Cyclone V开发板试用报告一 简单聊聊低成本和低功耗

guoyuboy

Cyclone V开发板试用报告一 简单聊聊低成本和低功耗 [复制链接]

    今天早上收到的开发板，我们的联络人Maylove上周五下午已经把板子寄出去了。感谢Altera和EEWorld举办这次活动，非常有幸成为28nm工艺的Cyclone V FPGA的第一批试用者。

    在使用开发板前，需要搭建好软件平台。根据我自己的经验，逻辑资源数量比较大时，至少需要4G的内存。所以建议使用64位的操作系统配合4G以上的内存。否则的话Quartus II在编译的过程（Fitting）中可能发生奇怪的错误并且终止。至于CPU的核数和主频，是比较重要，但要有个合理的预期，不会因为在服务器上跑就会比PC上快十倍。复杂些的设计编译半个钟头还是非常正常的，早些习惯少些烦恼。

套件没有附带光盘，所有的文件可以在官网下载，里面包含了原理图和PCB。

http://www.altera.com/products/devkits/altera/kit-cyclone-v-gx.html

首次使用板子的前，需要安装USB-BlasterII的驱动，注意是II的驱动，不是原先的USB-Blaster了。如果想试试自己的sof，需要调整一下开关SW5，把MAX V从JTAG链上下掉，否则sof下载不成功。

接下来说说Cyclone V的优点

1.      采用了和Arria V和Stratix V系列相同的ALUT结构,比传统的LE效率更高。尽管有个简单的折算到LE，但是这个和具体工程有关。比如在Cyclone IV上占用10KLE的工程，在Cyclone V（以后简写为CVGX）上不一定也占用10K。需要重新移植和编译一下。我想说明的意思是，同等逻辑规模的器件，CVGX的效率更高，等效的单元门成本更低。

2.      精度可调的DSP

相比较同系列之前的器件，CVGX加入了DSP模块，而不仅仅是嵌入式乘法器。尽管DSP模块的核心任然是乘法器，但DSP模块更加强大和灵活。比如可以提高datapath的fmax，减少逻辑资源的占用，同一个DSP模块里的乘法器可以自由拆分和组合，提高了DSP的利用率。

3.      引入了fPLL

举个最简单的例子，在传统器件中，想要用100MHz时钟生成148.5MHz的时钟，靠一个PLL是做不到了，需要级联两个PLL。但用fPLL就可以轻易做到。这样降低了对片外时钟晶振的要求。

4.      硬核内存控制器

Cyclone IV不支持DDR3，DDR2的频率最高到167MHz（参见官方内存估算器）。C5GX借助硬核内存控制器可以支持DDR3，而且频率能到400MHz。而且也支持UniPHY控制器了。对于自己设计PCB的人来说，硬核控制器还可以简化内存管脚分配。硬核内存控制器还有多端口模块等等附加功能。总之，内存的带宽和效率上来了，设计难度下降了，功耗降低了（比用逻辑搭建的内存控制器）。

5.      设计安全

试用的开发板没有使用芯片内嵌的设计安全机制，毕竟是ES（工程样片）。但从Quartus II 12.1（估计年底前就能发布）开始，可以试用芯片内嵌的设计安全机制。和Arria II一样，需要外接一个电池。

除了我列举的特点之外，还有很多其它的特点。比如局部重配置，协议配置（CvP），PCI-E Gen1 x4等等。因为我对这些并不了解，所以不敢妄评。

再说说开发板，不粘贴官网上的说明，只说重点

1.      Embedded USB-BlasterTM II

Altera官方大多数开发板上都有USB JTAG，就是常说的USB Blaster，但这里是USB Blaster II，比以往的速度更高。某些应用，比如视频处理，可以直接抓图到System Console. 具体的设计和传统的JTAG不相同，需要额外的接口逻辑。

2.      SDI输入和输出

对于不了解视频的人来说，这个两个接口似乎多余。但Altera这些年来坚持推广这些功能，可见其对于视频市场的决心。我个人比较支持FPGA的专业视频解决方案。

3.      硬核和软核DDR3控制器

两组DDR3一组在BOTTOM，一组在ROW上，分别使用硬核和软核控制器。有需求的开发者可以比较一下两者的例化步骤和性能。

在未来的试用报告中，我将介绍UniPHY DDR3控制器，包括软核和硬核的程序。还有就是SDI，不知道能不能赶上SDI II IP的发布。

lcofjp

楼主写的不错，赞一个

eeleader

逻辑资源数量比较大时，至少需要4G的内存。所以建议使用64位的操作系统配合4G以上的内存。否则的话Quartus II在编译的过程（Fitting）中可能发生奇怪的错误并且终止。

真的不错！谢谢，受益匪浅！

ybbrdfxk0922

知道很多东西，