FPGA在嵌入式应用市场上的竞争也已进入白热化态势。继Xilinx今年三月初宣布嵌入ARM Cortex-A9的28nm ZYNQ-7000系列FPGA之后，不甘示弱的Altera也在今年国庆长假之后发布了同样嵌入ARM Cortex-A9内核的28nm Cyclone V和Arria V FPGA。
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与ZYNQ-7000系列FPGA相比，Altera发布的Arria-V SoC FPGA至少在以下五个方面有相对优势：一是Cortex-A9处理器与FPGA之间的数据传输带宽大于125Gbps，比ZYNQ至少多25Gbps以上；二是Altera采用的是TSMC 28nm低功耗工艺，处理器系统峰值性能达到4000DMIPS时，功耗不到1.8W；三是I/O口数量更多，Arria-V FPGA的I/O数量可达到744，而ZYNQ只有4百多一点。第四，只需要2种电源，从而可以有效减少PCB层数和面积；第五，DSP峰值性能高达1600GMAC，而ZYNQ-7000系列FPGA的最高DSP峰值性能只有912GMAC。唯一不如ZYNQ系列FPGA的地方是没有集成ADC和10Gbps串行收发器数量相对较少。
“这一内嵌ARM A9内核的SoC FPGA需要的工作电源至少比竞争对手的少1种，这不仅可使得PCB板面积可减少一半以上，而且还可有效降低系统成本，因为更少的电源降低了PCB复杂度和成本。”Altera亚太区高级市场经理罗嘉鸾表示，“推动我们开发这一产品的动力不仅有我们众多第一层次客户的需要，而且也是竞争未来广阔嵌入式应用市场的需要。当然，它也再次证明我们同样具有出色的技术开发实力。”
Altera 28nm Cyclone V和Arria V系列SoC FPGA集成了双核ARM Cortex-A9 MPCore处理器、纠错码(ECC)保护的多端口存储器控制器(支持DDR2/3、Mobile DDR、LPDDR2、NAND闪存和NOR闪存)、多种通用外设(包括2个三速以太网MAC和USB 2.0 OTG接口)、高达30个支持200MHz到10Gbps速率的串行收发器、4个硬核PCIe Gen2接口和精度可调DSP模块。
Altera的Cyclone V和Arria V SoC FPGA的处理器系统采用了双核800 MHz ARM Cortex-A9 MPCore处理器，同时具有NEON媒体处理引擎、单精度/双精度浮点单元、L1和L2高速缓存、ECC保护存储器控制器、ECC保护高速暂存存储器，以及多种常用外设。处理器系统的峰值性能达到4,000 DMIPS，而功耗不到1.8瓦。处理器系统和FPGA架构独立供电，能够以任意顺序配置和启动。工作起来后，可以根据需要关断FPGA部分，以降低系统功耗。
通过大吞吐量数据通路实现ARM Cortex-A9 MPCore处理器系统和FPGA的互联，峰值带宽超过125Gbps，数据的连续性也很好。这种性能水平是两芯片解决方案无法实现的。集成单芯片SoC FPGA支持电路板设计人员在处理器和FPGA之间不采用外部IO通路，大幅度降低了系统功耗。
除了Altera自己的Nios II嵌入式处理器内核以外，MIPS32内核、ARM Cortex-M1和飞思卡尔ColdFire V1内核、甚至英特尔Atom E6XXC都已成为Altera嵌入式联盟的一员，Cyclone V和Arria V SoC FPGA的推出将这一系列产品进一步拓展至嵌入式处理市场。
Cyclone V和Arria V SoC FPGA系列具有分别工作在5-Gbps和10-Gbps的嵌入式收发器。Cyclone V SoC FPGA具有110K逻辑单元(LE)，系统功耗和成本是业界最低的，器件性能水平非常适合大批量应用市场，包括：智能电网、太阳能逆变器、工业驱动、汽车高级辅助驾驶、汽车信息娱乐、视频监控和IP摄像机、视频会议和广播演播设备。
Arria V SoC FPGA在成本和性能上达到均衡，总功耗也是最低的。器件最高具有460K LE，适合满足对性能要求较高的中端嵌入式应用市场，包括：远程射频前端、LTE基站、交换机、路由器、金融计算、扫描仪、机架管理和多功能打印机。
这些SoC FPGA继承了ARM丰富的软件开发工具、调试器、操作系统、中间件和应用程序等辅助系统功能。用户可以利用Altera的SoC FPGA开发流程，迅速建立可定制基于ARM的系统，减小了各种行业中嵌入式系统的电路板面积、功耗和成本，同时提升了性能，这些行业包括：汽车、工业、视频监控、无线基础设施、计算机和存储等。
ARM处理器部门副总裁Jim Nicholas评论说：“基于28nm工艺技术的SoC FPGA在性能和功能方面代表了嵌入式系统新的发展方向。这些器件能够极大的帮助嵌入式系统设计人员缩短产品面市时间，降低成本，提高能效，同时还可以充分发挥ARM软件辅助系统的支持作用。”
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Altera SoC FPGA开发环境
Altera在发布28nm SoC FPGA消息时同步宣布可以向市场提供FPGA业界的第一个虚拟目标平台，它允许客户现在就可以开始针对Altera最新发布的SoC FPGA器件进行专用嵌入式应用软件的开发。
在Synopsys有限公司成熟的虚拟原型开发解决方案基础上，SoC FPGA虚拟目标是基于PC在Altera SoC FPGA开发电路板上的功能仿真。虚拟目标与SoC FPGA电路板二进制和寄存器兼容，功能等价，保证了开发人员以最小的工作量将在虚拟目标上开发的软件移植到实际电路板上。
该虚拟目标平台目前支持Linux和VxWorks。在主要ARM辅助系统开发工具的帮助下，现在嵌入式软件工程师已可利用虚拟目标平台，使用熟悉的工具来开发应用软件，最大限度地重新使用已有代码，利用前所未有的目标控制和目标可视化功能，进一步提高效能，这对于复杂多核处理器系统开发非常重要。
Altera公司产品和企业市场副总裁Vince Hu评论说：“为嵌入式工程开发应用软件通常需要占用很多的时间和工程资源。采用我们的SoC FPGA虚拟目标，我们帮助工程师迅速开始他们的软件开发，因此，他们提高了效能，使产品能够更迅速的面市。”
SoC FPGA虚拟目标以预构建、可立即使用的二进制和寄存器兼容PC仿真模型的形式提供，采用了相同双核ARM Cortex-A9 MPCore处理器以及Altera Cyclone V和Arria V SoC FPGA的系统外设，还有电路板级组件，包括DDR SDRAM、闪存和虚拟I/O等。为帮助实现面向硬核处理器系统和用户设计的基于FPGA的IP应用软件开发，Altera将为虚拟目标提供可选环路FPGA扩展功能。
这一扩展功能使用了Altera FPGA开发电路板，通过PCIe接口连接基于PC的虚拟目标。用户同时使用虚拟目标和环路FPGA扩展功能，在获得最终硬件之前，在处理器子系统中加入定制外设和硬件加速器，为它们开发器件驱动程序，与应用软件相集成。这样，能够以最小的工作量将器件专用固件和应用软件移植到实际硬件中。
Synopsys有限公司IP和系统市场副总裁John Koeter评论说：“很多半导体和系统公司在获得硅片之前和之后，成功的使用了虚拟原型开发工具来加速软件开发。与Altera密切合作，在可立即使用的商用虚拟目标上采用成熟的虚拟原型开发技术，为系统和软件工程师提供环境，增强调试功能，这很容易在Altera的全球用户中推广。”
虚拟目标平台最初的支持包括Linux和VxWorks。嵌入式软件开发人员可以使用经过预构建的Linux内核镜像，在SoC FPGA开发板主要组件器件驱动的支持下，能够立即启动虚拟目标的Linux。可以从Altera免费下载经过预构建的GNU工具链和Linux源代码。本季度还将为虚拟目标提供VxWorks电路板支持包(BSP)，为其他嵌入式操作系统提供更多的BSP。罗嘉鸾表示：“未来我们还将支持Windows CE。”
虚拟目标还专为仿真环境提供兼容辅助系统工具和其他的调试功能。支持虚拟目标的开发工具包括：GNU工具、ARM RVDS、ARM开发Studio 5 (DS-5)、Lauterbach TRACE32 调试器以及Wind River工作台。作为仿真模型，虚拟目标为待调试系统提供更多的可视化功能，支持用户更好的控制目标执行(特别是多核系统)，实现在硬件上难以实现甚至无法实现的很多调试任务。
ARM系统设计市场主任Mark Onions评论说：“现在对虚拟平台的需求越来越强烈，利用这一平台来加速软件开发，特别是基于ARM Cortex-A9 MPCore处理器的复杂设计。Altera的SoC FPGA虚拟目标结合ARM的RVDS和DS-5软件开发工具，支持开发人员尽早开始多核系统的设计，并迅速完成这些设计。”
Lauterbach GmbH公司总裁Stephan Lauterbach补充说：“我们看到越来越多的用户利用虚拟原型开发技术尽早开始他们的开发工作。TRACE32与虚拟目标的可视化和控制功能相结合，使多核调试发展到新水平，用户能够将其在开发过程中的工具和知识投入发挥最大效用。”
Wind River公司产品管理副总裁Warren Kurisu评论说：“与Altera在VxWorks和Linux上成功合作实现Altera软核处理器后，Altera新的SoC FPGA器件为嵌入式开发人员提供了更多的机会。结合Wind River丰富的系列产品，包括前沿的嵌入式软件操作系统以及世界级开发工具，这些投入将帮助嵌入式开发人员进行创新，满足嵌入式领域的各种需求。”
Altera的SoC FPGA同时支持硬件和软件团队使用支持Cortex-A9 MPCore处理器和FPGA的通用工具和开发流程，提高了团队的效能。设计人员可以使用Altera的Quartus II 软件开发定制外设和硬件加速器，使用Altera的Qsys系统集成工具将其与处理器系统相集成。Qsys自动生成互联逻辑，连接知识产权(IP)功能和子系统，加速了硬件设计过程。Qsys自动产生FPGA优化芯片网络(NoC)互联，提高了性能，增强了设计重用功能，更迅速的进行验证。Qsys支持业界标准接口，包括：Avalon存储器映射、Avalon流以及ARM的AMBA AXI，支持用户在一个设计中利用或者重新使用IP内核以及多种接口。
SoC FPGA基于标准ARM Cortex-A9 MPCore处理器，因此，它们与现有的ARM软件辅助系统兼容。可以在Altera的SoC FPGA虚拟目标上立即开始基于SoC FPGA的系统软件开发。
Altera公司产品和企业市场副总裁Vince Hu评论说：“集成了高性能处理系统、低功耗28nm FPGA架构、硬件软件开发流程以及虚拟目标开发平台，Altera在SoC技术上设立了新标准。作为Altera嵌入式计划的一部分，SoC FPGA帮助嵌入式开发人员大幅度提高了系统性能，降低了功耗和成本以及电路板面积。”
Altera SoC FPGA批量价格
嵌入式软件开发人员现在可以购买SoC FPGA虚拟目标，利用它开始面向Altera的SoC FPGA编写器件专用应用软件。将于2012年下半年提供SoC FPGA硅片，随后是参考设计和开发电路板。Altera的SoC FPGA批量价格起价不到15美元。
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