सीरीज का मुख्य लाभ इसके अद्वितीय एकीकृत प्रोसेसिंग सिस्टम (PS) + प्रोग्राम करने योग्य लॉजिक (PL) वास्तुकला में निहित है।ये दोनों घटक एक उच्च बैंडविड्थ AMBA®-AXI इंटरकनेक्ट बस के माध्यम से कसकर एकीकृत हैं, जिससे सहज सहयोग और सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर संसाधनों का लचीला आवंटन संभव हो सके।यह दृष्टिकोण सॉफ्टवेयर की सुविधा को बरकरार रखता है जबकि हार्डवेयर की उच्च प्रदर्शन और अनुकूलन क्षमताओं को भी प्रदान करता है.

1सॉफ्टवेयर-प्रोग्राम करने योग्य कोर: प्रोसेसिंग सिस्टम (पीएस)

प्रोसेसिंग सिस्टम (पीएस) उच्च प्रदर्शन वाले एआरएम® कॉर्टेक्स®-ए9 प्रोसेसर को नियोजित करते हुए ZynqTM 7000 SoC का मस्तिष्क है।एकल-कोर (Zynq 7000S श्रृंखला) और दो-कोर (Zynq 7000 श्रृंखला) विन्यास में उपलब्ध है, यह 1GHz तक की आवृत्तियों पर काम करता है, जो असाधारण सॉफ्टवेयर प्रसंस्करण क्षमताओं और संगतता प्रदान करता है।पीएस एक पूर्ण मेमोरी आर्किटेक्चर और व्यापक परिधीय इंटरफेस को आंतरिक रूप से एकीकृत करता है, जो अतिरिक्त विस्तार चिप्स की आवश्यकता के बिना मुख्य नियंत्रण कार्यों को सक्षम करता है और सिस्टम डिजाइन को काफी सरल बनाता है।

भंडारण के लिए, पीएस में प्रति सीपीयू कोर 32 केबी स्वतंत्र एल 1 निर्देश और डेटा कैश, 512 केबी साझा एल 2 कैश,और 256KB ऑन-चिप मेमोरी (OCM) जो सीधे वास्तविक समय ऑपरेटिंग सिस्टम होस्ट करने में सक्षम हैयह विभिन्न अनुप्रयोग भंडारण आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए 1 जीबी के अधिकतम पता स्थान के साथ डीडीआर 3, डीडीआर 3 एल, डीडीआर 2 और एलपीडीडीआर 2 सहित कई बाहरी मेमोरी प्रकारों का समर्थन करता है।परिधीय इंटरफेस में दोहरी गीगाबिट ईथरनेट शामिल है, यूएसबी 2.0 ओटीजी, एसडी/एसडीआईओ, यूएआरटी, CAN 2.0 बी, आई 2 सी, एसपीआई, और एक डीएमए नियंत्रक। यह मेमोरी और परिधीय उपकरणों के बीच उच्च गति डेटा हस्तांतरण की सुविधा देता है,अधिकांश एम्बेडेड अनुप्रयोगों की कनेक्टिविटी आवश्यकताओं को कवर करना.

सॉफ्टवेयर स्तर पर, पीएस ने कई ऑपरेटिंग सिस्टम का समर्थन किया है जिनमें लिनक्स, फ्रीआरटीओएस और एंड्रॉइड शामिल हैं, नंगे धातु विकास मोड के साथ।डेवलपर्स जटिल हार्डवेयर विवरण भाषाओं में विशेषज्ञता की आवश्यकता के बिना अनुप्रयोग विकास के लिए सी / सी ++ जैसी परिचित प्रोग्रामिंग भाषाओं का उपयोग कर सकते हैं, सॉफ्टवेयर विकास की सीमा को काफी कम करना। साथ ही, एआरएम ट्रस्टज़ोन® तकनीक और सुरक्षित बूट तंत्र (आरएसए प्रमाणीकरण और एईएस-256 डिक्रिप्शन पर आधारित) का लाभ उठाना,यह बहुस्तरीय सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर सुरक्षा सुरक्षा को सक्षम करता है, जो सिस्टम के संचालन की सुरक्षा और विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है।

2हार्डवेयर प्रोग्राम करने योग्य कोरः प्रोग्राम करने योग्य तर्क (PL)

प्रोग्रामेबल लॉजिक (PL) ZynqTM 7000 SoC के ′′कस्टमाइजेशन इंजन′′ के रूप में कार्य करता है। Xilinx के 28nm 7-सीरीज FPGA आर्किटेक्चर (ArtixTM 7 या KintexTM 7) के आधार पर,यह उच्च हार्डवेयर प्रोग्रामेबिलिटी प्रदान करता है. हार्डवेयर त्वरण और कस्टम परिधीय उपकरणों जैसी अनुकूलन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुसार तर्क कार्यों को लचीले ढंग से कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।

पीएल खंड में व्यापक हार्डवेयर संसाधन शामिल हैं, जिसमें लॉजिक सेल (444K तक), ब्लॉक रैम (26.5Mb तक), डीएसपी स्लाइस (2020 तक) और हाई-स्पीड ट्रांससीवर (12.5Gb/s तक),अधिकतम 16)डीएसपी स्लाइस समानांतर संकेत प्रसंस्करण प्रदर्शन के 2,662 से अधिक जीएमएसी प्रदान करते हैं, जो उन्हें वीडियो प्रसंस्करण और संकेत विश्लेषण जैसे कम्प्यूटेशनल रूप से गहन कार्यों के लिए अत्यधिक उपयुक्त बनाते हैं।उच्च गति वाले ट्रांससीवर तेजी से ऑफ-चिप कनेक्टिविटी का समर्थन करते हैं, उच्च परिभाषा वीडियो और उच्च गति संचार जैसे अनुप्रयोगों के लिए बैंडविड्थ मांगों को पूरा करता है।सिस्टम के संचालन के दौरान हार्डवेयर लॉजिक के गतिशील समायोजन को सक्षम करने के लिए लचीले कार्यात्मक उन्नयन और सिस्टम रीबूट की आवश्यकता के बिना स्विचिंग के लिए.

हार्डवेयर विकास के लिए, इंजीनियर आरटीएल या सी/सी++ और ओपनसीएल जैसी उच्च स्तरीय भाषाओं का उपयोग करके पीएल तर्क को डिजाइन करने के लिए ज़िलिंक्स के विवाडो® डिज़ाइन सूट और हाई-लेवल सिंथेसिस (एचएलएस) टूल का उपयोग कर सकते हैं।यह दृष्टिकोण जटिल एल्गोरिदम और हार्डवेयर तर्क के रूप में कम्प्यूटेशनल कार्यों को शामिल करता है, सिस्टम बिजली की खपत को कम करते हुए सॉफ्टवेयर से कहीं अधिक प्रसंस्करण गति प्रदान करता है।

3सॉफ्टवेयर-हार्डवेयर तालमेल: प्रदर्शन की बाधाओं को दूर करना

ZynqTM 7000 SoC के भीतर PS और PL एक AXI इंटरकनेक्ट बस के माध्यम से डेटा का आदान-प्रदान करते हैं जो 100Gb/s तक बैंडविड्थ प्रदान करता है।यह उच्च डेटा हस्तांतरण विलंबता और पारंपरिक असतत प्रणालियों में निहित सीमित बैंडविड्थ की बाधाओं को हल करता है जहां प्रोसेसर और एफपीजीए अलग से काम करते हैंयह सहयोगात्मक वास्तुकला श्रम के विभाजन को सक्षम करती है जहां सॉफ्टवेयर नियंत्रण और प्रबंधन को संभालता है, जबकि हार्डवेयर गणना और त्वरण का प्रबंधन करता है:पीएस ऑपरेटिंग सिस्टम और अनुप्रयोग चलाता है, सिस्टम शेड्यूलिंग, परिधीय नियंत्रण और डेटा प्रोसेसिंग निर्णयों का प्रबंधन; पीएल कम्प्यूटेशनल रूप से गहन, वास्तविक समय के कार्यों जैसे वीडियो एन्कोडिंग/डेकोडिंग के लिए हार्डवेयर त्वरण प्रदान करता है,छवि प्रसंस्करण, और सिग्नल फ़िल्टरिंग। वे एक साथ काम करते हुए, प्रोसेसिंग प्रदर्शन को अधिकतम करते हुए सिस्टम लचीलापन सुनिश्चित करते हैं।

इसके अतिरिक्त, पीएस सीधे पीएल के तर्क कार्यों को कॉन्फ़िगर कर सकता है, जिससे गतिशील प्रणाली अनुकूलन संभव हो जाता है।डेवलपर्स भौतिक सर्किट को संशोधित किए बिना बदलते अनुप्रयोग परिदृश्यों के जवाब में सॉफ्टवेयर अपडेट के माध्यम से पीएल के हार्डवेयर तर्क को समायोजित कर सकते हैंयह उत्पाद जीवनचक्र को विस्तारित करते हुए सिस्टम स्केलेबिलिटी और पुनः उपयोगिता को काफी बढ़ाता है।

II. उत्पाद वर्गीकरण: सभी परिदृश्यों को कवर करने वाली पूरी तरह से स्केलेबल श्रृंखला

ZynqTM 7000 SoC श्रृंखला में दो उप-सीरीज़ शामिल हैंः Zynq 7000S और Zynq 7000. कई मॉडल प्रदान करते हुए, यह एप्लिकेशन प्रदर्शन और लागत आवश्यकताओं के आधार पर लचीले चयन की अनुमति देता है,कम लागत वाले प्रवेश स्तर से उच्च प्रदर्शन वाले प्रीमियम अनुप्रयोगों तक व्यापक कवरेज प्राप्त करनायह पूरी तरह से स्केलेबल SoC प्लेटफॉर्म उत्कृष्ट प्रदर्शन-प्रति-वाट दक्षता और असाधारण लागत-प्रभावशीलता प्रदान करता है।

1. Zynq 7000S सीरीज: कम लागत वाले प्रवेश स्तर के समाधान

कम लागत वाली एंट्री-लेवल पेशकश के रूप में, Zynq 7000S श्रृंखला में एक एकल-कोर Arm® Cortex®-A9 प्रोसेसर शामिल है जो 28nm ArtixTM 7 प्रोग्राम करने योग्य तर्क के साथ जोड़ा गया है, जो 766MHz तक की आवृत्तियों पर काम करता है।श्रृंखला में तीन मॉडल शामिल हैं: Z-7007S, Z-7012S, और Z-7014S. लॉजिक सेल 23K से 65K तक होती है, ब्लॉक रैम 1.8Mb से 3.8Mb तक, डीएसपी स्लाइस 60 से 170 तक होती है, जिसमें अधिकतम I/O पिन की संख्या 200 होती है। चयनित मॉडल में चार 6 शामिल होते हैं।25Gb/s ट्रांससीवर.

उच्च लागत-प्रभावशीलता पर केंद्रित, यह श्रृंखला एक इष्टतम लागत पर सिस्टम एकीकरण प्राप्त करने के लिए सामान्य प्रयोजन हार्ड परिधीय को एकीकृत करती है।यह मोटर नियंत्रण जैसे औद्योगिक IoT अनुप्रयोगों के लिए आदर्श रूप से उपयुक्त है, I/O मॉड्यूल, स्मार्ट सेंसर और स्मार्ट ग्रिड, कम लागत और कम बिजली की खपत के लिए प्रवेश स्तर की एम्बेडेड आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

2. Zynq 7000 सीरीज़: उच्च प्रदर्शन, बहुआयामी समाधान

उच्च प्रदर्शन उत्पाद लाइन के रूप में, Zynq 7000 श्रृंखला में 28nm Artix 7 या Kintex 7 पर आधारित प्रोग्राम करने योग्य तर्क के साथ एक दो-कोर Arm Cortex-A9 प्रोसेसर शामिल है।1GHz तक की आवृत्तियों पर काम करने वालाश्रृंखला में सात मॉडल शामिल हैंः Z-7010, Z-7015, Z-7020, Z-7030, Z-7035, Z-7045, Z-7100, जो 28K से 444K तक लॉजिक सेल रेंज, 2.1Mb से 26.5Mb तक ब्लॉक रैम क्षमताएं प्रदान करते हैं।डीएसपी स्लाइस 80 से 2020 तक, और अधिकतम I/O पिन की संख्या 400 है। हाई-एंड वेरिएंट में 12.5Gb/s पर काम करने वाले 16 ट्रांससीवर शामिल हैं।

यह श्रृंखला उत्कृष्ट प्रदर्शन-शक्ति दक्षता और असाधारण डिजाइन लचीलापन प्रदान करती है, जो अत्यधिक भिन्न डिजाइनों को सक्षम करती है।यह मध्यम से उच्च अंत एम्बेडेड अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जैसे कि मल्टी-कैमरा ड्राइवर सहायता प्रणाली, 4K2K अल्ट्रा हाई डेफिनिशन टेलीविजन, छोटे सेल बेस स्टेशन, औद्योगिक स्वचालन मशीन विजन और चिकित्सा एंडोस्कोप, उच्च प्रदर्शन, उच्च बैंडविड्थ की मांगों को पूरा करते हैं,और मल्टीटास्किंग क्षमता.

III. मुख्य लाभः सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर प्रोग्रामेबिलिटी से बहुआयामी मूल्य

1उच्च एकीकरण डिजाइन जटिलता और लागत को कम करता है

ZynqTM 7000 SoC CPU, FPGA, DSP, ASSP, मिश्रित-सिग्नल क्षमताओं, और व्यापक परिधीय उपकरणों को एक ही डे पर एकीकृत करता है।यह पारंपरिक विखंडित वास्तुकला की जगह लेता है ️प्रोसेसर + एफपीजीए + परिधीय चिप्स∙ पीसीबी पदचिह्न को काफी कम करना, सामग्री के बिल (बीओएम) की लागत और डिजाइन जटिलता को कम करना, जबकि सिस्टम की विश्वसनीयता और स्थिरता में सुधार करना।एएमडी उपकरणों में आम तौर पर 15 वर्ष से अधिक का सेवा जीवन होता है, Zynq 7000 श्रृंखला के साथ 2040 तक निरंतर संचालन का समर्थन करते हुए, पूरे डिजाइन जीवनचक्र के दौरान विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित करते हैं।

2कई परिदृश्यों के अनुकूलन के लिए लचीली प्रोग्रामेबिलिटी

सॉफ्टवेयर स्तर पर, यह कई ऑपरेटिंग सिस्टम और विकास भाषाओं का समर्थन करता है, जिससे छोटे विकास चक्र और उच्च लचीलापन संभव होता है। हार्डवेयर स्तर पर,प्रोग्रामेबल लॉजिक (PL) को एप्लिकेशन-विशिष्ट लॉजिक कार्यों को लागू करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है, हार्डवेयर सर्किट को फिर से डिजाइन करने की आवश्यकता के बिना हार्डवेयर त्वरण और कस्टम परिधीय उपकरणों को प्राप्त करना।यह दोहरी प्रोग्रामेबिलिटी ZynqTM 7000 SoC को विभिन्न उद्योग और अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुकूल करने की अनुमति देती है, कम लागत वाले औद्योगिक नियंत्रण से लेकर उच्च अंत स्मार्ट उपकरणों तक के अनुकूलित समाधान प्रदान करता है।

3उच्च प्रदर्शन-शक्ति अनुपातः प्रदर्शन और ऊर्जा दक्षता को संतुलित करना

सावधानीपूर्वक अनुकूलित वास्तुकला डिजाइन के माध्यम से, ZynqTM 7000 SoC एक उत्कृष्ट प्रदर्शन-शक्ति अनुपात प्राप्त करता हैःएआरएम कॉर्टेक्स-ए9 प्रोसेसर प्रतिस्पर्धी एसओसी की तुलना में 25% तेज़ काम करता है, जबकि FPGA तर्क समकक्ष आर्किटेक्चर की तुलना में 66% तेजी से चलता है। प्रतिस्पर्धी समाधानों की तुलना में, यह बिजली की खपत में 55% लाभ प्रदान करता है। इसके अतिरिक्त,दोनों पीएस और पीएल कई कम शक्ति मोड का समर्थन करते हैं, एम्बेडेड उपकरणों की कम बिजली की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कार्यभार के आधार पर बिजली की खपत को गतिशील रूप से समायोजित करना।

4व्यापक विकास पारिस्थितिकी तंत्र बाजार में आने के समय में तेजी लाता है

Xilinx ZynqTM 7000 SoC श्रृंखला के लिए एक पूर्ण एंड-टू-एंड विकास उपकरण श्रृंखला और पारिस्थितिकी तंत्र समर्थन प्रदान करता है, जिसमें Vivado Design Suite (हार्डवेयर डिजाइन) शामिल है,एसडीएसओसी विकास वातावरण (सी/सी++ सिस्टम-व्यापी अनुकूलन) , Xilinx SDK (सॉफ्टवेयर विकास), व्यापक आईपी पुस्तकालयों, संदर्भ डिजाइन, विकास किट (जैसे ZedBoard और ZC702 मूल्यांकन किट) के साथ,और हार्डवेयर मुक्त प्रोटोटाइप बनाने में सक्षम वर्चुअल विकास प्लेटफार्मइसके अलावा, एआरएम पार्टनर समुदाय और ज़िलिंक्स एलायंस प्रोग्राम के माध्यम से, डेवलपर्स को अतिरिक्त तृतीय-पक्ष उपकरणों और संसाधनों तक पहुंच मिलती है।विकास चक्रों को काफी कम करना और बाजार में समय को तेज करना.

IV. विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्यः कई उद्योगों में नवाचार को सशक्त बनाना

अपनी अनूठी प्रोग्रामेबल हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर क्षमताओं का लाभ उठाते हुए, ZynqTM 7000 SoC श्रृंखला औद्योगिक, ऑटोमोटिव, संचार, चिकित्सा,और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्र, एम्बेडेड सिस्टम नवाचार को चलाने के लिए एक मुख्य घटक के रूप में कार्य करता है।

1औद्योगिक स्वचालन

औद्योगिक सेटिंग्स के भीतर, ZynqTM 7000 SoC मोटर नियंत्रण, मशीन विजन और औद्योगिक संचार जैसे कार्यों को सक्षम करता है।पीएस सिस्टम शेड्यूलिंग और संचार प्रोटोकॉल प्रसंस्करण को संभालता है, जबकि पीएल उच्च परिशुद्धता मोटर नियंत्रण एल्गोरिदम लागू करता है और छवि अधिग्रहण और प्रसंस्करण को तेज करता है।बुद्धिमान सेंसर डेटा प्रसंस्करण, और औद्योगिक रोबोटिक्स, औद्योगिक उपकरणों की बुद्धि और वास्तविक समय की क्षमताओं में वृद्धि।

2ऑटोमोबाइल इलेक्ट्रॉनिक्स

ऑटोमोटिव क्षेत्र के भीतर, ZynqTM 7000 SoC मुख्य रूप से ड्राइवर सहायता प्रणाली (ADAS) की सेवा करता है। PL मल्टी-कैमरा वीडियो कैप्चर, छवि मान्यता,और प्रसंस्करण, जबकि पीएस डेटा फ्यूजन, निर्णय लेने और संचार को संभालता है। यह लेन विस्थापन चेतावनी और स्वचालित आपातकालीन ब्रेकिंग जैसी सुविधाओं का समर्थन करता है,उच्च विश्वसनीयता के लिए मोटर वाहन इलेक्ट्रॉनिक्स की सख्त आवश्यकताओं को पूरा करना, कम बिजली की खपत, और सुरक्षा।

3संचार और नेटवर्क

संचार के भीतर, ZynqTM 7000 SoC को छोटे सेल बेस स्टेशनों, नेटवर्क स्विच, राउटर और इसी तरह के उपकरणों में तैनात किया जाता है। PL उच्च गति संकेत प्रसंस्करण को संभालता है,प्रोटोकॉल पार्सिंग और डेटा अग्रेषण त्वरण, जबकि पीएस सिस्टम प्रशासन और नेटवर्क नियंत्रण का प्रबंधन करता है। उच्च गति ट्रांससीवर और उच्च बैंडविड्थ इंटरकनेक्ट क्षमताओं का लाभ उठाते हुए, यह उच्च बैंडविड्थ इंटरकनेक्ट क्षमताओं को पूरा करता है,संचार प्रणालियों की कम विलंबता की आवश्यकताएं.

4चिकित्सा और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स

चिकित्सा अनुप्रयोगों के भीतर, यह चिकित्सा एंडोस्कोप और अल्ट्रासाउंड उपकरण की सेवा करता है।जबकि पीएस डिवाइस नियंत्रण और डेटा भंडारण का प्रबंधन करता हैउपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में, यह 4K अल्ट्रा एचडी टेलीविजन और स्मार्ट सेट-टॉप बॉक्स को संचालित करता है।एक निर्बाध ऑडियो विजुअल अनुभव प्रदान करने के लिए वीडियो कोडिंग/डेकोडिंग और छवि प्रसंस्करण के लिए हार्डवेयर त्वरण प्रदान करना.

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