1. ARM+FPGA架構(gòu)有什么優(yōu)勢？

相對于純ARM或純FPGA器件，ARM+FPGA架構(gòu)能帶來性能、成本、功耗等組合優(yōu)勢。兩者各司其職，各自發(fā)揮原本架構(gòu)的獨特優(yōu)勢，例如：

（1） ARM接口資源豐富、功耗低，擅長進(jìn)行多媒體顯示、邏輯控制等。

（2） FPGA擅長進(jìn)行多通道或高速AD采集、接口拓展，以及高速信號傳輸?shù)取?/p>

ARM與FPGA通過高速通信接口快速進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，可滿足各種工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用場景。

2. 分立式ARM+FPGA有哪些好處？

Xilinx公司的ZYNQ系列器件是經(jīng)典的ARM+FPGA SoC處理器（ARM與FPGA封裝在同一顆芯片上），集成單/雙核ARM Cortex-A9 + Artix-7/Kintex-7 FPGA。

ZYNQ由于為SoC器件，具有如下優(yōu)點：

（1） 硬件集成度較高，體積較小。

（2） ARM與FPGA通信速率更高。

（3） 外設(shè)接口可靈活配置。

但部分用戶在使用ZYNQ（本文特指XC7Z010/XC7Z020）的過程中，由于產(chǎn)品不同的功能要求，可能會遇到如下問題：

（1） 接口資源較少。

（2） HMI體驗較差。

（3） ARM主頻較低。

（4） 開發(fā)難度較大。

創(chuàng)龍科技（Tronlong）推出的分立式ARM + FPGA工業(yè)級核心板SOM-TL437xF，可完美解決如上問題。

SOM-TL437xF核心板集成AM437x（TI ARM Cortex-A9） + Spartan-6（Xilinx FPGA）處理器，在內(nèi)部ARM與FPGA通過GPMC高速并行總線連接，通信速率可高達(dá)624Mb/s。

（SOM-TL437xF核心板視頻簡介）

2.1 接口資源更多

ZYNQ接口資源較少，所以在實際產(chǎn)品的運用中，接口資源經(jīng)常捉襟見肘。

SOM-TL437xF核心板支持原生LCD、CAMERA、GPMC、音頻接口，并可支持高達(dá)4個原生Ethernet以太網(wǎng)口、6個原生UART接口，USB、SDIO、SPI等接口數(shù)量皆高于ZYNQ。

ZYNQ的FPGA無專用RAM，而SOM-TL437xF核心板的FPGA端配置了256M/512MByte 專用DDR3，方便FPGA端進(jìn)行大數(shù)據(jù)預(yù)處理。SOM-TL437xF核心板的FPGA端可用IO最大支持138個。

核心板硬件資源

評估板硬件資源

（TL437xF-EVM評估板視頻簡介）

2.2 HMI體驗更好

ZYNQ無原生LCD接口，無法連接顯示屏，即使外擴(kuò)了LCD接口，Qt界面以及觸控功能的體驗均難以令人滿意。

SOM-TL437xF核心板支持原生LCD接口，使用系統(tǒng)自帶Qt系統(tǒng)（Qt-5.7.1），完美支持觸摸功能，亦可在底板添加HDMI電路，實現(xiàn)HDMI輸出功能。

2.3 ARM主頻更高

ZYNQ主頻為667MHz（-1）/766MHz（-2）/866MHz（-3），且866MHz（-3）版本芯片價格較為昂貴，市面使用的客戶較少，且不易購買。

SOM-TL437xF核心板ARM端主頻1.0GHz，另外自帶4個PRU單元（類似單片機），用作數(shù)據(jù)協(xié)處理。

2.4 開發(fā)難度更低

ZYNQ為SoC架構(gòu)，傳統(tǒng)的ARM和FPGA開發(fā)人員均需對異構(gòu)多核開發(fā)框架、流程進(jìn)行熟悉，核間通信、ARM與FPGA通信等開發(fā)難度較大。即使對于有經(jīng)驗的工程師而言，亦需要消耗不少時間進(jìn)行熟悉。

SOM-TL437xF核心板為分立式結(jié)構(gòu)，ARM與FPGA為獨立芯片，因此開發(fā)者可使用傳統(tǒng)流程進(jìn)行開發(fā)。相對于ZYNQ SoC而言，顯然分立結(jié)構(gòu)可節(jié)省工程師熟悉開發(fā)流程的時間，開發(fā)難度較低，可加快產(chǎn)品的開發(fā)時間。